第七章 糖代谢课件

第七章糖代谢CarbohydrateMetabolism第七章糖代谢糖的概念糖(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。第七章糖代谢糖的分类及其结构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)结合糖(glycoconjugate)第七章糖代谢葡萄糖(glucose)——已醛糖果糖(fructose)——已酮糖1.

单糖不能再水解的糖。第七章糖代谢半乳糖(galactose)——已醛糖

核糖(ribose)——戊醛糖

第七章糖代谢2.

寡糖常见的几种二糖有麦芽糖(maltose)

葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)

葡萄糖—果糖乳糖(lactose)

葡萄糖—半乳糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。第七章糖代谢第七章糖代谢第七章糖代谢醛糖酮糖互变异构：第七章糖代谢常见的多糖有3.多糖

能水解生成多个分子单糖的糖。

淀粉(starch)糖原(glycogen)纤维素(cellulose)直链淀粉为螺旋型，每圈6个G，α1－4，玉米中以直链淀粉为主。糯米以支链淀粉为主。第七章糖代谢②糖原是动物体内葡萄糖的储存形式第七章糖代谢4.结合糖

糖与非糖物质的结合物。糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。

常见的结合糖有

第七章糖代谢

第一节概述

第七章糖代谢一、糖的生理功能1mol糖－2840KJ（679Kal）第七章糖代谢二、糖的消化与吸收第七章糖代谢（二）糖的吸收1.吸收部位

小肠上段

2.吸收形式

单糖

第七章糖代谢参与食物中糖消化的主要酶类淀粉的主要消化部位在小肠，吸收在小肠上段。第七章糖代谢ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小肠粘膜细胞肠腔门静脉3.吸收机制-主动转运

Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷状缘细胞内膜第七章糖代谢4.吸收途径小肠肠腔

肠粘膜上皮细胞

门静脉

肝脏体循环SGLT各种组织细胞GLUTGLUT：葡萄糖转运体(glucosetransporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT1～5)。第七章糖代谢转运体分布Km功能GLUT1红细胞、脑、肾脏、结肠等1mM葡萄糖的恒定摄取GLUT2肝脏、胰腺β细胞15~20mM在肝脏，从血液移走多余的葡萄糖；在胰腺，调节胰岛素分泌GLUT3脑、肾脏等1mM葡萄糖恒定摄取GLUT4心肌、骨骼肌、脂肪组织5mM胰岛素促进其葡萄糖摄取GLUT5小肠—葡萄糖吸收葡萄糖转运体（glucosetransporter,GLUT）-易化扩散

－血液中葡萄糖通过GLUT进入细胞内第七章糖代谢

三、糖代谢的概况

葡萄糖

酵解途径

丙酮酸有氧无氧H2O及CO2乳酸糖异生途径

乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解

糖原合成

磷酸戊糖途径

核糖

+NADPH+H+淀粉消化与吸收

ATP

第七章糖代谢第二节糖的无氧分解糖酵解概念：在缺氧情况下，葡萄糖(glucose,G)生成乳酸的过程称为糖酵解(glycolysis)。一、糖酵解的反应过程第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolyticpathway)。第二阶段：丙酮酸→乳酸。在胞浆中进行。第七章糖代谢一、糖酵解的反应过程第一阶段：G→丙酮酸，包括10步反应。第七章糖代谢磷酸化使葡萄糖不能自由逸出细胞；己糖激酶(hexokinase,HK)分四型，肝中为葡萄糖激酶(glucokinase,GK)；反应不可逆。葡萄糖磷酸化成6-磷酸葡萄糖

（glucose-6-phosphate,G-6-P)第七章糖代谢2.

6-磷酸葡萄糖异构为6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)第七章糖代谢3.

6-磷酸果糖转变成1,6-二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-BP)是第二个磷酸化反应。磷酸果糖激酶-1(phosphofructo-kinase-1,PFK-1)第七章糖代谢4.磷酸己糖裂解成2个磷酸丙糖反应可逆,由醛缩酶(aldolase)催化第七章糖代谢5.磷酸丙糖同分异构化磷酸丙糖异构酶（triosephosphateisomerase)G→2分子3-磷酸甘油醛，消耗2分子ATP。第七章糖代谢6.3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸醛基氧化成羧基，并加入一分子磷酸，形成混合酸酐。脱下的氢由NAD+接受。第七章糖代谢7.

