生物化学糖代谢

生物化学糖代谢1第一页，共一百四十九页，2022年，8月28日2糖(carbohydrates)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根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类：单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)糖复合物(glycoconjugate)第1节概述第二页，共一百四十九页，2022年，8月28日3一、糖的生理功能㈠氧化供能（主）16.7kJ能量/1g葡萄糖氧化

㈡构成组织细胞的基本成分

*核糖构成核酸*糖蛋白凝血因子、免疫球蛋白等*糖脂生物膜成分㈢转变为体内的其它成分

*转变为脂肪*转变为非必需氨基酸第三页，共一百四十九页，2022年，8月28日4淀粉麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）α-临界糊精+异麦芽糖（30%）（5%）葡萄糖

唾液中的α-淀粉酶

α-葡萄糖苷酶

α-临界糊精酶

肠粘膜上皮细胞刷状缘口腔肠腔胰液中的α-淀粉酶

二、糖的消化吸收第四页，共一百四十九页，2022年，8月28日5ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷状缘细胞内膜糖的吸收---主动吸收第五页，共一百四十九页，2022年，8月28日6三、糖代谢的概况CO2、H2O磷酸戊糖途径糖原糖异生食物主要糖原脂肪、氨基酸糖酵解血中葡萄糖第六页，共一百四十九页，2022年，8月28日7第2节糖的无氧分解糖酵解反应过程糖酵解的生理意义糖酵解的调节第七页，共一百四十九页，2022年，8月28日8一 、糖酵解反应过程

机体在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原生成乳酸和少量ATP的过程。

糖的无氧分解（anaerobicdegradation)又称为糖酵解（glycolysis）：反应部位：胞浆第八页，共一百四十九页，2022年，8月28日9在酵母(OttoWarburgandHansvonEuler-Chelpin)在肌肉(byGustavEmbdenandOttoMeyerhof糖的无氧分解途径丙酮酸2CH3COCOOH2CO2乙醇（生醇发酵）2CH3CH2OH2CH3CHO乙醛糖酵解（EMP）2CH3CHOHCOOH+ATP乳酸C6H12O6葡萄糖2NAD+2NADH+2H+第九页，共一百四十九页，2022年，8月28日101.葡萄糖磷酸化生成

6-磷酸葡萄糖葡萄糖激酶（肝）葡萄糖Mg2+ATP

己糖激酶ADP6-磷酸葡萄糖糖酵解过程的第一个限速酶（一）葡萄糖分解成丙酮酸的过程第十页，共一百四十九页，2022年，8月28日11限速酶/关键酶a催化非平衡反应特点：b活性低c受激素或代谢物的调节d活性的改变可影响整个反应体系的反应速度第十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日12糖原分解生成6-磷酸葡萄糖糖原(Gn)H3PO4Gn磷酸化酶

糖原(Gn-1

)1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖第十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日132.6-磷酸葡萄糖异构化

转变为6-磷酸果糖

磷酸己糖异构酶6-磷酸葡萄糖(G-6-P）(F-6-P）6-磷酸果糖123456Mg2+第十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日143.6-磷酸果糖再磷酸化

生成1,6-二磷酸果糖（F-1,6-BP）1,6-二磷酸果糖

（F-6-P）

6-磷酸果糖ADPATP6-磷酸果糖激酶-1

（6-FPK-1）Mg2+糖酵解过程的第二个限速酶第十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日154.磷酸丙糖的生成5.3-磷酸甘油醛的生成3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮1，6-二磷酸果糖醛缩酶磷酸丙糖异构酶第十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日166.3-磷酸甘油醛氧化为

1,3-二磷酸甘油酸(1,3-BPG)

1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛HPO42-糖酵解中唯一的脱氢反应

NADH+H+NAD+PO32-第十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日177.1,3-二磷酸甘油酸

转变为3-磷酸甘油酸

3-磷酸甘油酸激酶

3-磷酸甘油酸(1,3-BPG)1,3-二磷酸甘油酸PO32-ADPATP将底物的高能磷酸基

直接转移给ADP生成ATP过程称底物水平磷酸化底物水平磷酸化第十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日188.3-磷酸甘油酸转变为

