第五章 糖代谢2013

1、药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第五章第五章 糖糖 代代 谢谢药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖的化学糖的化学糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。羟基酮及其衍生物或多聚物。根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。单糖单糖 (monosacchride)寡糖寡糖 (oligosacchride)多糖多糖 (polysacchride)结合糖结合糖 (glycoconjugate)药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作葡萄糖葡萄糖(glucose) 已醛糖已醛糖果糖果糖

2、(fructose) 已酮糖已酮糖 OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OHOHOHOHOHHHOHHOHOOHOHHOH2CHHOHHCH2OH药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作半乳糖半乳糖(galactose) 已醛糖已醛糖 核糖核糖(ribose) 戊醛糖戊醛糖 OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOHOHHOHHOHOHOH药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作麦芽糖麦芽糖 (maltose) 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose) 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose) 葡萄

3、糖葡萄糖 半乳糖半乳糖药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作淀淀 粉粉 (starch)糖糖 原原 (glycogen)纤维素纤维素 (cellulose)药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作直链淀粉直链淀粉（1.4糖苷键）糖苷键）-由由淀粉酶水解淀粉酶水解-葡萄糖葡萄糖 吸收吸收支链淀粉支链淀粉（1.6糖苷键）糖苷键）-糊精酶糊精酶-葡萄糖葡萄糖药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖与非糖物质的结合物糖与非糖物质的结合物。 糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。糖蛋白糖蛋白

4、 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。是糖与蛋白质的结合物。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第一节第一节 概概 述述药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 氧化供能氧化供能：糖类占人体全部供能量的：糖类占人体全部供能量的50-70%。 作为结构成分作为结构成分：如生物膜、神经组织等的组分。：如生物膜、神经组织等的组分。 作为核酸类化合物的成分作为核酸类化合物的成分：构成核苷酸，：构成核苷酸，DNA，RNA等。等。 转变为其他物质转变为其他物质：转变为脂肪或氨基酸等化合物。：转变为脂肪或氨基酸等化合物。一、糖的生理功能一、糖的生理功能药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、糖的消化吸收二

5、、糖的消化吸收人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以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、葡萄糖等，以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，以淀粉淀粉为为主。主。消化部位：消化部位： 主要在主要在小肠小肠，少量在口腔。，少量在口腔。 （一）糖的消化（一）糖的消化药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作食物中含有的大量纤维素，因人体内无食物中含有的大量纤维素，因人体内无 - -糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。蠕动等作用，也是维持健康所必需。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（

6、二）糖的吸收（二）糖的吸收1. 吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2. 吸收形式吸收形式 单单 糖糖 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小肠粘膜细胞小肠粘膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉 3. 吸收机制吸收机制NaNa+ +依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 小肠上皮细胞刷状缘侧细胞膜上存在小肠上皮细胞刷状缘侧细胞膜上存在NaNa+ +依赖性葡萄糖转运蛋白（依赖性葡萄糖转运蛋白（SGLTSGLT）。该转运蛋白）。该转运蛋白上存在上存在NaNa+ +和葡萄糖的结合部位，可与和葡萄糖的

7、结合部位，可与NaNa+ +和葡萄和葡萄糖结合。葡萄糖则顺浓度梯度进入血液经门静糖结合。葡萄糖则顺浓度梯度进入血液经门静脉入肝。此种葡萄糖的主动吸收过程是一种间脉入肝。此种葡萄糖的主动吸收过程是一种间接耗能的过程。接耗能的过程。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作4. 吸收途径吸收途径 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 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体。葡萄糖转运体。已发现有已发现有5种葡萄糖转运种葡萄糖转运体体(GLUT 15)。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况 葡萄糖葡萄糖

8、 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 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第二节第二节 糖的无氧分解糖的无氧分解药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖的无氧酵解糖的无氧酵解（glycolysis）是指葡萄糖是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。量的过程。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖酵解的反应部位：

9、糖酵解的反应部位：胞液胞液终产物：终产物：乳酸乳酸一分子葡萄糖经无氧酵解：一分子葡萄糖经无氧酵解：净生成净生成2分子分子ATP。糖酵解的反应过程可分为二个阶段。糖酵解的反应过程可分为二个阶段。 第一阶段：第一阶段：葡萄糖葡萄糖-丙酮酸。丙酮酸。 第二阶段：丙酮酸第二阶段：丙酮酸-乳酸。乳酸。一、糖酵解的反应过程一、糖酵解的反应过程药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸酵解途径酵解途径第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段大体过程：大体过程：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（一）葡萄糖分解成丙酮酸（一）葡萄糖分解成丙酮酸1. 1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-6-磷酸葡萄