1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸此步为底物水平磷酸化反应可逆第七章糖代谢8.3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸第七章糖代谢9.2-磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)反应引起分子内能量重新分布，形成高能磷酸键。第七章糖代谢10.PEP转变成丙酮酸（pyruvate)第二个底物水平磷酸化，反应不可逆。烯醇式立即自发转变为酮式。第七章糖代谢第二阶段：丙酮酸→乳酸(lactate)。此为还原反应，NADH+H+来自于3-磷酸甘油醛脱氢。乳酸是糖酵解的终产物。第七章糖代谢糖酵解的全过程：第七章糖代谢小结1.己糖激酶和葡萄糖激酶之比较

己糖激酶

葡萄糖激酶分布肝外组织肝Km0.01mM10-20mM特异性己糖（葡萄糖、果糖、甘露糖）葡萄糖别位调节G6P胰岛素诱导生成第七章糖代谢2.不可逆反应及关键酶第七章糖代谢3.ATP的消耗与生成消耗：生成第七章糖代谢ATP的生成第七章糖代谢ATP生成的方式和数量方式：底物水平磷酸化1mol葡萄糖生成2mol乳酸，2×2-2=2ATP净生成2molATP。

从Gn开始2×2-1=3ATP⑸终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。分解利用乳酸循环（糖异生）第七章糖代谢4.氧化还原反应第七章糖代谢5.糖酵解的总反应式：G+2ADP+2Pi2乳酸+2ATP+2H2O第七章糖代谢二、糖酵解的调节关键酶①己糖激酶

②

6-磷酸果糖激酶-1

③

丙酮酸激酶

调节方式①变构调节

②共价修饰调节

第七章糖代谢（一）6-磷酸果糖激酶-1（PFK-1）：第七章糖代谢*变构调节

别构激活剂：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P别构抑制剂：柠檬酸;ATP（高浓度）F-1,6-2P

正反馈调节该酶

第七章糖代谢F-2,6-BP的合成和分解：PFK-2是一种双功能酶，磷酸化后激酶活性下降，磷酸酶活性升高。第七章糖代谢F-6-PF-1,6-2PATP

ADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATPADPPi胰高血糖素ATPcAMP活化F-2,6-2P+++–/+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果糖双磷酸酶-2

第七章糖代谢（二）丙酮酸激酶1.

别构调节别构抑制剂：ATP,丙氨酸别构激活剂：1,6-双磷酸果糖第七章糖代谢2.

共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPPi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：钙调蛋白第七章糖代谢

(三)己糖激酶或葡萄糖激酶*6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。*长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。第七章糖代谢

三、糖酵解的生理意义

是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。2.

是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。①无线粒体的细胞，如：红细胞②代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞第七章糖代谢

第三节

糖的有氧氧化

AerobicOxidationof

Carbohydrate第七章糖代谢

糖的有氧氧化(aerobicoxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。糖的有氧氧化第七章糖代谢一、有氧氧化的反应过程部位：胞液及线粒体分为四个阶段：第七章糖代谢第一阶段：酵解途径

(胞浆)第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧（线粒体）第三阶段：三羧酸循环（线粒体）

G（Gn）第四阶段：氧化磷酸化（线粒体）

丙酮酸乙酰CoACO2

NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循环

胞液

线粒体第七章糖代谢（一）丙酮酸的氧化脱羧经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰CoA，这是不可逆反应。在线粒体内进行。第七章糖代谢酶E1：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶辅酶

TPP

硫辛酸HSCoA

FAD,NAD+丙酮酸脱氢酶复合体第七章糖代谢Thestructureofpyruvatedehydrogenasecomplex第七章糖代谢第七章糖代谢

HSCoANAD+三种酶五种辅助因子第七章糖代谢第七章糖代谢辅酶A结构：CH3CO～SCOA第七章糖代谢

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

5.NADH+H+的生成第七章糖代谢1.

丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP。2.由二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛酰胺-E2。3.二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA,同时使硫辛酰胺上的二硫键还原为2个巯基。4.二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺脱氢，同时将氢传递给FAD。5.在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将FADH2上的H转移给NAD+，形成NADH+H+。丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程第七章糖代谢

（二）三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle,TAC)

1953年

H.A.Krebs克雷布斯

概念：由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应过程。又叫柠檬酸循环和Krebs循环。1.三羧酸循环的反应过程第七章糖代谢第七章糖代谢第七章糖代谢第七章糖代谢2.小结①三羧酸循环的概念：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。②TAC过程的反应部位是线粒体。第七章糖代谢③三羧酸循环的要点经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成2分子CO2；能量：

1.5(1FADH2）＋7.5(3NADH+H+）＋1(GTP）＝10ATP第七章糖代谢总反应式： 乙酰CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+3NADH+3H++FADH2+GTP+HSCoA

⑤循环中有三步不可逆反应:

柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶④整个循环反应为不可逆反应第七章糖代谢⑥三羧酸循环的中间产物三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化，不可能通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O。第七章糖代谢⑦草酰乙酸必须不断被更新补充草酰乙酸

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

谷氨酸第七章糖代谢第七章糖代谢⑧三羧酸循环的生理意义是三大营养物质氧化分解的共同途径；是三大营养物质代谢联系的枢纽；为其它物质代谢提供小分子前体；为呼吸链提供NADH＋H+和FADH2，生成ATP。第七章糖代谢例如：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。第七章糖代谢第七章糖代谢二、有氧氧化生成的ATP第七章糖代谢反应辅酶最终获得ATP第一阶段（胞浆）葡糖糖→6-磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH3或5*2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2第二阶段（线粒体基质）2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三阶段（线粒体基质）2×异柠檬酸→2×α-酮戊二酸2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×琥珀酸→2×延胡索酸2×苹果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2

2NADH55235由一个葡糖糖总共获得30或32第七章糖代谢三、有氧氧化的调节关键酶

①

酵解途径：己糖激酶②丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶③

三羧酸循环：柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶

丙酮酸激酶

6-磷酸果糖激酶-1第七章糖代谢1.

丙酮酸脱氢酶复合体⑴别构调节别构抑制剂：乙酰CoA;NADH;ATP别构激活剂：AMP;ADP;NAD+*乙酰CoA/HSCoA

或NADH/NAD+

时，其活性也受到抑制。第七章糖代谢⑵共价修饰调节

SerSer第七章糖代谢2.柠檬酸合酶变构激活剂：ADP变构抑制剂：NADH、琥珀酰CoA、柠檬酸、ATP3.异柠檬酸脱氢酶变构激活剂：ADP、Ca2+变构抑制剂：ATP第七章糖代谢4.

–酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似。氧化磷酸化促进TAC。ATP/ADP↑，抑制TAC，氧化磷酸化↓；ATP/ADP↓，促进TAC，氧化磷酸化↑。第七章糖代谢乙酰CoA柠檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸异柠檬酸苹果酸NADH

FADH2

GTPATP异柠檬酸脱氢酶柠檬酸合酶

α-酮戊二酸脱氢酶复合体

–ATP

+ADP

ADP

+ATP

–柠檬酸琥珀酰CoANADH–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别位反馈抑制前面反应中的酶④其他，如Ca2+可激活许多酶2.

三羧酸循环的调节第七章糖代谢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。⑵

ATP/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。第七章糖代谢2ADPATP+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。ATP/ADP或ATP/AMP比值升高抑制有氧氧化，降低则促进有氧氧化。ATP/AMP效果更显著。另外第七章糖代谢四、巴斯德效应*概念*机制

有氧时，NADH+H+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;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。巴斯德效应(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解的现象。第七章糖代谢汉斯·克雷布斯，李普曼

因发现柠檬酸循环而获诺贝尔生理或医学奖（1953年）

汉斯·克雷布斯（HansAdolfKrebs,1900.8.25——1981.11.22）生于德国希尔德斯海姆，1918——1923年在德国多所大学学医，1926——1930年间成为瓦尔堡的助手，因纳粹上台而移居英国，在谢菲尔德大学主持生物化学研究所。1945年任该校生化学教授，1954年去牛津执教.第七章糖代谢第四节磷酸戊糖途径

（pentosephosphatepathway)一、磷酸戊糖途径的反应过程在胞浆中进行。第七章糖代谢*概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。第七章糖代谢*细胞定位：胞液

第一阶段：氧化反应生成磷酸核糖，NADPH+H+及CO2一、磷酸戊糖途径的反应过程*反应过程可分为二个阶段

第二阶段则是非氧化反应包括一系列基团转移。第七章糖代谢1.OxidativePhase第七章糖代谢催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH+H+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。G-6-P

5-磷酸核糖NADP+

NADPH+H+

NADP+

NADPH+H+

CO2

第七章糖代谢每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(pentosephosphateshunt)。2.非氧化反应第七章糖代谢2.Non-oxidativePhase第七章糖代谢Non-oxidativePhase第七章糖代谢第七章糖代谢总反应式3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+

2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2

第七章糖代谢磷酸戊糖途径的特点⑴脱氢反应以NADP+为受氢体，生成NADPH+H+。

⑵反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。⑶反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖。⑷一分子G-6-P经过反应，只能发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。第七章糖代谢二、磷酸戊糖途径的调节*6-磷酸葡萄糖脱氢酶

此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，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。第七章糖代谢

三、磷酸戊糖途径的生理意义（一）为核苷酸的生成提供核糖（二）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应

第七章糖代谢NADPH是体内许多合成代谢的供氢体2.NADPH参与体内的羟化反应，与生物合成或生物转化有关3.NADPH可维持GSH的还原性

2G-SHG-S-S-GNADP+NADPH+H+AAH2

GSH保护红细胞膜的完整性。缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶－溶血性贫血(蚕豆黄)。第七章糖代谢第五节

糖原的合成与分解

GlycogenesisandGlycogenolysis第七章糖代谢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(glycogen)糖原储存的主要器官及其生理意义第七章糖代谢1.葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链。2.

