人卫8版糖代谢

1、会计学1人卫人卫8版糖代谢版糖代谢糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)即碳水化合物，即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。其衍生物或多聚物。糖的概念糖的概念1. 为生命活动提供能源和碳源为生命活动提供能源和碳源如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。核苷等物质的原料。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这是糖的主要生理功能。这是糖的主要生理功能。2. 其他物质的原料其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。如糖是糖蛋白、

2、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。 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 H2O及及CO2 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+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP Digestion, absorption and transportation of Carbohydrates 人类食物中的糖主要有植物淀粉、动人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，

3、其中以淀粉淀粉为主。为主。 消化部位：消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。主要在小肠，少量在口腔。食物中含有的大量纤维素，因人体食物中含有的大量纤维素，因人体内无内无 - -糖苷酶而不能对其分解利用，但却糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。所必需。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消化过程：消化过程： 肠粘膜肠粘

4、膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘口腔口腔肠腔肠腔胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶乳糖乳糖蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖 果糖果糖半乳糖半乳糖乳糖酶乳糖酶 蔗糖酶蔗糖酶n糖的吸收糖的吸收 吸收部位：吸收部位：小肠上段小肠上段 吸收形式：吸收形式：单糖单糖 ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞肠腔肠腔门静脉门静脉 吸收机制：吸收机制：Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷状缘刷状缘细胞内膜细胞内膜葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收后经门静脉进葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收后经门静脉进入血循环，供身体

5、各组织利用。肝对于维持血入血循环，供身体各组织利用。肝对于维持血糖稳定发挥关键作用。当血糖较高时，肝通过糖稳定发挥关键作用。当血糖较高时，肝通过糖原合成和分解葡萄糖来降低血糖；当血糖较糖原合成和分解葡萄糖来降低血糖；当血糖较低时，肝通过糖原分解和糖异生来升高血糖。低时，肝通过糖原分解和糖异生来升高血糖。n葡萄糖转运进入细胞葡萄糖转运进入细胞 这一过程依赖于葡萄糖转运体这一过程依赖于葡萄糖转运体(glucose transporter，GLUT)。二、细胞摄取葡萄糖需要转运体二、细胞摄取葡萄糖需要转运体小肠肠腔小肠肠腔肠粘膜上皮细胞肠粘膜上皮细胞门静脉门静脉肝脏肝脏体循环体循环 SGLT各种组织

6、细胞各种组织细胞GLUTGlycolysis一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，称为称为糖酵解（糖酵解（glycolysis）。 在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙酮酸在在不能利用氧或氧供应不足时，人体将丙酮酸在胞液中还原生成乳酸，称为胞液中还原生成乳酸，称为乳酸发酵（乳酸发酵（lactic acid fermentation）。在某些植物和微生物中，丙酮酸可转变为乙醇和在某些植物和微生物中，丙酮酸可转变为乙醇和二 氧 化 碳 ， 称 为二 氧 化 碳 ， 称

7、为 乙 醇 发 酵 （乙 醇 发 酵 （ e t h a n o l fermentation）。 第一阶段：第一阶段：糖酵解糖酵解 第二阶段：第二阶段：乳酸生成乳酸生成 糖无氧氧化的反应部位：糖无氧氧化的反应部位：胞液。胞液。n葡萄糖不利用氧的分解过程分为两个阶段：葡萄糖不利用氧的分解过程分为两个阶段：1. 葡萄糖磷酸化为葡糖葡萄糖磷酸化为葡糖-6-磷酸磷酸 ATP ADPMg2+ 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

8、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 CH2HO H HOOHH OH H OH H H葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 (glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H 哺乳类动物体内已发现有哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工种己糖激酶同工酶，分别称为酶，分别称为至至型。肝细胞中存在的型。肝细胞中存在的是是型，称为型，称为葡萄糖激酶葡萄糖激酶(glucokinase)。 它的特点是：它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低；对葡萄糖的亲和力很低

