糖代谢4 完整版

糖代谢MetabolismofCarbohydrates内容提纲概述糖的分解代谢糖的无氧氧化糖的有氧氧化磷酸戊糖途径

糖原的合成与分解

糖异生作用

血糖及其调节2第六节糖异生糖异生途径糖异生的调节生理意义3Gluconeogenesis糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。部位原料概念

主要在肝、肾细胞的细胞质及线粒体主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸4一、糖异生过程5主要是从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。糖异生与糖酵解的多数反应是共有的、可逆的；糖酵解中有3个不可逆反应，在糖异生中须由另外的反应和酶代替。GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛

NAD+

NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸（一）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸6丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸GTPGDPCO2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶ATPADP+PiCO2丙酮酸羧化酶（线粒体）生物素丙酮酸丙酮酸草酰乙酸

丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi苹果酸

NADH+H+NAD+天冬氨酸

谷氨酸

α-酮戊二酸天冬氨酸

苹果酸

草酰乙酸

PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2线粒体细胞质7（二）1,6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖81,6-二磷酸果糖6-磷酸果糖果糖二磷酸酶-1H2OPi（三）6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡糖-6-磷酸酶H2OPi肝、肾9葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖二磷酸酶-1

丙酮酸羧化支路10葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi由丙酮酸开始的糖异生途径总反应式：2丙酮酸+2(NADH+H+)+4ATP+2GTP+4H2OGTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶丙酮酸激酶11非糖物质进入糖异生的途径12⑴糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物

生糖氨基酸丙酮酸或草酰乙酸-NH2乳酸丙酮酸2H⑵上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮2H乳酸丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮葡萄糖丙氨酸等生糖氨基酸三羧酸循环中间产物生糖氨基酸甘油13二、糖异生的调节14在反应过程中，作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环(substratecycle)。6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1

果糖二磷酸酶-1ADP

ATP

Pi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖激酶

ATP

ADP

PiPEP

丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶

丙酮酸羧化酶

ATP

ADP

CO2+ATP

ADP+PiGTP

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+Pi+CO2使糖异生与糖酵解相互协调，主要是对前述底物循环中的后2个底物循环进行调节。当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为无效循环(futilecycle)。156-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖ATPADP磷酸果糖激酶-1

Pi果糖二磷酸酶-1（一）6-磷酸果糖与1,6-二磷酸果糖之间16

2,6-二磷酸果糖

AMP

（二）磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间PEP丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶

乙酰CoA草酰乙酸丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶复合体17

1,6-二磷酸果糖

丙氨酸激素对糖异生的调节主要有糖皮质激素、肾上腺素、胰高血糖素、胰岛素等调节方式通过对关键酶活性的调节通过诱导或阻遏关键酶的合成来调节1819激素对糖异生和糖酵解的调节作用糖皮质激素胰高血糖素——三、糖异生的生理意义(一)饥饿情况下维持血糖浓度恒定（最主要功能）(二)补充或恢复肝糖原储备机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原的途径称为三碳途径，也称之为间接途径。

(三)维持酸碱平衡20长期饥饿代谢性酸中毒〔H+〕↑肾糖异生↑a-酮戊二酸↓谷氨酰胺谷氨酸NH3NH3〔H+〕〔NH4+〕〔H+〕↓肾糖异生增强时的排酸保碱作用21四、乳酸循环（Cori循环）22糖异生活跃有葡糖-6磷酸酶

【】肝肌肉1.循环过程葡萄糖

葡萄糖葡萄糖糖酵解丙酮酸乳酸

NADHNAD+乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖异生血液糖异生低下没有葡糖-6磷酸酶

【】3.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。2.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ATP

23下列化合物异生成葡萄糖时消耗ATP最多的是：A.2分子甘油B.2分子乳酸C.2分子草酰乙酸D.2分子谷氨酸E.2分子琥珀酸?Q1糖异生24B糖酵解和糖异生比较25糖酵解糖异生部位全身肝（主要）、肾关键酶3个4个ATP生成（消耗）生成2ATP（从糖原开始为3ATP）丙酮酸羧化支路消耗1ATP和1GTP；生成1,3-二磷酸甘油酸消耗1ATP底物