约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多，以利于其被酶分解。糖原的结构特点及其意义第七章糖代谢G,glycogenin(糖原生成蛋白),theprimermoleculeforglycogensynthesis.)第七章糖代谢一、糖原的合成代谢（二）合成部位（一）定义糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆第七章糖代谢1.

葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATP

ADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）（三）糖原合成途径第七章糖代谢1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶

6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖这步反应中磷酸基团转移的意义在于：由于延长形成α-1,4-糖苷键，所以葡萄糖分子C1上的半缩醛羟基必须活化，才利于与原来的糖原分子末端葡萄糖的游离C4羟基缩合。半缩醛羟基与磷酸基之间形成的O-P键具有较高的能量。第七章糖代谢*UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖2Pi+能量

1-磷酸葡萄糖

尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)第七章糖代谢糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

UDPUTPADP

ATP核苷二磷酸激酶4.α-1,4-糖苷键式结合糖原合成时每加上一个G消耗2个ATP第七章糖代谢*糖原n为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)，作为UDPG上葡萄糖基的接受体。糖原n+UDPG糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

第七章糖代谢（四）糖原分枝的形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷键

α-1,4-糖苷键第七章糖代谢近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为glycogenin的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。糖原合成过程中作为引物的第一个糖原分子从何而来？第七章糖代谢

二、糖原的分解代谢*定义*亚细胞定位：胞浆

*肝糖元的分解

糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶

1.糖原的磷酸解糖原分解(glycogenolysis)习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。第七章糖代谢脱枝酶

(debranchingenzyme)2.脱枝酶的作用①转移葡萄糖残基②水解

-1,6-糖苷键磷酸化酶

转移酶α-1,6糖苷酶第七章糖代谢1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶

3.

1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖

4.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶（肝，肾）葡萄糖6-磷酸葡萄糖5.肝糖原分解产物－补充血糖G1P85％，G15％第七章糖代谢6.肌糖原的分解－为肌活动提供能量肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。第七章糖代谢⑵G-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-P

F-6-P（酵解途径及有氧氧化）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖内酯（磷酸戊糖途径）

葡萄糖醛酸（葡萄糖醛酸途径）小结⑴反应部位：肝－胞浆第七章糖代谢3.糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1UDPG-6-PG糖原合酶

磷酸葡萄糖变位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原nPi

磷酸化酶

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n

第七章糖代谢

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

这两种关键酶的重要特点：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。磷酸化酶

a-p－有活性，磷酸化酶

b－无活性糖原合酶a－有活性，糖原合酶b-p－无活性第七章糖代谢①两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；②此调节为酶促反应，调节速度快；③调节有级联放大作用，效率高；④受激素调节。

1.共价修饰调节

第七章糖代谢第七章糖代谢腺苷环化酶（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ATPcAMP

PKA(无活性)磷酸化酶b激酶

糖原合酶a

糖原合酶b-P

PKA(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-1PiPi磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶-1血糖升高糖原合成糖原分解血糖降低（无活性）（有活性）第七章糖代谢2.

变构调节葡萄糖、ATP是磷酸化酶的变构抑制剂AMP是磷酸化酶的变构激活剂第七章糖代谢肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调节与肝糖原不同*在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素的调节，而肌肉主要受肾上腺素调节。*肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为AMP、ATP及6-磷酸葡萄糖糖原合酶磷酸化酶a-P磷酸化酶bAMPATP及6-磷酸葡萄糖♁♁

Ca2+磷酸化酶b的δ亚基结合第七章糖代谢肌糖原合成分解受细胞内能量状态控制：第七章糖代谢

四、糖原积累症糖原累积症(glycogenstoragediseases)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。