10、糖磷酸葡萄糖（G-6-P)G-6-P)OHOHHOHHOHHOHCH2HHOOHOHHOHHOHHOHCH2HOPATP ADP己糖激酶Mg2+GG-6-P磷酸化使葡萄糖不能自由逸出细胞；磷酸化使葡萄糖不能自由逸出细胞；己糖激酶分四型，肝中为葡萄糖激酶；己糖激酶分四型，肝中为葡萄糖激酶；反应反应不可逆不可逆。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 存在于肝脏；存在于肝脏；对葡萄糖的亲和力低；对葡萄糖的亲和力低；受激素调控；受激素调控；维持血糖水平和糖代谢中起重要作用。维持血糖水平和糖代谢中起重要作用。 葡糖激酶（葡糖激酶（glucokinaseglucokinase，

11、GKGK）药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 当餐后血中葡萄糖糖浓度升高时，当餐后血中葡萄糖糖浓度升高时，HK活性活性已达到最高值，已达到最高值， GK活性可随血糖浓度增高而增活性可随血糖浓度增高而增高，利于葡萄糖进入肝细胞内利用，维持血糖浓高，利于葡萄糖进入肝细胞内利用，维持血糖浓度；度； 当血中葡萄糖糖浓度正常或偏低时，当血中葡萄糖糖浓度正常或偏低时，GK活性活性低，葡萄糖进入肝细胞利用减少，此时，低，葡萄糖进入肝细胞利用减少，此时，HK活活性仍较高，利于肝外组织利用葡萄糖供能。性仍较高，利于肝外组织利用葡萄糖供能。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作2. 6-2. 6-磷酸葡萄糖异构为磷酸葡

12、萄糖异构为6-6-磷酸果糖磷酸果糖 (F-6-(F-6-P)P)OHOHHOHHOHHOHCH2HOPG-6-PF-6-P磷酸己糖 异构酶OHCH2OHHCH2OHHHOHOOP药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作3. 6-3. 6-磷酸果糖转变成磷酸果糖转变成1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 (F-(F-1,6-BP)1,6-BP)是第二个磷酸化反应，反应是第二个磷酸化反应，反应不可逆不可逆。磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 (PFK-1)是糖酵解的是糖酵解的限速酶限速酶。F-6-POHCH2OHHCH2OHHHOHOOPF-1,6-BPOHCH2HCH2OHHHOHOOPOPATP ADPMg

13、2+磷酸果糖激酶药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作4. 4. 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2 2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖反应可逆。反应可逆。由醛缩酶由醛缩酶(aldolase(aldolase) )催化。催化。F-1,6-BPCH2COCHHOCOHHCOHHCH2OPOPCH2COOPCHOCHOHCH2OPCH2OH+醛缩酶磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作5. 5. 磷酸丙糖同分异构化磷酸丙糖同分异构化磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶G2G2分子分子3-3-磷酸甘油醛，消耗磷酸甘油醛，消耗2 2分子分子ATPATP。CH2COOPCHOCHOHCH2OPCH2OH磷酸二

14、羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作6. 3-6. 3-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸CHOCHOHCH2OP3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H +Pi3-磷酸甘油醛 脱氢酶CCHOHCH2OPOOP1，3-二磷酸甘油酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作7. 1,3-7. 1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸此步为此步为底物水平磷酸化。底物水平磷酸化。反应可逆。反应可逆。COO- -CHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 激酶CCHOHCH2OPOOP1，3-二磷酸甘油酸ADP ATP

15、药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 将底物分子中的能量直接转移给将底物分子中的能量直接转移给ADP生生成成ATP的过程，称之为底物水平磷酸化。的过程，称之为底物水平磷酸化。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作8. 3-8. 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COO- -CHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 变位酶COO- -CHCH2OHOP2-磷酸甘油酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作9. 2-9. 2-磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(PEP)COO- -CHCH2OHOP2-磷酸甘油酸COO- -CCH2O磷酸烯醇式