9、；受激素调控，受激素调控，对葡糖对葡糖-6-磷酸的反馈抑制磷酸的反馈抑制并不敏感。并不敏感。 它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖它这些特性使葡萄糖激酶对于肝维持血糖稳定至关重要，只有当血糖显著升高时，稳定至关重要，只有当血糖显著升高时，肝才会加快对葡萄糖的利用，起到缓冲血肝才会加快对葡萄糖的利用，起到缓冲血糖水平的调节作用。糖水平的调节作用。2. 葡糖葡糖-6-磷酸转变为磷酸转变为 果糖果糖-6-磷酸磷酸己糖异构酶 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磷酸二磷酸二羟丙酮羟

10、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糖葡糖-6-磷酸磷酸 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H果糖果糖-6-磷酸磷酸 (fructose-6-phosphate, F-6-P)3. 果糖果糖-6-磷酸转变为果糖磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸二磷酸 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶-1GluG-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+N

11、ADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸l磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(phosphfructokinase-1)果糖果糖-6-磷酸磷酸 果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸(1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-2P)CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 4. 果糖果糖-1,6-二磷酸裂解成二磷酸裂解成2分子磷酸丙分子磷酸丙糖糖 醛缩酶醛缩酶(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

12、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 PO5. 磷酸二羟丙酮转变为磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛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+ADPATPA

13、DPATP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-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 PO6. 3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)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

14、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-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP POADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate 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

15、+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCOHCH2POP PO8. 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸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甘油酸变位酶(phosphoglycerate

16、 mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH9. 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸烯醇化酶(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+ H2O

17、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P POADP ATP K+ Mg2+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10.磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给移给ADP生成生成ATP和和丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯

18、醇式丙酮酸COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸COOHC=OCH3在糖酵解产能阶段的在糖酵解产能阶段的5 5步反应中，步反应中，2 2分分子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成2 2分子丙酮酸，总共生成分子丙酮酸，总共生成4 4分子分子ATPATP。反应中的反应中的NADH+H+ 来自于上述第来自于上述第6步反步反应中的应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。磷酸甘油醛脱氢反应。丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3E1:己糖激酶己糖

19、激酶 E2:磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖的无氧氧化糖的无氧氧化GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二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+ 图图6-1 6-1 糖的无氧氧化糖的无氧氧化G G-6-P ATP ADP 己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶-

20、1 ADP ATP PEP 丙酮酸 丙酮酸激酶 关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 果糖果糖-6-磷酸激酶磷酸激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 n别构调节别构调节别构激活剂别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P别构抑制剂别构抑制剂：柠檬酸柠檬酸; ATP（高浓度）（高浓度）ATP结合位点结合位点调节效应调节效应活性中心底物结合部位（低浓度时）活性中心底物结合部位（低浓度时）激活激活活性中心外别构调节部位（高浓度时）活性中心外别构调节部位（高浓度时）抑制抑制果糖果糖-2,6-二磷酸对磷酸果糖激酶二磷酸对磷酸果糖

21、激酶-1的调节的调节：F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P +/+AMP +柠檬酸柠檬酸 AMP +柠檬酸柠檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（无活性）（无活性）磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（无活性）（无活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2 （二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点调节点n别构调节别构调节 别构抑制剂：别构抑制剂：ATP, 丙氨酸丙氨酸

22、 别构激活剂：别构激活剂：1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖n共价修饰调节共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（无活性无活性） （有活性有活性）胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：钙调蛋白钙调蛋白 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。糖激酶不受其抑制。 长链脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。 胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录

23、，促进酶的合成。酶的合成。 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。这对肌收缩更为重要。 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 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞果糖果糖( (肌肉肌肉) )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-磷酸半乳糖磷酸半乳糖葡糖葡糖-1-1-磷酸磷酸半乳糖激酶半乳糖激酶变位酶变位酶甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖-6-6-磷酸磷酸己糖激酶己糖激酶变

