第六章-糖代谢

1、第四章第四章糖糖 代代 谢谢温州医学院生化教研室温州医学院生化教研室李春洋李春洋v糖糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物。是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物。v糖在生命过程中的主要作用是提供碳源和能源，人体所需能量糖在生命过程中的主要作用是提供碳源和能源，人体所需能量的的505070%70%来自于糖。食物中的糖类主要是来自于糖。食物中的糖类主要是淀粉淀粉，体内的主要以，体内的主要以葡萄糖葡萄糖和和糖原糖原两种形式存在。两种形式存在。v糖与一些非糖物质结合成复合物成为体内一些具有重要的生理糖与一些非糖物质结合成复合物成为体内一些具有重要的生理功能的物质，如：糖

2、蛋白、糖脂、蛋白聚糖、核糖（脱氧核糖）功能的物质，如：糖蛋白、糖脂、蛋白聚糖、核糖（脱氧核糖）等。等。v葡萄糖在体内转变成多种非糖物质；一些非糖物质又可以转变葡萄糖在体内转变成多种非糖物质；一些非糖物质又可以转变为葡萄糖。为葡萄糖。第一节第一节概概 述述v糖的主要生理功能是氧化供能糖的主要生理功能是氧化供能v糖的消化吸收主要在小肠进行糖的消化吸收主要在小肠进行v糖代谢的概况糖代谢的概况植物淀粉植物淀粉异麦芽糖异麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽三糖麦芽三糖-临界糊精临界糊精动物糖原动物糖原蔗糖蔗糖乳糖乳糖食物食物-淀粉酶淀粉酶麦芽糖酶麦芽糖酶-葡萄糖葡萄糖酐酶酐酶异麦芽糖酶异麦芽糖酶-临界糊精酶临界糊精酶

3、葡萄糖葡萄糖乳糖酶乳糖酶葡萄糖葡萄糖半乳糖半乳糖蔗糖酶蔗糖酶葡萄糖葡萄糖果果 糖糖NaNa+ +依赖性葡萄糖转运蛋白依赖性葡萄糖转运蛋白第二节第二节糖的无氧氧化糖的无氧氧化v在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为还原生成乳酸的过程称为糖酵解糖酵解亦称为亦称为糖的无氧氧化糖的无氧氧化。v这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌，因与酵母的生醇发酵这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌，因与酵母的生醇发酵（葡萄糖分解产生的丙酮酸转变为乙醇和二氧化碳）非常相似。（葡萄糖分解产生的丙酮酸转变为乙醇和二氧化碳）非常相似。v糖酵

4、解的代谢反应中由葡萄糖分解成丙酮酸的过程，又称为糖酵解的代谢反应中由葡萄糖分解成丙酮酸的过程，又称为糖糖酵解途径酵解途径，是糖的有氧氧化和无氧氧化共有的过程，其全部反，是糖的有氧氧化和无氧氧化共有的过程，其全部反应均在胞浆中进行。应均在胞浆中进行。.一、反应过程一、反应过程v 第一阶段：糖酵解途径（第一阶段：糖酵解途径（1 1分子葡萄糖分解成分子葡萄糖分解成2 2分子丙酮酸）分子丙酮酸）v 第二阶段：乳酸生成（丙酮酸还原成乳酸）第二阶段：乳酸生成（丙酮酸还原成乳酸）CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OO OP PO OCHCH2 2H HO OP

5、POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHOHOHO OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHO OP P己糖激酶己糖激酶ATPATPADPADPMgMg2+2+6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1ATPATPADPADPMgMg2+2+CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OHOHO磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶O OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHO OP PCHCH2 2O OP PC CCHCH2 2OHOHO OCHOCHOO OP PC

6、HOHCHOHCHCH2 2磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶醛缩酶醛缩酶CHOCHOO OP PCHOHCHOHCHCH2 2C CO OP PCHOHCHOHCHCH2 2O OO OP PCOOHCOOHO OP PCHOHCHOHCHCH2 2COOHCOOHOHOHC CCHCH2 2H HO OP PCOOHCOOHC CCHCH2 2O OP PCOOHCOOHC CCHCH3 3O ONADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +PiPiADPADPATPATPH H2 2O O烯醇化酶烯醇化酶MgMg2+2+、K K+ +ATPATPADPADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶3-3-磷酸甘