2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶

2-磷酸甘油酸第十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日199.2-磷酸甘油酸转变为

磷酸烯醇式丙酮酸

（PEP）磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸烯醇化酶(Mg2+/Mn2+

)H2O测血糖用氟化钠抗凝？第十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日2010.磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸ADPATP丙酮酸激酶（PK）磷酸烯醇式丙酮酸

烯醇式丙酮酸糖酵解过程的第三个限速酶也是第二次底物水平磷酸化反应Mg2+,K+第二十页，共一百四十九页，2022年，8月28日2111.烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸ADP丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸丙酮酸自发进行第二十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日22（二）丙酮酸还原为乳酸丙酮酸NADH+H+

乳酸乳酸脱氢酶

NAD+3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛脱氢酶Pi

(1,3-BPG)

1,3-二磷酸甘油酸OPO32-第二十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日232×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2×丙酮酸2×乳酸6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ADPATP2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×1,3-二磷酸甘油酸2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP

磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2×2-磷酸甘油酸2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2OGn-1糖原(Gn)

1-磷酸葡萄糖Pi6-磷酸葡萄糖ADPATP葡萄糖糖酵解过程反应部位：胞液第二十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日24糖酵解过程中ATP的生成2×葡萄糖→6-磷酸葡萄糖

6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸-11

反应ATP

-12×1

1mol葡萄糖→2mol乳酸+？molATP糖原中的1mol葡萄糖→2mol乳酸

+？molATP2molATP3molATP糖酵解过程小结C6H12O6+2ADP+2H3PO4

2C3H6O3

+2ATP+2H2O第二十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日25二、糖酵解的调节关键酶①

己糖激酶②

6-磷酸果糖激酶-1③

丙酮酸激酶调节方式①变构调节②共价修饰调节第二十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日26（一）6-磷酸果糖激酶-１

（最重要的限速酶）变构激活剂：

2,6-二磷酸果糖（最强）、

1,6-二磷酸果糖（正反馈）、

AMP、ADP变构抑制剂：ATP（高浓度）、柠檬酸第二十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日27ATP对6-磷酸果糖激酶-1的调节：ATP结合位点调节效应活性中心内底物结合部位（亲和力大）激活活性中心外变构调节部位（亲和力小）抑制AMP可与ATP竞争此部位第二十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日282,6-二磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂；其作用是与AMP一起取消ATP、柠檬酸对6-磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用。2,6-二磷酸果糖对6-磷酸果糖激酶-1的调节：第二十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日F-6-PF-1,6-BPATPADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATPADPPi胰高血糖素ATPcAMP活化F-2,6-BP+++–/+AMP+柠檬酸–AMP+柠檬酸–PFK-2（有活性）FBP-2（无活性）6-磷酸果糖激酶-2

PFK-2（无活性）FBP-2（有活性）PP果糖二磷酸酶-2

第二十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日30ATP→cAMP胰高血糖素PKAPFK-2FBP-2PFK-2FBP-2F-2,6-BP生成量减少，水解量增加，F-2,6-BP总量下降F-2,6-BP的激活作用会减弱降低糖酵解速度血G浓度会升高第三十页，共一百四十九页，2022年，8月28日31（二）丙酮酸激酶

变构激活剂：1,6-二磷酸果糖

变构抑制剂：ATP、丙氨酸

胰高血糖素可通过cAMP-蛋白激酶系统使丙酮酸激酶磷酸化而失活。第三十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日32共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP

ADP

Pi磷蛋白磷酸酶（无活性）（有活性）胰高血糖素PKA,CaM激酶PPKA：蛋白激酶A(proteinkinaseA)CaM：钙调蛋白第三十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日33（三）己糖激酶受其反应产物6-磷酸葡萄糖的反馈抑制葡萄糖激酶受长链脂酰CoA的变构抑制、胰岛素可诱导其基因转录，促进酶的合成第三十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日34三、糖酵解的意义1.在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要如:机体缺氧、剧烈运动等2.是某些细胞或组织（红细胞、睾丸、骨髓等）的唯一或主要能量来源3.生成的乳酸又可进一步氧化供能，或异生为糖

