物质代谢最新课件

1、物质代谢最新第四章第四章 物质代谢物质代谢Metabolism物质代谢最新第一节第一节 糖代谢糖代谢物质代谢最新糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)即碳水化合物，其化学即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。糖的概念糖的概念物质代谢最新糖的分类及其结构糖的分类及其结构根据其水解产物的情况，可分为以下四大类：根据其水解产物的情况，可分为以下四大类：单糖单糖 (monosacchride)(monosacchride)寡糖寡糖 (oligosacchride)(oligosacchride)多糖多糖 (po

2、lysacchride)(polysacchride)结合糖结合糖 (glycoconjugate)(glycoconjugate)物质代谢最新淀粉颗粒淀粉颗粒糖原糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式是动物体内葡萄糖的储存形式淀粉淀粉 是植物中养分的储存形式是植物中养分的储存形式物质代谢最新纤维纤维素素 作作为为植物的骨架植物的骨架-1,4-1,4-糖苷键糖苷键目目 录录物质代谢最新OHOHOHOHHHOHHOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)物质代谢最新淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+ +麦芽三糖麦芽三糖 （40%40%） （25%25%）-临界糊精临界糊精+ +异麦

3、芽糖异麦芽糖 （30%30%） （5%5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -临界糊精酶临界糊精酶 肠粘膜上肠粘膜上皮细胞刷皮细胞刷状缘状缘 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 糖的消化与吸收糖的消化与吸收物质代谢最新ADP+Pi ATP G Na+ K+ NaNa+ +泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 NaNa+ +依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na(Na+ +-dependent glucose transporter, SGLT)-dependent glucose transporter, SGLT)刷状

4、缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 物质代谢最新一、糖的生理功能一、糖的生理功能1.1.氧化供能氧化供能这是糖的主要功能这是糖的主要功能2.2.提供合成体内其他物质的原料提供合成体内其他物质的原料3.3.作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分物质代谢最新糖代谢的概况糖代谢的概况 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H H2 2O O及及COCO2 2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 + + NADPH+HNADPH+H+ +淀粉淀粉 消

5、化与吸收消化与吸收 ATP 物质代谢最新二、糖的分解代谢二、糖的分解代谢（一）糖的无氧分解（糖酵解）（一）糖的无氧分解（糖酵解） * *糖酵解糖酵解(glycolysis)(glycolysis)：在缺氧情况下，葡萄糖生在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸成乳酸(lactate)(lactate)的过程称之为的过程称之为糖酵解糖酵解。* *糖酵解的反应部位：糖酵解的反应部位：胞浆胞浆物质代谢最新 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段* 糖酵解分为两个阶段糖酵解分为两个阶段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)(pyruvate)，称之，称之为为糖酵解途径糖酵解途径(glycolyt

6、ic pathway)(glycolytic pathway)。由丙酮酸转变成乳酸。由丙酮酸转变成乳酸。物质代谢最新果糖果糖-1,6-1,6-二磷酸的生成二磷酸的生成葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O

7、 CH2HO H HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-(glucose-6-phosphate, G-6-P)phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H1.1.糖酵解的反应过程糖酵解的反应过程（1 1）葡萄糖分解成丙酮酸）葡萄糖分解成丙酮酸物质代谢最新6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 己糖异构酶己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸

8、磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-(fructose-6-phosphate, F-6-P)phosphate, F-6-P)物质代谢最新6-6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸

9、磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(1, (1, 6-fructose-biphosp 6-fructose-biphosp -hate, F-1,6-2P)-hate, F-1,6-2P)物质代谢最新CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成 醛

10、缩酶醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO物质代谢最新磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖的同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPA

11、DP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO物质代谢最新丙酮酸的生成丙酮酸的生成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化氧化为为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 Pi、NAD+ NADH+H+ 3-

12、3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2

13、P PO1,3-1,3-二磷酸二磷酸甘油甘油酸酸 O=CCOHCH2POP POP PO物质代谢最新1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸转变成转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在以上反应中，底物分子内部能量重新在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使