7、油醛磷酸甘油醛脱氢酶脱氢酶磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶激酶磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶v除葡萄糖外，己糖激酶等可催化果糖、半乳糖等其他己糖除葡萄糖外，己糖激酶等可催化果糖、半乳糖等其他己糖转变成磷酸己糖而进入糖酵解途径代谢转化。转变成磷酸己糖而进入糖酵解途径代谢转化。COOHCOOHC CCHCH3 3O OCOOHCOOHC CCHCH3 3OHOHH HNADH+HNADH+H+ +NADNAD+ +乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原6-6-磷酸果糖磷酸果糖1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟

8、丙酮磷酸二羟丙酮1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸ATPATPADPADPATPATPADPADPNADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +ADPADPATPATPADPADPATPATP 己糖激酶己糖激酶 6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶二、糖酵解的调节二、糖酵解的调节v 6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1对调节糖酵解途径的流量最重要对调节糖酵解途径的流量最重要v丙酮酸激酶丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点是糖酵解的第二个重要的调

9、节点v己糖激酶己糖激酶受到反馈抑制调节受到反馈抑制调节三、糖酵解的生理意义三、糖酵解的生理意义v主要的生理功能是在机体缺氧时迅速提供能量主要的生理功能是在机体缺氧时迅速提供能量v正常情况下为一些细胞提供部分能量正常情况下为一些细胞提供部分能量v糖酵解途径是有氧氧化的前段过程，其一些中间产物是脂糖酵解途径是有氧氧化的前段过程，其一些中间产物是脂类、氨基酸等合成的前体类、氨基酸等合成的前体二、糖酵解过程的能量变化二、糖酵解过程的能量变化6-6-磷酸果糖磷酸果糖11，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油

10、酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸-1-1-1-12 21 12 21 1反应步骤反应步骤ATPATP变化每分子葡萄糖变化每分子葡萄糖净得净得第三节第三节糖的有氧氧化糖的有氧氧化v有氧氧化有氧氧化是指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化是指葡萄糖在有氧条件下彻底氧化成水和二氧化碳并释放能量的过程。碳并释放能量的过程。v有氧氧化是糖氧化供能的主要方式，绝大多数细胞都通过有氧氧化是糖氧化供能的主要方式，绝大多数细胞都通过它获得能量。它获得能量。v肌组织等进行糖无氧分解生成的乳酸，最终仍需在有氧进肌组织等进行糖无氧分解生成的乳酸，最终仍需在有氧进彻底氧化成水和二氧化碳。彻底

11、氧化成水和二氧化碳。有氧氧化过程概括：有氧氧化过程概括：O O2 2O O2 2O O2 2H H2 2O OH H+ +e+eCOCO2 2乙乙 酰酰CoACoA丙丙酮酮酸酸丙丙酮酮酸酸6-6-磷酸葡磷酸葡萄糖萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖胞胞 液液（第一阶段）（第一阶段）线线 粒粒 体体（第二阶段）（第二阶段）TACTAC（第三阶段）（第三阶段）丙酮酸丙酮酸 + NAD+ NAD+ + CoA+ CoASHSH乙酰乙酰CoACoA + NADH+ NADH + H+ H+ + CO+ CO2 2丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体一、有氧氧化反应过程一、有氧氧化反应过程（一）葡萄糖循糖酵解途

12、径分解为丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸（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CoACoACOOHCOOHC CCHCH3 3O OOHOHC CH HTTPTTPTTPTTPCHCH3 3HSHSHSHS(CH(CH2 2) )4 4COOHCOOHS SHSHS(CH(CH2 2) )4 4COOHCOOHCHCH3 3C CO OO OC CS SCHCH3 3CoACoAFADHFADH2 2NADH+HNADH+H+ +丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶二氢硫辛酸二氢硫辛酸转乙酰酶转乙酰酶二氢硫辛酸二氢硫辛酸脱氢酶脱氢酶COCO2 2S SS S