若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸酸中毒第三十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日35第3节

糖的有氧氧化第三十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日36概念

葡萄糖或糖原在有氧的条件下，彻底氧化分解生成CO2和H2O并释放大量能量的过程。

有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组织细胞都通过有氧氧化获得能量。部位：胞液及线粒体第三十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日37葡萄糖→…→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循环糖的有氧氧化乳酸糖酵解线粒体内胞浆第三十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日38一、糖有氧氧化的过程第一阶段：

丙酮酸的生成（胞浆）三个阶段第二阶段：

丙酮酸氧化脱羧生成乙酰

CoA（线粒体）第三阶段：

乙酰CoA进入三羧酸循环（线粒体）第三十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日392×丙酮酸2×烯醇式丙酮酸2×ADP2×ATP2×乳酸6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ADPATP2×1,3-二磷酸甘油酸

磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛2×Pi2×NADH+2H+2×NAD+2×3-磷酸甘油酸2×ADP2×ATP2×2-磷酸甘油酸2×磷酸烯醇式丙酮酸2×H2O糖原(Gn)

6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖PiGn-1ADPATP葡萄糖糖酵解过程第三十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日40氧化呼吸链(一）丙酮酸的生成（胞浆）葡萄糖+2NAD++2ADP+2Pi

2（丙酮酸+ATP

+H2O+NADH+H+

）2丙酮酸进入线粒体进一步氧化2(NADH+H+)2H2O+3/5ATP线粒体内膜上特异载体穿梭系统第四十页，共一百四十九页，2022年，8月28日41（二）丙酮酸氧化脱羧生成

乙酰辅酶A

（线粒体）NAD+NADH+H+

丙酮酸3CHCO～SCoA乙酰CoA+CoA-SH辅酶A+CO2COO丙酮酸脱氢酶复合体第四十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日42丙酮酸脱氢酶复合体—线粒体3种酶：

E1:丙酮酸脱氢酶(TPP、Mg2+)E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶(硫辛酸、辅酶A)E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶(FAD、NAD+)6种辅助因子：

TPP、Mg2+、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD+

（含B1、泛酸、B2、PP四种维生素）第四十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日CO2CoASHNAD+NADH+H+5.

NADH+H+的生成1.-羟乙基-TPP的生成2.乙酰硫辛酰胺的生成3.乙酰CoA的生成4.硫辛酰胺的生成

第四十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日44（三）乙酰辅酶A进入

三羧酸循环（线粒体）

三羧酸循环(tricarboxylicacidcycle，TAC)又称Krebs循环

。

乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成含3个羧基的柠檬酸开始，经过一系列代谢反应，乙酰基被彻底氧化，草酰乙酸得以再生的过程称为三羧酸循环。第四十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日451.乙酰CoA与草酰乙酸

缩合形成柠檬酸柠檬酸合酶草酰乙酸CH3CO～SCoA乙酰辅酶A柠檬酸CoASH+H2O乙酰CoA+草酰乙酸

柠檬酸+CoA-SH第四十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日46异柠檬酸H2O2.柠檬酸异构化生成异柠檬酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸酶第四十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日47CO2NAD+异柠檬酸3.异柠檬酸氧化脱羧生成

α-酮戊二酸α-酮戊二酸草酰琥珀酸NADH+H+异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸+NAD+α-

酮戊二酸+CO2+NADH+H+HHOCOOHCOOHCH2CHCOOHCMg2+第四十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日48CO24.α-酮戊二酸氧化脱羧

生成琥珀酰辅酶A

α-酮戊二酸脱氢酶复合体CoASHNAD+NADH+H+琥珀酰CoAα-酮戊二酸α-酮戊二酸+CoA-SH+NAD+

琥珀酰CoA

+CO2+NADH+H+

OCOOHCH2CH2COOHC第四十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日495.琥珀酰CoA转变为琥珀酸琥珀酰CoA合成酶琥珀酰CoAGDP+PiGTP琥珀酸CoASH底物水平磷酸化琥珀酰CoA+GDP+Pi