（原料）葡萄糖（糖原）乳酸、甘油、氨基酸等产物丙酮酸葡萄糖（糖原）生理意义为糖无氧和有氧氧化的共同途径，提供能量饥饿时维持血糖浓度相对稳定；补充肝糖原；调节酸碱平衡糖异生要求26糖异生的概念、原料、关键酶及其催化的反应和生理意义，乳酸循环【掌握】糖异生途径的调节【熟悉】第八节血糖及其调节血糖的来源和去路血糖水平的调节血糖水平异常27BloodGlucoseandTheRegulationofBloodGlucoseConcentration一、血糖的来源和去路28血糖的每一来源和去路都是糖代谢反应的一条途径。

血糖：指血液中的葡萄糖。

血糖水平：即血糖浓度。正常血糖浓度：3.9~6.0mmol/L

（空腹）血糖的来源和去路29血糖食物糖消化，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、氨基酸尿糖﹥肾糖阈血糖水平相对恒定的生理意义：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。脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能；红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。30二、血糖水平的调节31血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果，也是肝、肌、脂肪组织等各器官组织代谢协调的结果。机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确协调，以适应能量、燃料供求的变化，主要依靠激素的调节。酶水平的调节是最基本的调节方式和基础。主要调节激素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、糖皮质激素、肾上腺素321.胰岛素——体内唯一降低血糖的激素胰岛素降低血糖是多方面作用结果：33①促进葡萄糖转运进入肝外细胞；②加快糖的有氧氧化；③加速糖原合成，抑制糖原分解；④抑制肝内糖异生；⑤减少脂肪动员，促进糖转变为脂肪。2.胰高血糖素——体内主要升高血糖的激素34①促进肝糖原分解，抑制糖原合成；②抑制糖酵解，促进糖异生；③促进脂肪动员。胰高血糖素的作用机制：3.糖皮质激素——升高血糖作用机制：35

①促进蛋白质分解为糖异生原料，促进糖异生。②抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。③使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果。4.肾上腺素——升高血糖强有力的升高血糖激素，在应激状态下发挥作用。作用机制：通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。36葡萄糖耐量(glucosetolerence)正常人体内存在一套精细的调节糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象，又称耐糖现象。三、血糖水平异常37口服葡萄糖耐量试验(oralglucosetolerancetest,OGTT)目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。方法：被试者清晨空腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次服用75g葡萄糖，服糖后的0.5h、1h、2h、3h各测血糖一次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为0h），血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。38糖耐量曲线血糖浓度（mmol/L）2.813.98.319.45.611.116.722.20.51.01.52.02.53.0时间（h）重症糖尿病轻症糖尿病健康人艾迪生病高胰岛素血症39正常人：空腹血糖浓度正常，服糖后1/2~1h达到高峰，但不会超过肾糖阈，然后逐渐降低，一般2h左右恢复正常值。糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度急剧升高，并超过肾糖阈，2h后仍可高于正常。艾迪生病患者：（肾上腺皮质功能减退）空腹血糖浓度低于正常，进食后血糖浓度升高不明显，且短时间内恢复到原有水平401.低血糖(hypoglycemia)的定义2.低血糖的影响空腹血糖浓度低于2.8mmol/L时称为低血糖。血糖浓度过低，会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、心悸、出冷汗等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。（一）低血糖413.低血糖的病因①胰性（胰岛β-细胞功能亢进、胰岛α-细胞功能低下等）②肝性（肝癌、糖原贮积症等）③内分泌异常（垂体功能低下、肾上腺皮质功能减退等）④肿瘤（胃癌等）⑤饥饿或不能进食421.高血糖(hyperglycemia)的定义2.肾糖阈的定义临床上将空腹血糖浓度高于7mmol/L称为高血糖。当血糖浓度高于10mmol/L或180mg/dl时，超过了肾小管的重吸收能力，则可出现糖尿。这一血糖浓度称为肾糖阈。（二）高血糖433.糖尿的病理性和生理性原因44③因情绪激动而出现一过性高血糖和糖尿。④临床上静脉滴注葡萄糖速度过快，使血糖迅速升高而出现糖尿。①遗传性胰岛素受体缺陷。②血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的重吸收障碍。表现：持续性高血糖和糖尿I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠糖尿病、特殊类型糖尿病分型:（三）糖尿病(diabetesmellitus,DM)45病因：胰岛素部分或完全缺失胰岛素分子结构异常胰岛素受体数目减少胰岛素受体基因突变胰岛素与受体的亲和力降低症状：“三多一少”多食：糖氧化障碍，机体所需能量不足血糖过高经肾脏排出，引起糖尿，并产生渗透性利尿多尿所致的脱