13、(CH(CH2 2) )4 4COOHCOOHFADFADNADNAD+ +FADFADTPPTPPHSHSCoACoA丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体作用机制作用机制（三）乙酰（三）乙酰CoACoA进入三羧酸循环以及氧化磷酸进入三羧酸循环以及氧化磷酸化生成化生成ATPATP二、三羧酸循环二、三羧酸循环v丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A A要彻底氧化，这个氧化过要彻底氧化，这个氧化过程以乙酰程以乙酰CoACoA与草酰乙酸缩合成含有三羧基的柠檬酸开始，与草酰乙酸缩合成含有三羧基的柠檬酸开始，因而被称为因而被称为三羧酸循环三羧酸循环；v此循环的第一个产物是柠檬酸，故也

14、称为此循环的第一个产物是柠檬酸，故也称为柠檬酸循环柠檬酸循环；v该循环是该循环是Hans KrebsHans Krebs于于19371937年正式提出了三羧酸循环学说，年正式提出了三羧酸循环学说，故此循环又称为故此循环又称为KrebsKrebs循环循环。COOHCOOHCHCH2 2COOHCOOHHOOCHOOCOHOHC CH HH HC CHOOCHOOCCOOHCOOHO OCHCH2 2CHCH2 2C CCoACoAS SC CCHCH2 2COOHCOOHO OCHCH2 2COOHCOOHCHCH2 2COOHCOOHCHCH2 2COOHCOOHCHCHCOOHCOOHCHC

15、HHOHOCOOHCOOHH HC CCHCH2 2COOHCOOHHOOCHOOCO OC CCOOHCOOHCHCH2 2NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ + + + COCO2 2NADNAD+ +HS+HSCoACoANADH+HNADH+H+ + + + COCO2 2GTPGTPGDP+PiGDP+PiFADFADFADHFADH2 2H H2 2O ONADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +CHCH3 3COSCOSCoACoAHS-CoAHS-CoAH H2 2O OCOOHCOOHCHCH2 2CHCH2 2COOHCOOHOHOHC CHOOCHOOC

16、柠檬酸合酶柠檬酸合酶 顺乌头酸酶顺乌头酸酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -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CoACoA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（一）三羧酸（一）三羧酸循环的反应过循环的反应过程程v三羧酸循环是乙酰辅酶的彻底氧化过程，也是能量的产三羧酸循环是乙酰辅酶的彻底氧化过程，也是能量的产生过程生过程v同位素示踪实验显示；在同位素示踪实验显示；在TCATCA循环中，循环中，COCO2 2中的碳原子来自中的碳原子来自于草酰乙酸于草酰乙酸vTCATCA循环中的中间产物起着催化剂的作用循环中的中间产物起着催化剂的

17、作用CHCH3 3COSCOSCoACoAHS-CoAHS-CoA3 3NADH+HNADH+H+ +2 2COCO2 2GTPGTPGDP+PiGDP+PiFADFADFADHFADH2 23 3NADHNADH+ +2 2H H2 2O O（二）（二）TCATCA循环的调节循环的调节vTCATCA循环中有三个关键酶循环中有三个关键酶vTCATCA循环与上游和下游反应相协调循环与上游和下游反应相协调（三）（三） TCATCA循环的重要生理意义循环的重要生理意义v三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质的最终代谢通路三羧酸循环是糖、脂和蛋白质三大物质的最终代谢通路v三羧酸循环本身并不是释放能量、生成

18、三羧酸循环本身并不是释放能量、生成ATPATP的主要环节，而是的主要环节，而是为氧化磷酸化反应生成为氧化磷酸化反应生成ATPATP提供提供NADH+HNADH+H+ +和和FADHFADH2 2v三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽三羧酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽v三羧酸循环在提供某些物质生物合成前体中起重要作用三羧酸循环在提供某些物质生物合成前体中起重要作用葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖胞质内反应阶段胞质内反应阶段线粒体内反应阶段线粒体内反应阶段-1-16-6-磷酸果糖磷酸果糖1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖-1-13-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1 1，3-3-二