16、 丙酮酸P+ H2O烯醇化酶反应引起分子内能量重新分布，形成高能磷酸键。反应引起分子内能量重新分布，形成高能磷酸键。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作10. PEP转变成丙酮酸（转变成丙酮酸（pyruvate)第二个第二个底物水平磷酸化底物水平磷酸化，反应，反应不可逆不可逆。烯醇式立即自发转变为酮式。烯醇式立即自发转变为酮式。COO- -CCH3ADP ATPCOO- -CCH2OPEPP丙酮酸激酶O丙酮酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 （二）丙酮酸转变成乳酸（二）丙酮酸转变成乳酸(lactate)(lactate)COO- -CCH3NAD+NADH+H +O丙酮酸COO- -CHOHCH3

17、乳酸脱氢酶乳酸此为还原反应，此为还原反应，NADH+H+来自于来自于3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脱氢。脱氢。 乳酸是糖酵解的终产物乳酸是糖酵解的终产物。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖酵解的全过程糖酵解的全过程GG-6-PF-6-PF-1,6-BP磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸PEP丙酮酸乳酸ATP ADPATP ADPNADH+H+ NAD+H2O醛缩酶Pi异构酶PFK-13-磷酸甘油 醛脱氢酶ATP ADP磷酸甘油 酸激酶变位酶烯醇化酶ADP ATP丙酮酸激酶LDH己糖激酶异构酶3-磷酸甘油醛药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作总反应：总反应： C6H12O6 +

18、2ADP + 2Pi = 2CH3CHOHCOOH + 2ATP + 2H2OATP的生成：的生成：糖酵解时，糖酵解时，1mol葡萄糖共生成葡萄糖共生成4molATP，净生，净生成成2molATP。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作l 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 G-6-P G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-PF-6-P F-1,6-2P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 ADP ATP PEP

19、 PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 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ATP数量：数量：从从G开始开始 22-2= 2ATP从从Gn开始开始 22-1= 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）药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作其它单糖的酵解其它单糖的酵解药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、糖酵解的调节二、糖酵解的调节（一）（一）6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1（PFK-1PF

20、K-1）最重要）最重要F-6-PF-1,6-BPPFK-1AMP、ADP、F-2,6-BP（强）ATP、柠檬酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1是调节糖无氧酵解代谢途径是调节糖无氧酵解代谢途径流量流量的主要因素。的主要因素。6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-16-phosphofructokinase-1ATP柠檬酸柠檬酸-ADP、AMP1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖2,6-2,6-双磷酸果糖双磷酸果糖+药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作F-2,6-BPF-2,6-BP的生成的生成PiF-6-PF-2,6-BPATPADPH2OPFK-2果糖二磷酸酶-2AMP柠檬

21、酸PFK-2PFK-2是一种双功能酶，磷酸化后激酶活性下降，磷酸酶是一种双功能酶，磷酸化后激酶活性下降，磷酸酶活性升高。活性升高。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（二）丙酮酸激酶（二）丙酮酸激酶变构调节：变构调节：F-1,6-BP为变构激活剂；为变构激活剂；ATP和肝内和肝内Ala为变构抑制剂。为变构抑制剂。共价修饰调节：胰高血糖素通过共价修饰调节：胰高血糖素通过cAMP和和PKA使使其磷酸化而抑制其活性。其磷酸化而抑制其活性。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 丙酮酸激酶：丙酮酸激酶：丙酮酸激酶丙酮酸激酶pyruvate kinaseATP丙氨酸丙氨酸( (肝肝) )-1,6-1,6-双磷酸

22、果糖双磷酸果糖+药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（三）葡萄糖激酶及己糖激酶（三）葡萄糖激酶及己糖激酶G-6-P G-6-P 可反馈抑制己糖激酶可反馈抑制己糖激酶.胰岛素可诱导胰岛素可诱导葡萄糖激酶的合成葡萄糖激酶的合成. .药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂己糖激酶己糖激酶hexokinase葡萄糖激酶葡萄糖激酶glucokinaseG-6-P-长链脂酰长链脂酰CoA-药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（一）机体缺氧时的主要供能方式。（一）机体缺氧时的主要供能方式。（二）机体供氧充足情况下少数组织的能量来源。（二）机体供氧充足情况下少数组织的

23、能量来源。如成熟红细胞、神经、白细胞、骨髓、肿瘤细如成熟红细胞、神经、白细胞、骨髓、肿瘤细胞等。胞等。另外，肝脏酵解途径的主要功能是为其他代谢提另外，肝脏酵解途径的主要功能是为其他代谢提供合成原料。供合成原料。三、糖酵解的生理意义三、糖酵解的生理意义药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第三节第三节 糖的有氧氧化糖的有氧氧化药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和和H2O，并释放出大量能量的过程称为，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧糖的有氧氧化化（aerobic oxidation)。部位：部位：胞液及线粒体。胞液及线粒体。一分