24、位酶变位酶除葡萄糖外，其它己糖也可除葡萄糖外，其它己糖也可转变成转变成磷酸己糖磷酸己糖而进入酵解途径而进入酵解途径。 半乳糖血症半乳糖血症果糖果糖( (肝肝) ) *果糖激酶果糖激酶果糖果糖果糖果糖-6-磷酸磷酸己糖激酶己糖激酶循糖酵解循糖酵解途径分解途径分解合成糖原合成糖原（肌）（肌）n果糖在肝中的代谢果糖在肝中的代谢果糖果糖1-磷酸果糖磷酸果糖果糖果糖激酶激酶1-磷酸果糖醛缩酶磷酸果糖醛缩酶 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油醛甘油醛丙糖激酶丙糖激酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛循糖酵解途径分循糖酵解途径分解或合成糖原解或合成糖原图图6-3 6-3 半乳糖的代谢半乳糖的代谢图图6-4 6-4 甘露糖的

25、代谢甘露糖的代谢机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成H2O和和CO2的反应过程，称为的反应过程，称为糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation) 。是体内糖分解供能。是体内糖分解供能的主要方式。的主要方式。第一阶段：糖酵解第一阶段：糖酵解 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：柠檬酸循环第三阶段：柠檬酸循环 G（Gn）氧化磷酸化氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTAC循环循环 胞液胞液线粒体线粒体丙酮酸 乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+

26、 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 n 总反应式: （二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA n 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体的组成的组成E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+TPP 硫辛酸（硫辛酸（ )HSCoAFAD, NAD+SSL酶酶辅酶辅酶n 丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP，由，由丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶催化催化(E1)。 2. 由由二氢硫

27、辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛催化形成乙酰硫辛酰胺酰胺-E2。3. 二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, 同同时使硫辛酰胺上的二硫键还原为时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。个巯基。4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺使还原的二氢硫辛酰胺脱氢，同时将氢传递给脱氢，同时将氢传递给FAD。5. 在二氢硫辛酰胺脱氢酶在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将催化下，将FADH2上上的的H转移给转移给NAD+，形成，形成NADH+H+。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生

28、成的生成1. -羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 n概述概述n反应部位：反应部位：线粒体线粒体CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O柠檬酸合酶柠檬酸合酶顺乌头酸梅顺乌头酸梅异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶 整个循环反应为不可逆反应。整

29、个循环反应为不可逆反应。 柠檬酸循环的要点：柠檬酸循环的要点： 柠檬酸循环的中间产物柠檬酸循环的中间产物：表面上看来，柠檬酸循环运转必不可少的草酰表面上看来，柠檬酸循环运转必不可少的草酰乙酸在柠檬酸循环中是不会消耗的，它可被反复利乙酸在柠檬酸循环中是不会消耗的，它可被反复利用。实际上：用。实际上：例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 .机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，的，TCA循环中的某些中间代谢物能够转变合成循环中的某些中间代谢物能够

30、转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。系。 .机体糖供不足时，可能引起机体糖供不足时，可能引起TCA循环运转障碍，循环运转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰进一步生成乙酰CoA进入进入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸

31、的来源如下：草酰乙酸的来源如下：H+ + e 进入进入呼吸链呼吸链彻底氧化生成彻底氧化生成H2O 的同的同时时ADP偶联磷酸化生成偶联磷酸化生成ATP。NADH+H+ H2O、2.5ATP O H2O、1.5ATP FADH2 O 反反 应应辅辅 酶酶最终获得最终获得ATPATP第一阶段（胞浆）第一阶段（胞浆）葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸-1果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸-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2NADH3或或5*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22磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2

32、第二阶段（线粒体基质）第二阶段（线粒体基质）2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5第三阶段（线粒体基质）第三阶段（线粒体基质）2异柠檬酸异柠檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸2苹果酸苹果酸2草酰乙酸草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2 2NADH55235由一个葡糖糖总共获得由一个葡糖糖总共获得30或或32* 获得获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制 关关键键酶酶 酵解途径：酵解途径： 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合