19、磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2 22.5 2.5 或或 2 21.51.51 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 21 1磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2 21 1丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoA2 22.52.5异柠檬酸异柠檬酸-酮戊二酸酮戊二酸2 22.52.5-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoACoA2 22.52.5琥珀酰琥珀酰CoACoA琥珀酸琥珀酸2 21 1琥珀酸琥珀酸延胡索酸延胡索酸2 21.51.5苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸2 22.52.5净生成净生成3232（或（或3030）ATPATP反应过程反应过程生成生成ATPA

20、TP数数三、糖有氧氧化是机体获得三、糖有氧氧化是机体获得ATPATP的主要方式的主要方式四、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求四、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求v丙酮酸脱氢酶复合体的调节丙酮酸脱氢酶复合体的调节v三羧酸循环的调节三羧酸循环的调节五、巴斯德效应五、巴斯德效应v巴斯德效应巴斯德效应是指在有氧的条件下，糖有氧氧化抑制糖无是指在有氧的条件下，糖有氧氧化抑制糖无氧酵解。肌组织也存在这种情况。氧酵解。肌组织也存在这种情况。v在一些代谢旺盛的正常组织和肿瘤细胞中，即使在有氧在一些代谢旺盛的正常组织和肿瘤细胞中，即使在有氧的条件下，仍然以糖无氧酵解为产生的主要方式，的条件下，仍然以糖无氧酵解为

21、产生的主要方式，称为称为CratreeCratree效应效应或或反巴斯德效应反巴斯德效应。第四节第四节葡萄糖的其他代谢途径葡萄糖的其他代谢途径一、磷酸戊糖途径生成一、磷酸戊糖途径生成NADPHNADPH和磷酸戊糖和磷酸戊糖v磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径在细胞质中进行，是葡萄糖氧化分解的又一途在细胞质中进行，是葡萄糖氧化分解的又一途径。径。v磷酸戊糖途径的主要功能不是生成磷酸戊糖途径的主要功能不是生成ATPATP，而主要是为合成反，而主要是为合成反应提供应提供NADPH+HNADPH+H+ +和生成用于核酸合成的和生成用于核酸合成的5-5-磷酸核糖磷酸核糖。v磷酸戊糖途径在肝、脂肪组织、肾上腺皮质、

22、甲状腺、红细磷酸戊糖途径在肝、脂肪组织、肾上腺皮质、甲状腺、红细胞、睾丸和哺乳期乳腺中活性较强，在红细胞中占葡萄糖分胞、睾丸和哺乳期乳腺中活性较强，在红细胞中占葡萄糖分解代谢的解代谢的5 510%10%。（一）磷酸戊糖途径的反应过程（一）磷酸戊糖途径的反应过程第一阶段：氧化反应（磷酸戊糖的生成）第一阶段：氧化反应（磷酸戊糖的生成）第二阶段：非氧化反应（基团转移反应）第二阶段：非氧化反应（基团转移反应）6-6-磷酸葡糖磷酸葡糖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5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖5-5-磷酸核糖磷酸核糖5-5-磷酸木酮糖磷

23、酸木酮糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛6-6-磷酸果糖磷酸果糖4-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖7-7-磷酸景天糖磷酸景天糖6-6-磷酸果糖磷酸果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NADPH+HNADPH+H+ +NADPNADP+ +H H2 2O OCOCO2 2葡萄糖分解途径葡萄糖分解途径6-6-磷酸葡糖脱氢酶磷酸葡糖脱氢酶内酯酶内酯酶转酮醇酶转酮醇酶转醛醇酶转醛醇酶磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径6-6-磷酸葡糖酸脱氢酶磷酸葡糖酸脱氢酶 异（表）构异（表）构酶酶NADPH+HNADPH+H+ +NADPNADP+ +转酮醇酶转酮醇酶（二）磷酸戊糖途径的调节（二）磷酸戊糖途径的调节v6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶

24、磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的限速酶，其活性是磷酸戊糖途径的限速酶，其活性决定决定6-6-磷酸葡萄糖进入此途径的流量。磷酸葡萄糖进入此途径的流量。v磷酸戊糖途径的快速调节主要受磷酸戊糖途径的快速调节主要受NADPH/NADPHNADPH/NADPH+ +比例的影比例的影响。响。（三）磷酸戊糖途径的生理意义（三）磷酸戊糖途径的生理意义v为核酸的生物合成提供核糖为核酸的生物合成提供核糖v 肌肉组织内磷酸核糖依靠基团转移反应生成。肌肉组织内磷酸核糖依靠基团转移反应生成。v提供提供NADPH+HNADPH+H+ + 作为供氢体参与多种代谢反应作为供氢体参与多种代谢反应v NADPH+HNADPH+H

25、+ + 是体内许多合成代谢的供氢体；是体内许多合成代谢的供氢体；v NADPH+HNADPH+H+ + 参与体内的羟化反应；参与体内的羟化反应；v NADPH+HNADPH+H+ + 用于维持谷胱甘肽的还原状态（用于维持谷胱甘肽的还原状态（蚕豆病蚕豆病）。）。二、糖醛酸途径可生成葡萄糖醛酸二、糖醛酸途径可生成葡萄糖醛酸三、多元醇途径可生成木糖醇、山梨醇等三、多元醇途径可生成木糖醇、山梨醇等第五节第五节糖原的合成与分解糖原的合成与分解v糖原糖原是体内糖的储存形式，是体内糖的储存形式，摄入的糖类大部分转变成脂肪摄入的糖类大部分转变成脂肪后储存于脂肪组织内，只有一小部分以糖原的形式储存。后储存于脂肪

26、组织内，只有一小部分以糖原的形式储存。v糖原生物学意义在于迅速提供葡萄糖，主要以肝糖原和肌糖原生物学意义在于迅速提供葡萄糖，主要以肝糖原和肌糖原形式存在。糖原形式存在。肝糖原肝糖原的合成与分解主要是为了维持血糖的合成与分解主要是为了维持血糖尝试的相对恒定；尝试的相对恒定；肌糖原肌糖原是肌肉糖酵解的主要来源。是肌肉糖酵解的主要来源。v糖原由许多葡萄糖残基为基本单位通过糖原由许多葡萄糖残基为基本单位通过-1-1，4-4-糖苷键糖苷键和和-1-1，6-6-糖苷键糖苷键连接而成的带有分支的大分子多糖，其存连接而成的带有分支的大分子多糖，其存在于细胞质中。在于细胞质中。-1-1，4-4-糖苷键糖苷键-1

27、-1，6-6-糖苷键糖苷键还原末端还原末端一、糖原的合成代谢一、糖原的合成代谢（一）糖链的延长（一）糖链的延长（二）糖链分支（二）糖链分支CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HOHOHH HH HO OHOHOH HH H葡糖磷酸葡糖磷酸变位酶变位酶ATPATPADPADPMgMg2+2+UTP +UTP +己糖激酶己糖激酶UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HOHOHH HH HO OO OH HH HP PCHCH2 2HOHOOHOHHOHOH HOHOHH HH HO OO OH HH HP PCHCH2 2HOHOOHOHHOHOH H

28、OHOHH HH HO OO OH HH HP PP P尿苷尿苷PPiPPi-1,4-1,4-糖苷键糖苷键 -1,6-1,6-糖苷键糖苷键 分支酶分支酶 二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢v在限速酶在限速酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶的催化下，糖原从分支的非还原端的催化下，糖原从分支的非还原端开始，逐个分解以开始，逐个分解以-1-1，4-4-糖苷键连接的葡萄糖残基，形糖苷键连接的葡萄糖残基，形成成1-1-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。 v1-1-磷酸葡萄糖转变为磷酸葡萄糖转变为6-6-磷酸葡萄糖后，肝及肾中含有磷酸葡萄糖后，肝及肾中含有葡萄葡萄糖糖-6-6-磷酸酶磷酸酶，使其水解变成游离的葡萄糖，释放