琥珀酸+GTP+CoA-SHADPATPGDP第四十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日50FAD6.琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸琥珀酸琥珀酸脱氢酶延胡索酸FADH2琥珀酸

+FAD

延胡索酸+FADH2HOOCCHCHCOOH第五十页，共一百四十九页，2022年，8月28日517.延胡索酸水化生成苹果酸延胡索酸延胡索酸酶L-苹果酸H2O延胡索酸+H2O苹果酸第五十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日528.苹果酸脱氢生成草酰乙酸

苹果酸脱氢酶

草酰乙酸L-苹果酸NAD+NADH+H+苹果酸+

NAD+草酰乙酸

+NADH+H+

第五十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①柠檬酸合酶②顺乌头酸梅③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶第五十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日54三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。TAC过程的反应部位：线粒体小结：第五十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日55（1）TAC是在细胞线粒体内进行的一系列连续酶促反应。（2）每循环一次，消耗一分子乙酰CoA；经一次底物水平磷酸化，二次脱羧，四次脱氢—生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。三羧酸循环的主要特点（1234）：（3）循环中有三个关键酶：柠檬酸合酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体，异柠檬酸脱氢酶；循环不可逆。第五十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日56三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化。（5）三羧酸循环的中间产物：表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可被反复利用。实际上：（4）体内凡是能转变为乙酰CoA的物质，都能进入TAC而被彻底氧化。第五十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日57例如：草酰乙酸天冬氨酸α-酮戊二酸

谷氨酸柠檬酸脂肪酸

琥珀酰CoA卟啉

机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，TAC中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。第五十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日58草酰乙酸

柠檬酸柠檬酸裂解酶乙酰CoA丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2苹果酸苹果酸脱氢酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草转氨酶α-酮戊二酸

谷氨酸草酰乙酸的来源如下：第五十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日59二、有氧氧化生成的ATP（2）有氧氧化是3大营养素的代谢的总枢：凡能转变为有氧氧化途径中间产物的物质，最终都能进入TAC彻底氧化供能。（1）有氧氧化是机体获取能量的主要途

径P107表7-2（3）与体内糖的其他代谢途径有密切联

系。第五十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日60三、有氧氧化的调节（基于能量的需求）关键酶①酵解途径：②丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体③三羧酸循环：己糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶柠檬酸合酶异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体第六十页，共一百四十九页，2022年，8月28日61（一）丙酮酸脱氢酶复合体的调节变构调节变构抑制剂：乙酰CoA；NADH；ATP变构激活剂：AMP；ADP；NAD+乙酰CoA/HSCoA或NADH/NAD+时，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，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。

第六十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日62共价修饰调节第六十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日63乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸异柠檬酸苹果酸NADHFADH2GTP

ATP

异柠檬酸脱氢酶柠檬酸合酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体–ATP+ADPADP+ATP

–柠檬酸

琥珀酰CoA

NADH

–琥珀酰CoA

NADH+Ca2+Ca2+①ATP、ADP的影响②产物堆积引起抑制③循环中后续反应中间产物变构反馈抑制前面反应中的酶④其他，如Ca2+可激活许多酶（二）TAC的速率和流量的调控第六十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日64在正常情况下，糖酵解途径和TAC的速度是相协调的。这种协调不仅通过高浓度的ATP、NADH的抑制作用，亦通过柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用而实现。氧化磷酸化的速率对TAC的运转也起着非常重要的作用。第六十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日65有氧氧化的调节特点⑴有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。⑵ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。⑶氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。⑷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CoA，则酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。第六十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日662ADPATP+AMP腺苷酸激酶体内ATP浓度是AMP的50倍，经上述反应后，ATP/AMP变动比ATP变动大，有信号放大作用，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ATP/ADP或ATP/AMP比率的影响，因而能得以协调。第六十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日67例：ATP=200、AMP=4，比值是50；当ATP中有10个分子变成了AMP这时ATP=190、AMP=14,ATP/AMP=13.6计算ΔATP和Δ(ATP/AMP)ΔATP=10/200=0.05=5%Δ(ATP/AMP)=(50-13.6)/50=0.728=72.8%第六十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日68四、巴斯德效应概念机制巴斯德效应(Pastuereffect)