33、体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：三羧酸循环：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1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檬酸脱氢酶（一）（一）丙酮酸脱氢酶复合体的调节丙酮酸脱氢酶复合体的调节 别构调节别构调节别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA；NADH；ATP别构激活剂：别构激活剂：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 时，时，其活性也受到抑制。这两种情况见于饥饿、大量其活性也受到抑制。这两种情况见于饥饿、大量脂酸被动员利用时，这时糖的有氧氧化被抑制，脂酸被动员利用时，这时

34、糖的有氧氧化被抑制，大多数组织器官利用脂酸作为能量来源以确保脑大多数组织器官利用脂酸作为能量来源以确保脑等重要组织对葡萄糖的需要。等重要组织对葡萄糖的需要。 共价修饰调节共价修饰调节乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 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、ADP的影响的影响 产物

35、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Ca2+可可激活许多酶激活许多酶（二）柠檬酸循环的调节（二）柠檬酸循环的调节2ADPATP+AMP腺苷酸激酶腺苷酸激酶体内体内ATP浓度是浓度是AMP的的50倍，经上述反应倍，经上述反应后，后，ATP/AMP变动比变动比ATP变动大，有信号放大变动大，有信号放大作用，从而发挥有效的调节作用。作用，从而发挥有效的调节作用。有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞内有氧氧化全过程中许多酶的活性都受细胞内ATP/ADP或或ATP/AMP比率的影响，因而能得以比率

36、的影响，因而能得以协调。协调。* 概念概念* 机制机制 有氧时，有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸酮酸进入线立体进一步氧化而不生成乳酸; 缺氧时，酵解途径加强，缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。巴斯德效应巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑指有氧氧化抑制生醇发酵（或无氧氧化）的现象。制生醇发酵（或无氧氧化）的现象。磷酸戊糖途径（磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）是指从糖酵解的中间产物是指从糖酵

37、解的中间产物6-磷酸磷酸-葡萄糖葡萄糖开始形开始形成旁路，通过氧化、基团转移两个阶段生成成旁路，通过氧化、基团转移两个阶段生成果果糖糖-6-磷酸和磷酸和3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛，从而返回糖酵解的，从而返回糖酵解的代谢途径，亦称为代谢途径，亦称为磷酸戊糖旁路（磷酸戊糖旁路（pentose phosphate shunt）。磷酸戊糖途径不能产生磷酸戊糖途径不能产生ATP，其主要意义，其主要意义是生成是生成NADPH和磷酸核糖，和磷酸核糖， n细胞定位：细胞定位：胞液胞液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应一、磷酸戊糖途径的分为两个反阶段一、磷酸戊糖途径的分为两个反阶段n反应过程可分为二个阶段反应

38、过程可分为二个阶段: : 第二阶段：非氧化反应第二阶段：非氧化反应 生成生成磷酸戊糖，磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2。包括一系列基团转移。包括一系列基团转移。CCCCCOOCH2OHOHOHOHHHHOHP P葡糖葡糖-6-磷酸磷酸CH2OHC=OCCCH2OOHOHHHP P核酮糖核酮糖 -5-磷酸磷酸 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ 葡糖-6-磷酸脱氢酶脱氢酶 葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶 CH2OH C O 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOP P葡糖葡糖-6-磷酸内酯磷酸内酯 CCCCC=OCH

39、2OHOHOHHHHOHOP P（一）第一阶段是氧化反应（一）第一阶段是氧化反应5-磷酸核糖磷酸核糖 G-6-P5-磷酸核糖磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2（二）第二阶段是一系列基团转移反应（二）第二阶段是一系列基团转移反应核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸 (C5) 35-磷酸核糖磷酸核糖C5木酮糖木酮糖-5-磷磷酸酸C5木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸C5景天糖景天糖-7-磷酸磷酸C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C3赤藓糖赤藓糖-4-磷酸磷酸C4果糖果糖-6-磷酸磷酸C6果糖果糖-6-磷酸磷酸C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛C3磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径第一阶段第一阶段第第二二阶