29、到血中，使其水解变成游离的葡萄糖，释放到血中，维持血糖浓度的相对恒定。维持血糖浓度的相对恒定。 脱脱支支酶酶（葡聚糖转移酶）葡聚糖转移酶） 磷酸化酶磷酸化酶 脱脱支支酶酶（-1-1，6-6-糖苷酶）糖苷酶） 糖原糖原G Gn+1n+11-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UDPGUDPG糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶糖原合酶糖原合酶糖原糖原G Gn n6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖PiPiUDPUDPPPiPPiUTPUTP糖原合成与分解糖原合成与分解PiPiH H2 2O OADPADPATPATP三、糖原合成与分解的调节三、糖原合成与分解的调节v磷酸化酶磷酸化酶有磷酸化和去磷酸化两种形式，当其有

30、磷酸化和去磷酸化两种形式，当其1414位位丝氨酸被磷酸化后，活性很低的磷酸化酶（磷酸化酶丝氨酸被磷酸化后，活性很低的磷酸化酶（磷酸化酶b b）转弯成活性很强的磷酸型磷酸化酶（磷酸化酶转弯成活性很强的磷酸型磷酸化酶（磷酸化酶a a）；磷酸）；磷酸化过程由磷酸化酶化过程由磷酸化酶b b激酶催化。激酶催化。v糖原合酶糖原合酶糖原合酶也有两种形式，糖原合酶糖原合酶也有两种形式，糖原合酶a a有活有活性，磷酸化后的糖原合酶性，磷酸化后的糖原合酶b b无活性。无活性。激素（胰高血糖素、肾上腺素等）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）ACACACAC（有活性）（有活性）ATPATPcAMPcAMPPKAaPKAa

31、PKAPKA磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b b激酶激酶- P- PPiPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1磷酸化酶磷酸化酶a- Pa- P磷酸化酶磷酸化酶b bPiPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1PiPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1-1糖原合酶糖原合酶a a糖原合酶糖原合酶b- Pb- P胰岛素胰岛素磷蛋白磷酸酶抑制物磷蛋白磷酸酶抑制物-1- P-1- P磷蛋白磷酸酶抑制物磷蛋白磷酸酶抑制物-1-1（二）（二） 糖原合酶的调节糖原合酶的调节（一）（一） 糖原磷酸化酶的调节糖原磷酸化酶的调节葡萄糖葡萄糖CaCa2+2+AMPAMPATPATP、G-6-PG-6-P四、糖原累

32、积症是由先天酶缺陷所致四、糖原累积症是由先天酶缺陷所致v糖原累积症糖原累积症是一类遗传性代谢病，其特点为体内某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。些器官组织中有大量糖原堆积。v引起糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖原代引起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。v糖原累积症主要累及肝和肌肉，其次是心脏。糖原累积症主要累及肝和肌肉，其次是心脏。正常正常肝肝肝脏磷酸化酶激酶缺陷肝脏磷酸化酶激酶缺陷分支多，外周糖分支多，外周糖链短链短肝、肌肉肝、肌肉脱支酶缺失脱支酶缺失正常正常所有组织所有组织-葡糖苷酶葡糖苷酶正常正常肝、肾肝、肾葡萄糖葡萄糖-

33、6-6-磷酸酶缺陷磷酸酶缺陷分支少，外周糖分支少，外周糖链特别长链特别长肝、脾肝、脾分支酶缺失分支酶缺失正常正常肌肉肌肉肌糖原磷酸化酶缺失肌糖原磷酸化酶缺失正常正常肝肝肝糖原磷酸化酶缺陷肝糖原磷酸化酶缺陷正常正常肌肉、红细胞肌肉、红细胞磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1 1缺陷缺陷糖原结构糖原结构受害器官受害器官缺陷的酶缺陷的酶型别型别各种类型糖原累积症各种类型糖原累积症第六节第六节糖糖 异异 生生v糖异生糖异生是指非糖化合物如生糖氨基酸、乳酸、丙酮酸及是指非糖化合物如生糖氨基酸、乳酸、丙酮酸及甘油等转变为葡萄糖或糖原的过程。甘油等转变为葡萄糖或糖原的过程。v肝肝是糖异生作用的主要器官，是糖异生作用的