24、子葡萄糖彻底氧化分解可产生一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生36/38分子分子ATP。 定义：定义：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作一、一、有氧氧化的反应过程有氧氧化的反应过程l分为三个阶段：分为三个阶段：丙酮酸胞液线粒体第一阶段 （同酵解）第二阶段第三阶段三羧酸循环氧化磷酸化CO2+ H2O+ATP丙酮酸乙酰CoAG药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作l 反应过程反应过程葡萄糖酵解葡萄糖酵解丙酮酸氧化脱羧丙酮酸氧化脱羧三羧酸循环三羧酸循环TAC循环循环 G（Gn） 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP 胞液胞液 线粒体线粒体 药学院药学院 付蕾付

25、蕾 制作制作（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸（一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸 此阶段在细胞此阶段在细胞胞液胞液中进行，一分子葡萄糖分解中进行，一分子葡萄糖分解后后净生成净生成2分子丙酮酸分子丙酮酸，2分子分子ATP，和，和2分子分子（NADH +H+）。2分子（分子（NADH +H+）在有氧条件下可进入线）在有氧条件下可进入线粒体产能，共可得到粒体产能，共可得到22或者或者23分子分子ATP。故第一阶段可故第一阶段可净生成净生成6或或8分子分子ATP。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA丙酮酸进入丙酮酸进入线粒体线粒体，在，在丙酮酸脱

26、氢酶系丙酮酸脱氢酶系的催化的催化下氧化脱羧生成下氧化脱羧生成乙酰乙酰CoA。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰CoACoA，这是不可逆，这是不可逆反应。在线粒体内进行。反应。在线粒体内进行。COO- -CCH3NAD+NADH+H +O丙酮酸CH3C丙酮酸脱氢酶 复合体乙酰OSCoACoA+ HSCoA+ CO2药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙酮酸，由一分子葡萄糖氧化分解产生两分子丙酮酸，故可生成故可生成两分子乙酰两分子乙酰CoA，两分子，两分子CO2和两分和两分子（子（NADH+H+），可生成），可生成23

27、分子分子ATP 。反应为不可逆；反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系是糖有氧氧化是糖有氧氧化途径的关键酶之一。途径的关键酶之一。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作丙酮酸脱氢酶系由三种酶单体构成：丙酮酸脱氢酶系由三种酶单体构成：丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶（E1）硫辛酸乙酰基转移酶硫辛酸乙酰基转移酶（E2）二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶（E3）有六种辅助因子：有六种辅助因子：TPP，硫辛酸，硫辛酸，NAD+，FAD，HSCoA和和Mg2+。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 大多数砷化物均有毒性，其中三价的亚砷大多数砷化物均有毒性，其中三价的亚砷酸盐（酸盐（A

28、sO2-）毒性最强，它能与硫辛酸分子）毒性最强，它能与硫辛酸分子中的两个中的两个-SH结合形成稳定的化合物，使以硫结合形成稳定的化合物，使以硫辛酸为辅酶的酶不能发挥催化作用。辛酸为辅酶的酶不能发挥催化作用。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：三羧酸循环三羧酸循环（TAC，柠檬酸循环柠檬酸循环或或Krebs循环）循环）是指在是指在线粒体中，乙酰线粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解，而草酰乙酸再生的循环反应过

29、程。草酰乙酸再生的循环反应过程。 三羧酸循环在三羧酸循环在线粒体线粒体中进行。一分子乙酰中进行。一分子乙酰CoA氧化分氧化分解后共可生成解后共可生成12分子分子ATP，故此阶段可生成，故此阶段可生成212=24分子分子ATP。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作+ +乙酰乙酰CoA 草酰乙酸草酰乙酸 *柠檬酸合酶柠檬酸合酶H H2 2O OHSCoAHSCoA柠檬酸柠檬酸 顺乌头酸酶顺乌头酸酶异柠檬酸异柠檬酸 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +CO+CO2 2* -酮戊二酸酮戊二酸 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 -酮戊二

30、酸酮戊二酸 -酮戊二酸脱氢酮戊二酸脱氢酶系酶系NADH+HNADH+H+ +CO+CO2 2*NADNAD+ +HSCoA+HSCoA琥珀酰琥珀酰CoA 琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶HSCoA+HSCoA+GTPGTPGDP+PiGDP+Pi琥珀酸琥珀酸FADFADFADHFADH2 2琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸延胡索酸 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作延胡索酸延胡索酸 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +草酰乙酸草酰乙酸 H H2 2O O延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 循环反应在