14、分布，生成高能键，使ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP的的过程，称为过程，称为底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate (substrate level phosphorylation) level phosphorylation) 。 1,3-1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) (phosphoglycerate kinase) 物质代谢最新3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为2-2-磷酸甘油酸

15、磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油磷酸甘油酸酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)(phosphoglycerate mutase)3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH物质代谢最

16、新2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvat(phosphoenolpyruvate, PEP)e, PEP)C

17、OOHCCH2P PO-H-H2 2O O物质代谢最新ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸转变成转变成丙酮酸丙酮酸， 并并通过底物水平磷酸化生成通过底物水平磷酸化生成ATPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P P

18、O丙酮酸丙酮酸 COOHC=OCH3物质代谢最新 (2) (2) 丙酮酸转变成乳酸丙酮酸转变成乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+HNADH+H+ + 来自于上述第来自于上述第6 6步反应步反应中的中的 3-3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3物质代谢最新E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPA

19、DP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 物质代谢最新糖酵解小结糖酵解小结 反应部位：胞浆反应部位：胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能过程糖酵解是一个不需氧的产能过程 反应全过程中有三步不可逆的反应反应全过程中有三步不可逆的反应G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP A

20、TP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 物质代谢最新 产能的方式和数量产能的方式和数量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化净生成净生成ATPATP数量：数量：从从G G开始开始 2 22-2= 2ATP2-2= 2ATP从从GnGn开始开始 2 22-1= 3ATP2-1= 3ATP 终产物乳酸的去路终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。释放入血，进入肝脏再进一步代谢。分解利用分解利用 乳酸循环（糖异生）乳酸循环（糖异生）物质代谢最新果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸

21、半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶变位酶变位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶变位酶变位酶除葡萄糖外，其它己糖除葡萄糖外，其它己糖也可转变成也可转变成磷酸己糖磷酸己糖而进入而进入酵解途径。酵解途径。 物质代谢最新2.2.糖酵解的生理意义糖酵解的生理意义（1 1）是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。）是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 （2 2）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径）是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径 无线粒体的细胞，如：红细胞无线粒体的细胞，如：红细胞 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞代谢活跃的细胞，如：白

22、细胞、骨髓细胞物质代谢最新（二）糖的有氧氧化（二）糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of CarbohydrateAerobic Oxidation of Carbohydrate物质代谢最新糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)(aerobic oxidation)指在机指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H H2 2O O和和COCO2 2，并，并释放出释放出能量能量的过程。是机体主要供能方式。的过程。是机体主要供能方式。* * 部位：部位：胞液及线粒体胞液及线粒体 物质代谢最新1.1.有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过

23、程 第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段第三阶段：三羧酸循环及氧：三羧酸循环及氧 化磷酸化化磷酸化 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TACTAC循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 物质代谢最新第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetyl CoA(acetyl CoA)CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+

24、丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 总反应式总反应式: : 物质代谢最新丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶酶E E1 1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶E E2 2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E E3 3：二氢硫辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+ 辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（ ) ) HSCoA HSCoA FAD, NAD FAD, NAD+ +SSL物质代谢最新也称为也称为枸橼酸循环枸橼酸循环，由于循环反应中的第一，由于循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的枸橼酸。由个中间产物是一个含三个羧基的枸橼酸。由KrebsKrebs正式

25、提出。正式提出。所有的反应均在所有的反应均在线粒体线粒体中进行。中进行。 第三阶段第三阶段 三羧酸循环三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)* * 反应部位反应部位 物质代谢最新 草酰乙酸草酰乙酸枸橼酸枸橼酸+乙酰辅酶乙酰辅酶A A枸橼酸合枸橼酸合成酶成酶 1）顺式乌头酸顺式乌头酸脱水脱水异枸橼酸异枸橼酸 H2O-酮戊二酸酮戊二酸异枸橼酸脱氢酶异枸橼酸脱氢酶不可逆不可逆脱氢脱氢2H2H脱羧脱羧3ATP物质代谢最新-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA脱羧脱羧琥珀琥珀酸酸脱脱氢氢酶酶延胡索酸延胡索酸H2O琥珀酸琥珀酸苹果酸苹果酸脱氢脱氢 草酰乙酸草酰乙酸苹果