34、主要器官，肾肾在正常情况下葡糖异生在正常情况下葡糖异生能力只有肝的能力只有肝的1/101/10，长期饥饿时肾葡糖异生能力大大增，长期饥饿时肾葡糖异生能力大大增强。强。一、糖异生反应过程一、糖异生反应过程v从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程称为从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程称为糖异生途径糖异生途径。v糖异生途径基本上是糖酵解反应的逆反应，也包括部分三羧糖异生途径基本上是糖酵解反应的逆反应，也包括部分三羧酸循环的逆反应。酸循环的逆反应。v在糖酵解途径中，由于在糖酵解途径中，由于己糖激酶己糖激酶、6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1和和丙酮丙酮酸激酶酸激酶催化的反应不可逆，因此，要完成葡萄糖酵解

35、的逆反催化的反应不可逆，因此，要完成葡萄糖酵解的逆反应，必须使这三步反应能逆向进行。应，必须使这三步反应能逆向进行。（一）（一） 丙酮酸经丙酮酸羧化支路变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸经丙酮酸羧化支路变成磷酸烯醇式丙酮酸COOHCOOHC CCHCH2 2O OP PCOOHCOOHC CCHCH3 3O OCOOHCOOHC CCHCH2 2O OCOOHCOOHATP+COATP+CO2 2ADP+PiADP+PiMgMg2+2+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶酮酸羧激酶GDP+COGDP+CO2 2 GTPGTPMgMg2+2+、K K+ +ATPATP丙酮酸激酶丙酮

36、酸激酶ADPADPCOOHCOOHC CCHCH2 2O OP PCOOHCOOHC CCHCH3 3O O（生物素）（生物素）基质侧基质侧胞液侧胞液侧线粒体线粒体内膜内膜苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸NADH+HNADH+H+ +NADNAD+ +草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸NADH+HNADH+H+ +NADNAD+ +苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸-酮戊二酸酮戊二酸谷草转氨酸谷草转氨酸-酮戊二酸酮戊二酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸谷草转氨酸谷草转氨酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶（二）（二） 1 1，6-6-二磷酸果糖转变为二磷酸果糖转变为6

37、-6-磷酸果糖磷酸果糖O OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHOHOHO OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHO OP P1 1，6-6-二磷酸酶二磷酸酶-1-1O OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHOHOHO OCHCH2 2H HO OP POHOHH HHOHOH HCHCH2 2OHOHO OP P6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1ATPATPADPADPMgMg2+2+PiPiH H2 2O O（三）（三） 6-6-磷酸果糖水解为葡萄糖磷酸果

38、糖水解为葡萄糖CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OO OP P葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OHOHOCHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OO OP P己糖激酶己糖激酶ATPATPADPADPMgMg2+2+CHCH2 2OHOHOHOHHOHOH HH HOHOHH HH HH HO OHOHOPiPiH H2 2O O二、糖异生的调节二、糖异生的调节v6-6-磷酸果糖磷酸果糖与与1,6-1,6-二磷酸葡萄糖二磷酸葡萄糖之间

39、的底物循环之间的底物循环v磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸与与丙酮酸丙酮酸之间的底物循环之间的底物循环果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-1-16-6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-1,6-二磷酸葡萄糖二磷酸葡萄糖ATPATPADPADPPiPi6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-12 2，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖AMPAMP草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸ATPATPADPADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖乙酰乙酰CoACoA三、糖异生的生理意义三、糖异生的生理意义v维持血糖水平的恒定是糖异生最主要的生理作用维持血糖水平的恒定是糖异生最主要的生理作用v糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径（糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径（三三碳途径碳途径或或间接途径间接途径）v肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡四、肌中产生的乳酸形成乳酸循环四、肌中产生的乳酸形成乳酸循环v肌收缩（尤其是供氧不足时）通过糖酵解生成乳酸，肌收缩（尤其是供氧不足时）通过糖酵解生成乳酸，乳酸通过细胞膜弥散进入血液后再入肝，在肝内异生乳酸通过细