31、循环反应在线粒体线粒体中进行，为中进行，为不可逆反应不可逆反应。 每完成一次循环，氧化分解掉一分子每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基乙酰基，可生成可生成12分子分子ATP。三羧酸循环中有三羧酸循环中有两次脱羧反应两次脱羧反应，生成两分子，生成两分子CO2。循环中有循环中有四次脱氢反应四次脱氢反应，生成三分子，生成三分子NADH和和一分子一分子FADH2。 三羧酸循环的特点：三羧酸循环的特点：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 循环中有循环中有一次底物水平磷酸化一次底物水平磷酸化，生成一分子，生成一分子GTP。三羧酸循环的关键酶是三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶柠檬酸合酶、异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶

32、脱氢酶和和 -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共同是糖、脂、蛋白质三大物质分解供能的共同通路。通路。是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途径。是糖、脂、蛋白质三大物质互变的共同途径。 为呼吸链提供为呼吸链提供NADH和和FADH2。三羧酸循环的生理意义三羧酸循环的生理意义：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作三三羧羧酸酸循循环环的的生生理理意意义义药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、二、有氧氧化生成的有氧氧化生成的ATP反反 应应ATP第一阶段第一阶段两次耗能反应两次耗能反应-2两次生成两次生成AT

33、P的反应的反应22一次脱氢一次脱氢(NADH+H+)22 或或23 第二阶段第二阶段一次脱氢一次脱氢(NADH+H+)23第三阶段第三阶段三次脱氢三次脱氢(NADH+H+)233一次脱氢一次脱氢(FADH2)22一次生成一次生成ATP的反应的反应21净生成净生成36或或38药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作三、有氧氧化的生理意义三、有氧氧化的生理意义 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。它不仅它不仅产能效率高产能效率高，而且由于产生的能量，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所，所以以能量的利用率也高能量的利用率也高

34、。简言之，即“供能”药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作四、有氧氧化的调节四、有氧氧化的调节关关键键酶酶 酵解途径：酵解途径：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-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药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第一阶段：见糖无氧酵解的调节。第一阶段：见糖无氧酵解的调节。第二阶段：第二阶段：丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系乙酰乙酰CoA、ATPNADH+H+-+AMP、ADPNAD+药学院药学院 付蕾

35、付蕾 制作制作第三阶段：第三阶段： 主要通过酶的主要通过酶的变构调节变构调节控制三个关键酶的控制三个关键酶的活性。活性。柠檬酸合酶柠檬酸合酶ATP柠檬酸、琥珀酰柠檬酸、琥珀酰CoANADH+H+-+ADP药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作调节有氧氧化第三阶段代谢调节有氧氧化第三阶段代谢流量流量的关键酶主要的关键酶主要是是异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶。异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶ATP-+AMP，ADP药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 - -酮戊二酮戊二酸脱氢酶系酸脱氢酶系琥珀酰琥珀酰CoANADH+H+-药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作l 有氧氧化的调节特点有氧氧化的调节特点 ATP/ADP或或

36、ATP/AMP比值升高，所有关键酶比值升高，所有关键酶均被抑制。均被抑制。 氧化磷酸化速率降低，三羧酸循环速率也减慢。氧化磷酸化速率降低，三羧酸循环速率也减慢。 三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环三羧酸循环与酵解途径互相协调。三羧酸循环需要多少乙酰需要多少乙酰CoA，则酵解途径相应产生多少，则酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰CoA。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第四节第四节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作* 概念概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成，前者再进一步

37、转变成3-磷磷酸甘油醛和酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。磷酸果糖的反应过程。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作* * 细胞定位：细胞定位：胞胞 液液 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成生成磷酸戊糖，磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2一、磷酸戊糖途径的反应过程一、磷酸戊糖途径的反应过程* * 反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 第二阶段则是非氧化反应第二阶段则是非氧化反应 包括一系列基团转移。包括一系列基团转移。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作CO2+H2O+ATPTACGG-6-PF-6-PF-1,6-BP3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA磷酸戊糖途径磷酸

