1、糖代謝醫(yī)學(xué)宣教糖代謝醫(yī)學(xué)宣教一、糖的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) （一）糖的消化（糖的酶水解） 1. 淀粉（或糖原）的酶水解 2糖代謝醫(yī)學(xué)宣教一、糖的消化、吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) （一）糖的消化（糖的酶水解） 1.產(chǎn)物： 糊精、寡糖、少量麥芽糖麥芽糖、極限糊精 產(chǎn)物：-淀粉酶 非還原端還原端極限糊精-淀粉酶 3糖代謝醫(yī)學(xué)宣教產(chǎn)物： 糊精、寡糖、少量麥芽糖麥芽糖、極限糊精 產(chǎn)物：-淀,-淀粉酶：水解-1,4苷鍵，但不能水解-1,6苷鍵。-1,6葡萄糖苷酶：水解-1,6苷鍵4糖代謝醫(yī)學(xué)宣教,-淀粉酶：水解-1,4苷鍵，但不能水解-1,6苷鍵2二糖的酶水解 麥芽糖 蔗糖 乳糖5糖代謝醫(yī)學(xué)宣教2二糖的酶水解 麥芽糖 5糖代謝

2、醫(yī)學(xué)宣教（二）糖的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 （Transport protein）Na+G細(xì)胞膜葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)Na+6糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（二）糖的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 Na+G細(xì)胞膜葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)系二、糖的分解代謝 葡萄糖酵解丙酮酸OX乙酰CoA三羧酸循環(huán)CO2+H2O無氧分解 （有氧、無氧）有氧分解 （有氧） 7糖代謝醫(yī)學(xué)宣教二、糖的分解代謝 葡萄糖酵解丙酮酸OX乙酰CoA三羧酸循環(huán)C（一）糖酵解(Glycolysis ) 1. 糖酵解途徑 （1）葡萄糖的磷酸化 己糖激酶 G F-1，6-dip包括反應(yīng)1,2,3 8糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（一）糖酵解(Glycolysis ) 1. 糖酵解途徑 主要用于糖的合成

3、 主要用于糖的分解 用途 不受G-6-P抑制 受G-6-P抑制 抑制 Km高，親和力低 Km低，親和力高 對(duì)G的親和力 G G、F、M等 底物 肝臟 不同組織 分布 葡萄糖激酶 已糖激酶 別名 已糖激酶IV 已糖激酶 I、II、III 9糖代謝醫(yī)學(xué)宣教主要用于糖的合成 主要用于糖的分解 用途 不受G-6-P抑制G-6-P + H2OG-6-P（酯）酶D-G +H3PO4Go= -3.3kcal/molG-6-P G-6-P異構(gòu)酶F-6-P PFK是一個(gè)別構(gòu)酶，受許多效應(yīng)劑的影響。 ATP 檸檬酸 AMP、ADP或H3PO4F-6-P Mg2+ATPADPPFKF-1,6-dip10糖代謝醫(yī)學(xué)宣

4、教G-6-P + H2OG-6-P（酯）酶D-G +H3PO4 己糖激酶 ，G-6-P（酯）酶 G-6-P異構(gòu)酶 磷酸果糖激酶， F-1,6-dip（酯）酶 Go= -4.0 kcal/molF-1,6-dip（酯）酶 F-1,6-dip + H2OF-6-P + Pi11糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 己糖激酶 ，G-6-P（酯）酶 Go= -4.0 kca從G開始，磷酸化，異構(gòu)，磷酸化；消耗2分子ATP 調(diào)控點(diǎn)：已糖激酶，磷酸果糖激酶 第一階段總結(jié)：12糖代謝醫(yī)學(xué)宣教從G開始，磷酸化，異構(gòu)，磷酸化；消耗2分子ATP 調(diào)控點(diǎn)：已（2）二羥丙酮磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿?3-磷酸 F-1，6-dip 甘油醛-3-P，包

5、括反應(yīng)4，5 第二階段總結(jié)：分子斷裂，異構(gòu) 13糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（2）二羥丙酮磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿?3-磷酸第二階段總結(jié)：分子斷（3）甘油醛-3-磷酸甘油酸-2-磷酸，包括反應(yīng)6，7，8甘油醛-3-磷酸甘油酸-1,3-二磷酸甘油酸1,3-二磷酸甘油酸-3-磷酸甘油酸-3-磷酸甘油酸-2-磷酸第三階段總結(jié)：氧化磷酸化，轉(zhuǎn)磷酸基，變位；產(chǎn)生了2分子NADH，2分子ATP 14糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（3）甘油醛-3-磷酸甘油酸-2-磷酸，包括反應(yīng)6，7，8甘（4）甘油酸-2-磷酸丙酮酸，包括反應(yīng)9，10 第四階段總結(jié)：烯醇化，轉(zhuǎn)磷酸基 產(chǎn)生了ATP 15糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（4）甘油酸-2-磷酸丙酮酸，包括反應(yīng)9，10