指有氧氧化抑制糖酵解的现象。

有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸;

缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸第六十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日69第4节

磷酸戊糖途径第六十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日70

以6-磷酸葡萄糖为底物，代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊糖途径。一、磷酸戊糖途径—胞液第七十页，共一百四十九页，2022年，8月28日716-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸内酯限速酶，对NADP+具有高度特异性（一）脱氢氧化—6-磷酸葡萄糖转变为

5-磷酸核酮糖第七十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日72

6-磷酸葡萄糖酸内酯6-磷酸葡萄糖酸H2O内酯酶第七十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日73CO26-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+H+5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶第七十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日745-磷酸核酮糖5-磷酸核糖

磷酸戊糖异构酶（二）异构化反应差向酶5-磷酸木酮糖第七十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日75糖酵解途径3×6-磷酸葡萄糖5-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6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖3×6-磷酸葡萄糖酸内酯3NADPH3×6-磷酸葡萄糖酸3H2O3×5-磷酸核酮糖3NADPH3CO2（三）基团转移在于将磷酸戊糖转移变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径，清除此途径产生的多余的核糖。第七十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日76磷酸戊糖途径小结：反应部位：

胞浆反应底物：

6-磷酸葡萄糖重要中间产物：

NADPH、5-磷酸核糖限速酶：

6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)3×6-磷酸葡萄糖

+6NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛

+6(NADPH+H+)

+3CO2

第七十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日77二、磷酸戊糖途径的调节

主要是对6-磷酸葡萄糖脱氢酶进行调节，该酶的快速调节主要受NADPH/NADP+比值的影响。（一）高糖饮食的影响高糖饮食时，肝中G6PD含量明显增多第七十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日78（三）组织细胞对NADPH+H+和5-磷酸核糖的相对需要量的调节（四）该途径的中间代谢物的影响（二）NADPH+H+的影响对G6PD有明显抑制作用第七十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日79三、磷酸戊糖途径的意义*产生5-磷酸核糖*产生NADPH参与各种核苷酸辅酶及核苷酸的合成(一)5-磷酸核糖：第七十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日80(二)NADPH的主要功能：（1）作为供氢体

—参与体内多种生物合成反应（2）是谷胱甘肽还原酶的辅酶

—对维持细胞中还原型谷胱甘肽（GSH）的正常含量起重要作用第八十页，共一百四十九页，2022年，8月28日81磷酸戊糖途径与溶血性贫血磷酸戊糖途径G6PD溶血一些具有氧化作用的外源性物质如蚕豆、抗疟药、磺胺药等↓G6PD缺乏患者↓NADP+GSSG[NADPH+H+]2GSH谷胱甘肽还原酶第八十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日82（3）参与肝脏的生物转化作用

--参与肝脏对激素、药物和毒物的生物转化作用（4）可参与清除体内由中性粒细胞和巨噬细胞在呑噬细菌后产生的超氧阴离子。第八十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日83第5节糖异生第八十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日84概念

由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。非糖物质

生糖氨基酸丙酮酸、乳酸、甘油等

第八十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日85糖异生作用的部位生理条件下在绝食期间空腹及长期饥饿时葡萄糖的异生作用空腹100～300>90%<10%

速率(g/day)肝肾饥饿5-6天后约10055%45%第八十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日86一、糖异生途径基本上是糖酵解的逆过程跨越三个“能障”

一个“膜障”