38、戊糖途径NADPH5-磷酸核糖磷酸核糖药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作该旁路途径的起始物是该旁路途径的起始物是G-6-P，返回的代谢产，返回的代谢产物是物是3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖，其重要的中，其重要的中间代谢产物是间代谢产物是5-磷酸核糖磷酸核糖和和NADPH。整个代谢途径在整个代谢途径在胞液胞液中进行。中进行。关键酶是关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作磷酸戊糖途径的总反应式：磷酸戊糖途径的总反应式： G-6-P + 12NADP+ + 7H2O 6CO2 + 12NADPH + 12H+ + H3PO4 即即6分子分子G-

39、6-P可生成可生成6分子分子CO2，4分子分子F-6-P，2分子分子3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和12分子分子NADPH。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 全部代谢过程：全部代谢过程：1. G-6-P1. G-6-P氧化分解生成氧化分解生成5-5-磷酸核酮糖：磷酸核酮糖： G-6-PG-6-P脱氢氧化生成脱氢氧化生成6-6-磷酸葡萄糖酸内酯：磷酸葡萄糖酸内酯：* *6-磷酸葡萄糖脱氢磷酸葡萄糖脱氢酶酶G-6-PNADP+6-磷酸葡萄糖酸内磷酸葡萄糖酸内酯酯NADPH + H+药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 6-磷酸葡萄糖酸内酯水解生成磷酸葡萄糖酸内酯水解生成6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸：糖酸：内

40、酯酶内酯酶6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸H2O药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 6-磷酸葡萄糖酸再脱氢脱羧生成磷酸葡萄糖酸再脱氢脱羧生成5-磷酸磷酸核酮糖：核酮糖：6-磷磷酸葡萄糖酸脱氢酶酸葡萄糖酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮磷酸核酮糖糖NADPH + H+ +CO2NADP+药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作5-磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构磷酸核酮糖经一系列基团转移及差向异构反应生成反应生成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖。此阶段的所有反应均为可逆反应。此阶段的所有反应均为可逆反应。在此阶段，经由在此阶段，经由

41、5-磷酸核酮糖的异构可生成磷酸核酮糖的异构可生成5-磷酸核糖磷酸核糖。 2. 5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程磷酸核酮糖的基团转移反应过程：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作G-6-P 33NADP+3NADPH+H+6-磷酸葡萄糖 脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖

42、酸333NADP+3NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸 脱氢酶3CO25-磷酸核酮糖 35-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖7-磷酸景天糖3-磷酸甘油醛4-磷酸赤藓糖F-6-P3-磷酸甘油醛F-6-P磷酸戊糖的生成基团转移（5C）（5C）（7C）（3C）（4C）（6C）（3C）（6C）（5C）药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、磷酸戊糖途径的调节二、磷酸戊糖途径的调节 * * 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。此酶活性主要受

43、此酶活性主要受NADPH/NADP+比值比值的影的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外响，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。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、磷酸戊糖途径的生理意义二、磷酸戊糖途径的生理意义NADPH在体内可用于：在体内可用于： 作为供氢体，参与体内的合成代谢作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与：如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。 参与羟化反应参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。对代谢物的羟化。1. 是体内是体内生成生成NADPH的主

44、要代谢途径：的主要代谢途径：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 使氧化型谷胱甘肽还原使氧化型谷胱甘肽还原。 维持巯基酶的活性维持巯基酶的活性。 维持红细胞膜的完整性维持红细胞膜的完整性：由于：由于6-磷酸葡萄糖脱磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷氢酶遗传性缺陷可导致可导致NADPH含量低，红细含量低，红细胞易于破裂，表现为溶血性贫血。常在食用蚕胞易于破裂，表现为溶血性贫血。常在食用蚕豆后发病，故称为蚕豆病。豆后发病，故称为蚕豆病。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作2. 是体内生成是体内生成5-磷酸核糖的惟一代谢途径磷酸核糖的惟一代谢途径体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或

45、脱氧核糖均以糖均以5-磷酸核糖的形式提供，这是体内磷酸核糖的形式提供，这是体内惟惟一一的一条能生成的一条能生成5-磷酸核糖磷酸核糖的代谢途径。的代谢途径。磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸磷酸戊糖途径是体内糖代谢与核苷酸及核酸代谢的交汇途径。代谢的交汇途径。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作蚕豆病：蚕豆病： 遗传性遗传性葡萄糖葡萄糖6磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶缺乏的病人不能经磷缺乏的病人不能经磷酸戊糖途径得到充足的酸戊糖途径得到充足的NADPH+H+，G-S-S-G 转变成转变成G-SH减少，减少，G-SH含量减少。当病人接触氧化剂，如服含量减少。当病人接触氧化剂，如服用抗疟药伯氨喹啉、解热镇痛