40、阶段段木酮糖木酮糖-5-磷磷酸酸C5木酮糖木酮糖-5-磷酸磷酸C5景天糖景天糖-7-磷酸磷酸C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C3赤藓糖赤藓糖-4-磷酸磷酸C4果糖果糖-6-磷酸磷酸C6果糖果糖-6-磷酸磷酸C63-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C3葡糖葡糖-6-磷酸磷酸(C6)3葡糖葡糖-6-磷酸内酯磷酸内酯(C6)3葡糖葡糖-6-磷酸磷酸(C6)3核酮糖核酮糖-5-磷酸磷酸 (C5) 35-磷酸核糖磷酸核糖C53NADP+ 3NADP+3H+ 葡糖-6-磷酸脱氢酶3NADP+ 3NADP+3H+ 葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶CO2n总反应式总反应式:3葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 + 6 NADP+2果糖

41、果糖-6-磷酸磷酸+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2 葡糖葡糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶此酶为磷酸戊糖途径的此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定葡糖关键酶，其活性的高低决定葡糖-6-磷酸进磷酸进入磷酸戊糖途径的流量。入磷酸戊糖途径的流量。 此酶活性主要受此酶活性主要受NADPH/NADP+比值比值的影响，的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。对该酶有强烈抑制作用。 因此，磷酸戊糖途径的流量取决于因此，磷酸戊糖途径的流量取决于NADPH的需求。的需求。 （二）提供（二）提供NADPH作为供氢体参

42、与多种代谢反应作为供氢体参与多种代谢反应（一）为核酸的生物合成提供核糖（一）为核酸的生物合成提供核糖1. NADPH是许多合成代谢的供氢体；是许多合成代谢的供氢体；2. NADPH参与体内羟化反应；参与体内羟化反应；3. NADPH可维持谷胱甘肽可维持谷胱甘肽(GSH)的还原状态。的还原状态。2G-SH G-S-S-GN N A A D D P P+ + N N A A D D P P H H + +H H+ +A AH2 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可以保护一些含以保护一些含-SH基的蛋白质

43、或酶免受氧化基的蛋白质或酶免受氧化剂尤其是过氧化物的损害。剂尤其是过氧化物的损害。在红细胞中还原型谷胱甘肽更具有重要作用在红细胞中还原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。 糖糖 原原 (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。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收缩所需主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g，维持血糖水平维持血糖水平1. 葡萄糖单元以葡萄糖单元以-1,4-糖苷键糖苷键形成长链。形成长链。2. 约

44、约10个葡萄糖单元处形成分个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。解度增加。3. 每条链都终止于一个非还原每条链都终止于一个非还原端端.非还原端增多，以利于其非还原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。n合成部位：合成部位：糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成指由葡萄糖合成糖原的过程。糖原的过程。糖原合成时，葡萄糖先活化，再糖原合成时，葡萄糖先活化，再连接形成直链和支链连接形成直链和支链。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n糖原的合成与分解

45、总图糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+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)激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 1.葡萄糖磷酸化生成葡糖葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸ATP ADP己糖激酶己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）n糖原合成途径糖原合成途径：（一）葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖（一）葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-1-磷酸磷酸磷酸葡萄

46、糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶葡糖葡糖-6-磷酸磷酸2.2.葡糖葡糖-6-6-磷酸转变成葡萄糖磷酸转变成葡萄糖-1-1-磷酸磷酸此反应中磷酸基团转移的意义在于：由此反应中磷酸基团转移的意义在于：由于延长形成于延长形成-1,4-糖苷键，所以糖苷键，所以葡萄糖分子葡萄糖分子C1上的半缩醛羟基必须活化上的半缩醛羟基必须活化，才利于与原来的，才利于与原来的糖原分子末端葡萄糖的游离糖原分子末端葡萄糖的游离C4羟基缩合。半羟基缩合。半缩醛羟基与磷酸基之间形成的缩醛羟基与磷酸基之间形成的O-P键具有较高键具有较高的能量。的能量。UDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在体内充，在体内充作葡萄糖供体。作葡萄糖