从丙酮酸异生葡萄糖的具体过程第八十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日876-磷酸果糖激酶-16-磷酸葡萄糖葡萄糖ATPADP己糖激酶6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖ATPADP3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+丙酮酸丙酮酸激酶乳酸NAD+NADH+H+三磷酸甘油酸ATPADPADPATP(一）糖异生的三个“能障”第八十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日88H3PO4H2O糖的异生作用葡萄糖-6-磷酸酶肝（1）6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP糖酵解途径己糖激酶肝第八十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日89（2）1,6-二磷酸果糖变为6-磷酸果糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ATPADP糖酵解途径6-磷酸果糖激酶-1H3PO4H2O糖的异生作用果糖二磷酸酶-1第八十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日90丙酮酸羧化酶生物素、Mg2+（3）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸+CO2

+ATP

草酰乙酸

+ADP+Pi+

CO2

+ATP+ADP+Pi第九十页，共一百四十九页，2022年，8月28日91草酰乙酸+GTP磷酸烯醇式丙酮酸+GDP+CO2

草酰乙酸

磷酸烯醇式丙酮酸GDPGTPCO2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶第九十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日92丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸

葡萄糖ADPATP丙酮酸激酶ATPADPCO2丙酮酸羧化酶

生物素CO2GTPGDP磷酸磷醇式丙酮酸羧激酶草酰乙酸第九十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日936-磷酸葡萄糖葡萄糖ATPADP己糖激酶6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-13-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+丙酮酸丙酮酸激酶乳酸NAD+NADH+H+三磷酸甘油酸ATPADP葡萄糖-6-磷酸酶PiH2OPiH2O果糖二磷酸酶-1ADPATP草酰乙酸ATPADP丙酮酸羧化酶羧激酶GDPGTP第九十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日94（二）糖异生作用与“膜障”丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶-1葡萄糖-6-磷酸酶线粒体胞浆、线粒体胞浆胞浆糖异生作用的酶存在部位

线粒体内膜不允许草酰乙酸自由透出，故此草酰乙酸在线粒体与胞浆之间的交换受阻从而构成“膜障”第九十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日956-磷酸葡萄糖葡萄糖ATPADP己糖激酶6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-13-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+丙酮酸丙酮酸激酶乳酸NAD+NADH+H+三磷酸甘油酸ATPADPADP葡萄糖-6-磷酸酶PiH2OPiH2O果糖二磷酸酶-1ATP草酰乙酸ATPADP丙酮酸羧化酶羧激酶GDPGTP线粒体胞浆第九十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日96磷酸烯醇式丙酮酸第九十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日976-磷酸葡萄糖葡萄糖ATPADP己糖激酶6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-13-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+三磷酸甘油酸ATPADP葡萄糖-6-磷酸酶PiH2OPiH2O果糖二磷酸酶-1草酰乙酸→苹果酸从Mt带出的H第九十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日98葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP己糖激酶乳酸丙酮酸6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-13-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+丙酮酸激酶（胞液）葡萄糖-6-磷酸酶PiH2OPiH2O果糖双磷酸酶-13-磷酸甘油甘油ATPADPNAD+NADH+H+甘油的糖异生第九十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日99二、糖异生作用的调节（1）原料增多，促进糖异生饥饿剧烈运动脂肪动员加强[甘油]↑组织蛋白质分解加强[氨基酸]↑[乳酸]↑糖异生作用加强第九十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日1006-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖糖异生糖酵解ATPADP6-磷酸果糖激酶-1PiH2O果糖二磷酸酶-1ATPAMP—+F-2,6-BP2,6-二磷酸果糖及AMP抑制糖异生*[ATP]/([ADP]+[AMP])比值增高，促进糖异生（2）代谢物的调节+—第一百页，共一百四十九页，2022年，8月28日101丙酮酸脂肪氧化加强，乙酰CoA增加，促进糖异生ADPATP丙酮酸激酶草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸乙酰CoA丙酮酸脱氢酶脂肪酸（–）糖（+）F-1,6-BP丙酮酸羧化酶（+）TCA↑TCA出Mt变构抑制F-6-P激酶1、2抑制糖氧化作用脂肪酸的调节（–）第一百零一页，共一百四十九页，2022年，8月28日102（3）激素的调节1）糖皮质激素诱导糖异生的四种限速酶合成及促进蛋白质分解为氨基酸，加强糖异生。2）胰高血糖素、肾上腺素诱导磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶及果糖二磷酸酶-1的合成，促进糖异生。3）胰岛素阻遏肝糖异生酶合成，抑制糖异生。第一百零二页，共一百四十九页，2022年，8月28日103三、糖异生作用的意义1.在空腹或饥饿时，维持血糖浓度的相对恒定2.有利于体内乳酸的利用3.糖原合成的间接途径，补充或恢复肝糖原储备