46、抗炎药阿司匹林、抗菌药用抗疟药伯氨喹啉、解热镇痛抗炎药阿司匹林、抗菌药磺胺等，或者吃了蚕豆后，增加磺胺等，或者吃了蚕豆后，增加G-SH的消耗，红细胞的消耗，红细胞膜受氧自由基攻击生成的脂质过氧化物不能及时除去，膜受氧自由基攻击生成的脂质过氧化物不能及时除去，使膜结构完整性受损，红细胞易破裂发生溶血。使膜结构完整性受损，红细胞易破裂发生溶血。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第五节第五节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作是动物体内糖的储存形式之一，是机体能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。迅速动用的能量储备。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180-

47、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。 糖糖 原：原：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 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖原糖原是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的是由许多葡萄糖分子聚合而成的带有分支的高分子多糖类化合物。高分子多糖类化合物。糖原分子的直链部分借糖原分子的直链部分借 -1,4-1,4-糖苷键糖苷键而将葡萄而将葡萄糖残基连接起来，其支链部分则是借糖残基连接起来，其支链部分则是借 -1,6-1,6-糖糖苷键苷键而形成分支。而形成分支。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作

48、制作-1,4- -糖苷键糖苷键-1,6- -糖苷键糖苷键药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作一、糖原的合成代谢一、糖原的合成代谢糖原合成的反应过程可分为三个阶段：糖原合成的反应过程可分为三个阶段：1活化：活化：由葡萄糖生成由葡萄糖生成UDPG，是一耗能过程。，是一耗能过程。 磷酸化磷酸化己糖激酶（己糖激酶（葡萄糖激酶）葡萄糖激酶）G + ATP（一）反应过程：（一）反应过程：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 异构：异构：G-6-P转变为转变为G-1-P磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶G-6-P G-1-PUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶G-1-P + UTPUDPG + PPi药学院药学院 付蕾付蕾

49、制作制作2缩合：缩合：在关键酶在关键酶糖原合酶糖原合酶的催化下，以原有糖原分子的催化下，以原有糖原分子为引物，添加新的葡萄糖单位。为引物，添加新的葡萄糖单位。糖原合酶糖原合酶* *UDPG + (G)n(G)n+1 + UDP药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作3分支：分支：当直链长度达当直链长度达12个葡萄糖残基以上时，在个葡萄糖残基以上时，在分分支酶支酶的催化下，将距末端的催化下，将距末端67个葡萄糖残基个葡萄糖残基组成的寡糖链由组成的寡糖链由 -1,4-糖苷键糖苷键转变为转变为 -1,6-糖糖苷键苷键，使糖原出现分支。，使糖原出现分支。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 分分 支支 酶酶 (

50、branching enzyme) -1,4-糖苷键糖苷键 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（二）糖原合成的特点：（二）糖原合成的特点：1合成为一耗能过程，每增加一个葡萄糖残基，合成为一耗能过程，每增加一个葡萄糖残基，需需消耗消耗2个高能磷酸键个高能磷酸键（2分子分子ATP）；）；2其关键酶是其关键酶是糖原合酶，糖原合酶，为一为一共价修饰共价修饰酶；酶；3需需UTP参与（以参与（以UDP为载体）。为载体）。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢糖原分解代谢可分为三个阶段：糖原分解代谢可分为三个阶段：1水解：水解：包括三步反应，循环交替进行。包括三步反应，循环交替

51、进行。 磷酸解：由磷酸解：由糖原磷酸化酶，糖原磷酸化酶，催化对催化对 -1,4-糖苷键磷糖苷键磷酸解，生成酸解，生成G-1-P。糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶* *(G)n + Pi (G)n-1 + G-1-P（一）反应过程：（一）反应过程：药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 转寡糖链：当糖原被水解到离分支点转寡糖链：当糖原被水解到离分支点四个四个葡萄糖残基葡萄糖残基时，由时，由葡聚糖转移酶葡聚糖转移酶催化，将分支链上的三个葡萄糖催化，将分支链上的三个葡萄糖残基转移到直链的非还原端，使分支点暴露。残基转移到直链的非还原端，使分支点暴露。 脱枝：由脱枝：由 -1,6-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶催化。将催化。