26、酸脱氢酶苹果酸脱氢酶脱氢脱氢2H3ATP水解水解生成生成GTP2ATP脱氢脱氢2H3ATP物质代谢最新乙酰乙酰CoA 枸橼酸枸橼酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异枸橼酸酸异枸橼酸酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体脱氢酶复合体 ATP +ADP ADP +ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP ATP、ADPADP的影响的影响 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制 循环中后续反应循环中后续反应中间

27、产物别位反馈抑中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶制前面反应中的酶 其他，如其他，如CaCa2+2+可可激活许多酶激活许多酶2）三羧酸循环的调节）三羧酸循环的调节物质代谢最新3）三羧酸循环的主要特点）三羧酸循环的主要特点消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoACoA经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成生成1 1分子分子FADHFADH2 2，3 3分子分子NADH+HNADH+H+ +，2 2分子分子COCO2 2， 1212分子分子ATPATP。关键酶有：关键酶有：柠檬酸合酶柠檬酸合酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶异柠

28、檬酸脱氢酶整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应是三大营养物质的最终代谢途径是三大营养物质的最终代谢途径 物质代谢最新2.2.呼吸链和氧化磷酸化呼吸链和氧化磷酸化n存在于线粒体内膜中的各种酶及其辅酶作为递氢存在于线粒体内膜中的各种酶及其辅酶作为递氢体或递电子的连锁性氧化还原体系，称为体或递电子的连锁性氧化还原体系，称为电子传递电子传递链链，该传递链进行的一系列连锁反应与细胞摄取氧，该传递链进行的一系列连锁反应与细胞摄取氧的呼吸过程相关，故又称的呼吸过程相关，故又称呼吸链呼吸链。物质代谢最新（1 1）NADHNADH氧化呼吸链氧化呼吸链（2 2）琥珀酸（）琥珀酸（FADFAD）氧化呼吸

29、链）氧化呼吸链（3）体内体内ATPATP生成有两种方式生成有两种方式 物质代谢最新H H+ + + e+ e 进入进入呼吸链呼吸链彻底氧化生成彻底氧化生成H H2 2O O 的同的同时时ADPADP偶联磷酸化生成偶联磷酸化生成ATPATP。NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 物质代谢最新1）底物水平的磷酸化）底物水平的磷酸化底物分子中高能磷酸键直接转交给底物分子中高能磷酸键直接转交给ADPADP生成生成ATPATP的过程的过程 2 2）氧化磷酸化）氧化磷酸化指代谢产物脱下的指代谢产物脱下的2H2H经过呼吸链传递给氧生成水的同经过呼吸链传递给氧生成水的同时，释

30、放出的能量用于使时，释放出的能量用于使ADPADP磷酸化成为磷酸化成为ATPATP，这种代，这种代谢物的氧化与谢物的氧化与ADPADP的磷酸化相耦联，故称。的磷酸化相耦联，故称。物质代谢最新3.3.有氧氧化的生理意义有氧氧化的生理意义 n糖的有氧氧化是机体糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径产能最主要的途径。它不。它不仅仅产能效率高产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成释放，相当一部分形成ATPATP，所以，所以能量的利用能量的利用率也高率也高。简言之，即简言之，即“供能供能”物质代谢最新葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATPATP 反反应

31、应辅辅 酶酶ATP 第第一一阶阶段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+ 2 3或或2 2* 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸丙酮酸2 1 第二阶段第二阶段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第三三阶阶段段2异柠檬酸异柠檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2琥珀酸琥珀酸 2

32、 延胡索酸延胡索酸FAD 2 2 2苹果酸苹果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+ 2 3 净生成净生成38(或或36)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 物质代谢最新三、糖原的合成与分解三、糖原的合成与分解 Glycogenesis and Glycogenolysis物质代谢最新糖原糖原(glycogen)(glycogen)：是动物体内糖的储存形式：是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。之一，是机体能迅速动用的能量储备。糖原储存的主要器官及其生理意义：糖原储存的主要器官及其生理意义：n肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌

33、肉收缩所需n肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g70 100g，维持血糖水平维持血糖水平 物质代谢最新（一）糖原的合成（一）糖原的合成(glycogenesis) 定义：定义：指由葡萄糖合成糖原的过程。指由葡萄糖合成糖原的过程。合成部位合成部位 组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞浆细胞定位：胞浆物质代谢最新1. 1. 葡萄糖磷酸化葡萄糖磷酸化生成生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶; ;葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝） 物质代谢最新1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄

34、糖变位酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄. .糖转变成糖转变成1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 物质代谢最新* *UDPGUDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖，在体内充作葡萄糖供体供体UTP 尿苷尿苷 PPP2.2.尿苷二磷酸葡萄糖的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成1- 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P物质代谢最新* 糖

35、原糖原n n为原有的细胞内的较小糖原分子，称为为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖糖原引物原引物(primer)(primer)， 作为作为UDPG UDPG 上葡萄糖基的接上葡萄糖基的接受体。受体。 Gn + Gn + UDPGUDPG G G（n n+1+1） + + UDPUDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase)(glycogen synthase) 3.3.糖原的合成糖原的合成物质代谢最新（二）糖原的分解（二）糖原的分解(glycogenolysis )(glycogenolysis ) 习惯上指习惯上指肝糖原肝糖原分解成为分解成为葡萄糖葡萄糖的过程。的过程。 亚

36、细胞定位：亚细胞定位：胞浆胞浆 肝糖元的分解肝糖元的分解 糖原糖原n n+1+1 糖原糖原n + 1-n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 1. 1. 糖原的磷酸解糖原的磷酸解物质代谢最新 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 2 2. 1-1-磷酸葡萄糖转变成磷酸葡萄糖转变成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 3. 6-3. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 （肝，肾）（肝，肾）葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 物质代谢最新 G-6-P G-6-P的代谢去路的代谢

37、去路G G（补充血糖）（补充血糖）G-6-P F-6-PF-6-P（进入酵解途径）（进入酵解途径）G-1-PGnGn（合成糖原）（合成糖原）UDPG 6-6-磷酸葡萄糖内酯磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）（进入磷酸戊糖途径） 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）（进入葡萄糖醛酸途径）小小 结结 反应部位：胞浆反应部位：胞浆 物质代谢最新（3 3）糖原的合成与分解总图）糖原的合成与分解总图UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n n+1+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 己糖己糖( (葡萄糖葡萄糖

38、) )激酶激酶 糖原糖原n n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n n 物质代谢最新 四、糖的异生作用四、糖的异生作用 Gluconeogenesis物质代谢最新糖异生糖异生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis)：是指从非糖化合物是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。转变为葡萄糖或糖原的过程。部位：部位：主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 原料：原料：主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸物质代谢最新（一）糖异生途径（一）糖异生途径(gluconeogenic path

39、way) * * 过程过程 酵解途径中有酵解途径中有3 3个由关键酶催化的不个由关键酶催化的不可逆反应可逆反应。在糖异生时，须由另外。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。的反应和酶代替。 糖异生途径与酵解途径大多数反应糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸指从指从丙酮酸丙酮酸生成生

40、成葡萄糖葡萄糖的具体反的具体反应过程。应过程。物质代谢最新1. 1. 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(PEP)丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)(pyruvate carboxylase)，辅酶，辅酶为生物素（反应在线粒体）为生物素（反应在线粒体） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）物质代谢最新目目 录录物质代谢最新2. 1,6-2. 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 转变为转变为 6

41、-6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶 3. 6-3. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 Pi 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 物质代谢最新 （二）糖异生的生理意义（二）糖异生的生理意义1.1.维持空腹和饥饿时血糖浓度的相对恒定维持空腹和饥饿时血糖浓度的相对恒定 2.2.补充肝糖原补充肝糖原 三碳途径三碳途径： 指进食后，大部分葡萄糖先在肝外指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。肝细胞异生为糖原的过程。3.3.调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖） 物质代谢最新五、血糖五、血糖Blood Glucose and The Regulation of Blood Glucose Concentration物质代