4.肾糖异生利于调节酸碱平衡第一百零三页，共一百四十九页，2022年，8月28日104乳酸四、乳酸循环(CoriCycle)糖原葡萄糖丙酮酸葡萄糖血糖血乳酸糖原丙酮酸乳酸6-磷酸葡萄糖第一百零四页，共一百四十九页，2022年，8月28日105（2）生理意义①乳酸再利用，避免了乳酸的损失②防止乳酸的堆积引起酸中毒（1）乳酸循环是一个耗能的过程2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP③促进肝糖原的不断更新第一百零五页，共一百四十九页，2022年，8月28日106第6节

糖原的合成与分解第一百零六页，共一百四十九页，2022年，8月28日107

糖原(glycogen)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。肌肉：肌糖原，180~300g，主要供肌肉收缩所需肝脏：肝糖原，70~100g，维持血糖水平糖原的定义：糖原储存的主要器官及其生理意义：第一百零七页，共一百四十九页，2022年，8月28日108糖原的结构还原端非还原端OHHOCH2OHCH2OHOOOOCH2CH2OHOOOOOHOOO第一百零八页，共一百四十九页，2022年，8月28日109部位：

肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中定义：

由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成一、糖原的合成代谢第一百零九页，共一百四十九页，2022年，8月28日110ATPADP

葡萄糖激酶(or己糖激酶)Mg2+葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖+ATP6-磷酸葡萄糖+ADPOHHHHOHOHHOHOHCH2OPO3H2(一)葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖第一百一十页，共一百四十九页，2022年，8月28日1116-磷酸葡萄糖

1-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖(二)6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖第一百一十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日1121-磷酸葡萄糖UTP尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)PPiUDPG焦磷酸化酶H2O2PiUTP+1-磷酸葡萄糖UDPG+PPi(三)尿苷二磷酸葡萄糖的生成第一百一十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日113尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)糖原引物(Gn)糖原合酶糖原(Gn+1)UDPRHOOOHHHHOHHOHCH2OHOOHHHHOHHOHCH2OH(四)UDPG中的葡萄糖连到糖原引物上第一百一十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日114(五)分支酶催化糖原不断形成新分支链糖原引物糖原合酶分支酶糖原合成的限速酶第一百一十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日115糖原合成图葡萄糖1-磷酸葡萄糖糖原(1→4和1→6葡萄糖连接)6-磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi糖原(1→4葡萄糖连接)糖原引物UDP

小结*限速酶：糖原合酶*G的供体：UDPG*增加一个G单位，

消耗2分子ATP第一百一十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日116糖原分解：

指肝糖原分解为葡萄糖的过程部位：肝脏产物：葡萄糖二、糖原的分解代谢第一百一十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日117Gn磷酸化酶糖原分解的限速酶糖原Gn糖原Gn-1H3PO41-磷酸葡萄糖Gn+H3PO41-磷酸葡萄糖+Gn-1(一)糖原分解生成葡萄糖(1)糖原磷酸解为1-磷酸葡萄糖第一百一十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日1181-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(2)1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖第一百一十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日119葡萄糖-6-磷酸酶

（肝）葡萄糖6-磷酸葡萄糖H3PO4H2O肌肉中缺乏此酶6-磷酸葡萄糖+H2O

葡萄糖+H3PO4

(3)6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖第一百一十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日120脱支酶的作用GG-1-PPi脱支酶具有:葡聚糖转移酶α-1,6-葡萄糖苷酶脱支酶脱支酶（二）转移（三）脱支第一百二十页，共一百四十九页，2022年，8月28日121葡萄糖与6-磷酸葡萄糖的相互转换葡萄糖