52、将 -1,6-糖苷键水解，糖苷键水解，生成一分子自由葡萄糖生成一分子自由葡萄糖。-1,6-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶(G)n + H2O(G)n-1 + G药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作脱枝酶脱枝酶 (debranching enzyme)磷磷 酸酸 化化 酶酶 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 转移酶活性转移酶活性 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作2异构异构：磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶G-1-PG-6-P葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶G-6-P + H2OG + Pi 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（二）糖原分解的特点：（二）糖原分解的特点：1水解反应在水解反应在糖原的非还原端糖原的非还原端

53、进行；进行；2是一是一非耗能非耗能过程；过程；3关键酶是关键酶是糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶，为一，为一共价修饰共价修饰酶酶。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作G-6-P G 己糖（葡萄糖）激酶己糖（葡萄糖）激酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 G-1-P UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 UTP UDPG PPi 糖原合酶糖原合酶 Gn+1 UDP Gn 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 Pi Gn 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 （三）糖原合成与分解的调节（三）糖原合成与分解的调节 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

54、磷酸化酶糖原磷酸化酶 这两种关键酶的重要特点：这两种关键酶的重要特点：* 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变构调节变构调节二种方式。二种方式。* 它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式它们都以活性、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化而相互转变。之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作激素（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 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） ATP cAMP PKA(无活性无活性) PKA(有活性有活性) 磷酸化

55、酶磷酸化酶b激酶激酶 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 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 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作（四）糖原合成与分解的生理意义（四）糖原合成与分解的生理意义1贮存能量。贮存能量。2调节血糖浓度。调节血糖浓度。3利用乳酸：利用乳酸：肝中可经糖异生途径利用糖无氧肝中可经糖异生途径利用糖无氧酵解产生的乳酸来合成糖原。这就是肝糖原合酵解产生的乳酸来合成糖原。这就是肝糖原合成的成的三

56、碳途径三碳途径或或间接途径间接途径。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作 糖原积累症糖原积累症糖原累积症糖原累积症是一类遗传性代谢病，其特点是一类遗传性代谢病，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患者先天性缺乏与糖原代糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。谢有关的酶类。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作第六节第六节 糖糖 异异 生生药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作糖异生糖异生是指从非糖化合物转变为葡萄糖或是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。糖原的过程。* * 部位部位* * 原料原料* * 概念概念 主要在

57、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、生糖氨基酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作一、糖异生途径一、糖异生途径糖异生主要沿酵解途径逆行，仅有三步反应为不糖异生主要沿酵解途径逆行，仅有三步反应为不可逆反应，需经其他的代谢反应绕行。可逆反应，需经其他的代谢反应绕行。 1G-6-P G ：由由葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶催化进行水解。该酶不存在于催化进行水解。该酶不存在于肌肉组织中，故肌肉组织中，故肌肉组织不能生成自由葡萄糖肌肉组织不能生成自由葡萄糖。葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶* *G-6-P + H2O G + Pi 药学院药学院

58、 付蕾付蕾 制作制作2F-1,6-BP F-6-P：果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1* *F-1,6-BP + H2O F-6-P + Pi3丙酮酸丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸：磷酸烯醇式丙酮酸： 经由经由丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路完成。完成。药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作l 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(生物素生物素)* *丙酮酸丙酮酸ATP + CO2草酰乙酸草酰乙酸ADP + Pi药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作l草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)：磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶* *草酰乙酸草酰乙酸GTP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸

59、烯醇式丙酮酸（PEP）GDP + CO2 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作苹果酸苹果酸/天冬氨酸天冬氨酸苹果酸苹果酸/天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸草酰乙酸PEP丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸胞液胞液线粒体线粒体乙酰乙酰CoAGPEP草酰乙酸草酰乙酸药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作底物循环与底物循环与无效循环无效循环 以上三对逆向反应中，一种酶催化某一方向以上三对逆向反应中，一种酶催化某一方向反应的产物成为另一种酶催化相反方向反应的底反应的产物成为另一种酶催化相反方向反应的底物，这种由不同酶催化底物互变的反应称为物，这种由不同酶催化底物互变的反应称为底物底物循环。循环。 当两种酶活性相等时，则不能将代谢向

60、前推进，当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，结果仅是结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为分解释放出能量，因而称之为无效无效循环循环。 药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作二、糖异生的调节二、糖异生的调节AMPF-2,6-BP-ATP+果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作乙酰乙酰CoA+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶药学院药学院 付蕾付蕾 制作制作三、糖异生的原料三、糖异生的原料1生糖氨基酸：生糖氨基酸：Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp 丙酮酸丙酮酸Pro，His，Gln，Arg Glu -酮戊二酸酮戊二酸Ile，Met，Ser，Thr，Val 琥