第七章糖代谢型别缺陷的酶受害器官糖原结构Ⅰ葡萄糖-6-磷酸酶缺陷肝、肾正常Ⅱ溶酶体α1→4和1→6葡萄糖苷酶所有组织正常Ⅲ脱支酶缺失肝、肌肉分支多，外周糖链短Ⅳ分支酶缺失所有组织分支少，外周糖链特别长Ⅴ肌磷酸化酶缺失肌肉正常Ⅵ肝磷酸化酶缺陷肝正常Ⅶ肌肉和红细胞磷酸果糖激酶缺陷肌肉、红细胞正常Ⅷ肝脏磷酸化酶激酶缺陷脑、肝正常糖原积累症分型第七章糖代谢第六节糖异生

（gluconeogenesis）概念：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。原料：如乳酸、丙酮酸和生糖氨基酸(Gly,Ser,Val,His,Arg,Cys,Pro,Ala,Glu,Gln,Asp,Asn,Met)等部位：主要在肝脏、肾脏的胞浆及线粒体。第七章糖代谢一、糖异生途径糖异生途径(gluconeogenicpathway)指从非糖物质（丙酮酸、乳酸、生糖AA）生成葡萄糖的反应过程。异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；但是糖酵解途径的三个关键酶催化的反应是放能的不可逆反应，又叫能障。需要另外的酶催化绕过这三个能障。第七章糖代谢1.丙酮酸羧化支路第七章糖代谢

①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）第七章糖代谢※草酰乙酸转运出线粒体

出线粒体苹果酸

苹果酸

草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸天冬氨酸

出线粒体天冬氨酸

草酰乙酸第七章糖代谢丙酮酸

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线粒体胞液3磷酸甘油酸1,3二磷酸甘油酸ATPADP第七章糖代谢第七章糖代谢F-1,6-BP→F-6-P

果糖二磷酸酶-1（FBP-1）

第七章糖代谢G-6-P→G

葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-P酶）第七章糖代谢非糖物质进入糖异生的途径⑴糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸

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第七章糖代谢要点：①2分子乳酸或丙酮酸异生成G共消耗6个ATP。②糖异生途径的四个关键酶：丙酮酸羧化酶（辅基为生物素）

PEP羧激酶果糖二磷酸酶-1(FBP酶-1)

葡萄糖-6-磷酸酶(G-6-P酶)第七章糖代谢

二、糖异生的调节第七章糖代谢6-磷酸果糖1,6-双磷酸果糖ATP

ADP

6-磷酸果糖激酶-1

Pi果糖双磷酸酶-1

2,6-双磷酸果糖

AMP

1.

6-磷酸果糖与1,6-双磷酸果糖之间－底物循环胰高血糖素;促进糖异生，抑制糖分解－胰岛素，促进糖分解，抑制糖异生第七章糖代谢

底物循环：两种代谢物分别由不同酶催化的单向互变过程，催化这种单向反应的酶为限速酶。第七章糖代谢2.

磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸之间－底物循环PEP丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶1,6-双磷酸果糖丙氨酸乙酰CoA草酰乙酸丙酮酸羧化酶PEP羧激酶第七章糖代谢

三、糖异生的生理意义（一）维持血糖浓度恒定：空腹、饥饿时，甘油、氨基酸异生成糖补充血糖

（二）补充肝糖原

三碳途径：指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）

第七章糖代谢

-酮戊二酸谷氨酰胺谷氨酸＋NH3NH3+H+=NH＋4

尿排除防止酸中毒第七章糖代谢四、乳酸循环

当肌肉在缺氧或剧烈运动时，肌糖原经酵解产生大量乳酸，通过血液循环运到肝脏，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖可再经血液返回肌肉利用，这个循环称为乳酸循环，也叫Cori循环。意义：防止酸中毒；利于乳酸再利用。第七章糖代谢糖异生活跃有葡萄糖-6磷酸酶[]肝肌肉

乳酸循环(lactosecycle)

———（Cori循环）⑴循环过程葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解途径

丙酮酸乳酸NADHNAD+乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖异生途径

血液糖异生低下没有葡萄糖-6磷酸酶

[]第七章糖代谢Cori循环第七章糖代谢⑶

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。⑵

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。

第七章糖代谢第七节

血糖及其调节

BloodGlucoseandTheRegulationofBloodGlucoseConcentration第七章糖代谢*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：3.89~6.11mmol/L

血糖及血糖水平的概念

第七章糖代谢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。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。第七章糖代谢血糖食物糖消化，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

一、血糖来源和去路来源去路第七章糖代谢来源去路第七章糖代谢

二、血糖水平的调节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*主要依靠激素的调节第七章糖代谢（一）胰岛素①促进葡萄糖转运进入肝外细胞；②加速糖原合成，抑制糖原分解；③加快糖的有氧氧化；④抑制肝内糖异生；⑤减少脂肪动员。——体内唯一降低血糖水平的激素胰岛素的