47、供体。3.3.葡糖葡糖-1-1-磷酸转变成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸转变成尿苷二磷酸葡萄糖UTP尿苷尿苷 PPPPPiUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶2Pi+能量能量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糖原糖原n + UDPG糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase)UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4.-1,4-糖

48、苷键式结合糖苷键式结合（二）尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链（二）尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链糖原糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，为原有的细胞内的较小糖原分子，称为称为糖原引物糖原引物(primer)， 作为作为UDPG 上葡萄糖上葡萄糖基的接受体。基的接受体。 糖原糖原n + UDPG糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase) . .糖原分枝酶的作用及分枝的形成糖原分枝酶的作用及分枝的形成 分支酶分支酶(branching enzyme) -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键亚细胞定位：胞亚细胞定位：胞 浆浆肝糖原的分解过程肝糖

49、原的分解过程: : 糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。分解成为葡萄糖的过程。糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶(Glycogen phosphorylase)糖原糖原n+1n+1糖原糖原n n + +葡糖葡糖-1-1-磷酸磷酸2.2.脱枝酶的作用脱枝酶的作用转移葡萄糖残基转移葡萄糖残基水解水解 -1,6-糖苷键糖苷键脱枝酶脱枝酶 (debranching enzyme)磷酸化酶磷酸化酶转移酶活性转移酶活性 -1,6糖糖苷酶活性苷酶活性在几个酶的共同作用下，最终产物中约在几个酶的共同作用下，最终产物中约85%为葡糖为葡糖-1-磷酸，磷酸，

50、15%为游离葡萄糖。为游离葡萄糖。葡糖葡糖-1-磷酸磷酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶变位酶3. 葡糖葡糖-1-磷酸转变成葡糖磷酸转变成葡糖-6-磷酸磷酸4. 葡糖葡糖-6-磷酸水解生成葡萄糖磷酸水解生成葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝磷酸酶（肝，肾），肾）葡萄糖葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中，而不存在磷酸酶只存在于肝、肾中，而不存在于肌中。所以只有肝和肾可补充血糖；而肌糖原不于肌中。所以只有肝和肾可补充血糖；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化。能分解成葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化。 nG-6-P的代谢去路：的代谢去

51、路：G（补充血糖）（补充血糖）G-6-PF-6-P（进入酵解途径进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）（合成糖原）UDPG 葡糖葡糖-6-磷酸内酯磷酸内酯（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）小结小结n反应部位：反应部位：胞浆胞浆 关键酶关键酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶它们的快速调节有它们的快速调节有共价修饰共价修饰和和别构调节别构调节二二种方式。种方式。它们都以活性、无（低）活性二种形式存它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸在，二种

52、形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。化而相互转变。n这两种关键酶的重要特点：这两种关键酶的重要特点：n糖原磷酸化酶的共价修饰调节糖原磷酸化酶的共价修饰调节磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b（活性低）（活性低）磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-磷酸化酶磷酸化酶a-（活性高）（活性高）1. 磷酸化的糖原磷酸化酶是活性形式磷酸化的糖原磷酸化酶是活性形式 磷酸化酶二种构像磷酸化酶二种构像紧密型紧密型(T)和和疏松疏松型型(R)，其中，其中T型型的的14位位Ser暴露，便于接受前暴露，便于接受前述的共价修饰调节。述的共价修饰调节。 葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。磷