6-磷酸葡萄糖ATPADP糖酵解途径(糖原合成)己糖激酶(葡萄糖激酶)H3PO4H2O

糖原分解葡萄糖-6-磷酸酶肝第一百二十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日122G-6-P的代谢去路：G（补充血糖）G-6-PF-6-P(进入糖酵解途径)G-1-PGn（合成糖原）UDPG6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）小结反应部位：胞浆

第一百二十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日123糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPG

PPiGn+1

UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶Gn

PiGn磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶(肝)Gn

第一百二十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日124三、糖原合成与分解的调节关键酶①糖原合成：糖原合酶②糖原分解：糖原磷酸化酶它们的快速调节有共价修饰和变构调节二种方式。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。第一百二十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日125糖原磷酸化酶a二种构像——紧密型(T)和疏松型(R)，其中T型的14位磷酸化的Ser暴露，便于在磷蛋白磷酸酶-1作用下去磷酸化而失活。葡萄糖是磷酸化酶的变构抑制剂。磷酸化酶a(R)[疏松型]磷酸化酶a(T)[紧密型]葡萄糖糖原磷酸化酶的变构调节第一百二十五页，共一百四十九页，2022年，8月28日126磷蛋白磷酸酶-1腺苷环化酶（无活性）腺苷环化酶（有活性）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）+受体ATPcAMPPKA(无活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-PPKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-PPi

磷蛋白磷酸酶-1Pi磷蛋白磷酸酶-1Pi–

––磷蛋白磷酸酶抑制物-P磷蛋白磷酸酶抑制物PKA（有活性）共价修饰调节第一百二十六页，共一百四十九页，2022年，8月28日127两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；调节有级联放大作用，效率高；受激素调节。糖原磷酸化酶和糖原合酶的共价修饰调节特点第一百二十七页，共一百四十九页，2022年，8月28日128

肌肉中葡萄糖-6-磷酸酶缺乏，肌Gn不能分解生成G，只能为肌活动提供能量。

所以肌Gn的合成与分解受细胞内能量状态的控制；肌肉主要受肾上腺素调节，而肝主要受胰高血糖素的调节。肌肉内糖原代谢与肝糖原不同第一百二十八页，共一百四十九页，2022年，8月28日129肌磷酸化酶b激酶：δ亚基为钙调蛋白ATP、G-6-P+Gn合酶：Gn合成磷酸化酶a：Gn分解AMP+磷酸化酶b[Ca2+]↑++肌肉中糖原代谢酶的变构调节第一百二十九页，共一百四十九页，2022年，8月28日130第7节

血糖及其调节第一百三十页，共一百四十九页，2022年，8月28日131*血糖，指血中的葡萄糖*血糖水平，即血糖浓度正常人空腹血浆葡萄糖浓度：

3.89~6.11mmol/L(葡萄糖氧化酶法)

血糖浓度是表示体内糖代谢情况的一项重要指标第一百三十一页，共一百四十九页，2022年，8月28日132血糖水平恒定的生理意义保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官（1）脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能（2）红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能（3）骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能第一百三十二页，共一百四十九页，2022年，8月28日133食物糖消化，吸收肝糖原分解非糖物质糖异生氧化分解

CO2+H2O糖原合成

肝（肌）糖原磷酸戊糖途径等

其它糖脂类、氨基酸合成代谢

脂肪、氨基酸

一、血糖来源和去路（重点）血糖>8.9mmol/L时，出现尿糖第一百三十三页，共一百四十九页，2022年，8月28日134

二、血糖浓度的调节激素降低血糖：胰岛素升高血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素*主要依靠激素的调节第一百三十四页，共一百四十九页，2022年，8月28日135胰岛素(Insulin)是体内唯一的降低血糖的激素，也是唯一同时促进