53、酸化酶磷酸化酶 a (R) 疏松型疏松型磷酸化酶磷酸化酶 a (T) 紧密型紧密型葡萄糖葡萄糖2. 糖原磷酸化酶受别构调节糖原磷酸化酶受别构调节糖原合酶糖原合酶糖原合酶糖原合酶-n糖原合酶的共价修饰调节糖原合酶的共价修饰调节1. 去去磷酸化的糖原磷酸化的糖原合酶合酶是活性形式是活性形式 腺苷环化酶腺苷环化酶（无活性）（无活性）腺苷环化酶（有活性）腺苷环化酶（有活性）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+ 受体受体ATPcAMP PKA(无活性无活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b磷酸化酶磷酸

54、化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-PPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1PiPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂-P磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂PKA（有活性有活性） 2. 糖原合酶受别构调节糖原合酶受别构调节在糖原分解代谢时肝主要受在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素胰高血糖素的调节，的调节，而肌肉主要受而肌肉主要受肾上腺素肾上腺素调节。调节。 肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为AMP、ATP及葡糖及葡糖-6-磷酸。磷酸。 糖原合酶糖原合酶磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷

55、酸化酶bAMPATP及葡糖及葡糖-6-磷酸磷酸两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；此调节为酶促反应，调节速度快；此调节为酶促反应，调节速度快；调节有调节有级联放大级联放大作用，效率高；作用，效率高；受激素调节。受激素调节。n糖原磷酸化酶合糖原合酶的共价修饰调节特点：糖原磷酸化酶合糖原合酶的共价修饰调节特点：糖原累积症糖原累积症(glycogen storage diseases)是一是一类遗传性代谢病，其特点为体内某些器官组织类遗传性代谢病，其特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的原因是中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的原因是患者先天性

56、缺乏与糖原代谢有关的酶类。患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。 型别型别缺陷的酶缺陷的酶受害器官受害器官糖原结构糖原结构葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶缺陷磷酸酶缺陷肝、肾肝、肾正常正常溶酶体溶酶体14和和16葡葡萄糖苷酶萄糖苷酶所有组织所有组织正常正常脱支酶缺失脱支酶缺失肝、肌肉肝、肌肉分支多，外周分支多，外周糖链短糖链短分支酶缺失分支酶缺失所有组织所有组织分支少，外周分支少，外周糖链特别长糖链特别长肌磷酸化酶缺失肌磷酸化酶缺失肌肉肌肉正常正常肝磷酸化酶缺陷肝磷酸化酶缺陷肝肝正常正常肌肉和红细胞磷酸果糖肌肉和红细胞磷酸果糖激酶缺陷激酶缺陷肌肉、红肌肉、红细胞细胞正常正常肝脏磷酸化酶激酶缺陷肝脏磷酸化

57、酶激酶缺陷 脑、肝脑、肝正常正常糖原积累症分型糖原积累症分型糖异生糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。n部位：部位：n原料：原料：n概念：概念： 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。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。 酵解途径中有酵解途径中有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是糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；共有的

58、、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（一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇（一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2 GTPGDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶，辅酶为生物素（反应在线粒体）为生物素（反应在线

59、粒体） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（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）胞液）n草酰乙酸转运出线粒体：草酰乙酸转运出线粒体：出线粒体出线粒体 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 出线粒体出线粒体 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATP + CO2ADP + Pi 苹果酸苹果酸NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸 PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧

60、激酶GTP GDP + CO2 线线粒粒体体胞胞液液n糖异生途径所需糖异生途径所需NADH+H+的来源：的来源：糖异生途径中，糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷磷酸甘油醛时，需要酸甘油醛时，需要NADH+H+。由乳酸为原料异生糖时，由乳酸为原料异生糖时， NADH+H+由下述由下述反应提供。反应提供。乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸LDHNAD+ NADH+H+由氨基酸为原料进行糖异生时，由氨基酸为原料进行糖异生时， NADH+H+则由则由线粒体内线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的提供，它们来自于脂酸的-氧化或三羧酸循环，氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过草酰转