6、 第四階段總2酵解過程中能量的產(chǎn)生 以葡萄糖為起點(diǎn) 無氧情況下: GG-6-P -1ATP F-6-PF-1，6-dip -1ATP 2 1,3-二磷酸甘油酸2甘油酸-3-磷酸 +2ATP 2PEP2Py +2ATP 除2分子ATP外，還生成2分子NADH 凈增2ATP16糖代謝醫(yī)學(xué)宣教2酵解過程中能量的產(chǎn)生 以葡萄糖為起點(diǎn) 無氧情況下: G3丙酮酸的去路 丙酮酸無氧或 相對(duì)缺氧 有氧： （酒精發(fā)酵） 糖酵解還原丙酮酸 乳酸 丙酮酸 丙酮酸脫羧酶乙醛乙醇乙醇脫氫酶丙酮酸CO2+H2O 氧化脫羧CH3COSCoATCA cycle肌肉中：酵母菌中： 17糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3丙酮酸的去路 丙酮酸無氧或

7、 有氧： （酒精發(fā)酵） 糖酵解4糖酵解的調(diào)節(jié) （1）已糖激酶的調(diào)節(jié) （2）磷酸果糖激酶的調(diào)節(jié) ATP 檸檬酸 H+抑制 果糖-2,6-二磷酸 （3）丙酮酸激酶的調(diào)節(jié) 18糖代謝醫(yī)學(xué)宣教4糖酵解的調(diào)節(jié) （1）已糖激酶的調(diào)節(jié) （2）磷酸果糖激酶的5糖酵解的生理意義 （1）供能 （2）提供生物合成所需的物質(zhì) （3）糖酵解不僅是葡萄糖的降解途徑，也是其它一 些單糖的分解代謝途徑 （4）為糖的徹底降解作了準(zhǔn)備 19糖代謝醫(yī)學(xué)宣教5糖酵解的生理意義 （1）供能 （2）提供生物合成所需的物（二）檸檬酸循環(huán) PyCH3COSCoACO2H2O氧化脫羧TCA cycle20糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（二）檸檬酸循環(huán) PyC

8、H3COSCoACO2H2O氧化脫1丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物包括了三種酶: （1）丙酮酸脫氫酶（也稱丙酮酸脫羧酶）: 輔基TPP，E1。 功用： Py 2c單位 脫羧（2）二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙?；福狠o基硫辛酰胺（或稱硫辛酸），E2。 功用：氧化2C單位，并將2C單位先轉(zhuǎn)到硫辛酰胺上， 再轉(zhuǎn)到CoA上。 （3）二氫硫辛酸脫氫酶：是一種黃酶，輔基FAD，E3。 功用：Red型硫辛酰胺OX型硫辛酰胺 21糖代謝醫(yī)學(xué)宣教1丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物包括了三種酶: （1丙酮酸脫氫酶復(fù)合物催化的總反應(yīng)： 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物 CH3CO COO H H SCoA NADCH3COSCoA

9、CO2 NADHHGo= -8.0 kcal/mol22糖代謝醫(yī)學(xué)宣教丙酮酸脫氫酶復(fù)合物催化的總反應(yīng)： 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物 CH3丙酮酸的氧化脫羧分五步進(jìn)行： （1）Py+TPP 羥乙基-TPP+CO2 E1（2）羥乙基-TPP 乙酰基-硫辛酰胺 OXE2（3）乙?；?硫辛酰胺CoA 乙酰CoA+硫辛酰胺 E2（4）Red型硫辛酰胺 OX型硫辛酰胺 E3（5）23糖代謝醫(yī)學(xué)宣教丙酮酸的氧化脫羧分五步進(jìn)行： （1）Py+TPP 大腸桿菌丙酮酸脫氫酶多酶復(fù)合物 24糖代謝醫(yī)學(xué)宣教大腸桿菌丙酮酸脫氫酶多酶復(fù)合物 24糖代謝醫(yī)學(xué)宣教25糖代謝醫(yī)學(xué)宣教25糖代謝醫(yī)學(xué)宣教26糖代謝醫(yī)學(xué)宣教26糖代謝醫(yī)學(xué)宣

10、教27糖代謝醫(yī)學(xué)宣教27糖代謝醫(yī)學(xué)宣教丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性調(diào)節(jié) （1）產(chǎn)物抑制： 丙酮酸氧化脫羧的二個(gè)產(chǎn)物乙酰CoA和NADH都抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合物。 28糖代謝醫(yī)學(xué)宣教丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性調(diào)節(jié) （1）產(chǎn)物抑制： （2）核苷酸的反饋調(diào)節(jié)： 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性受細(xì)胞的能量負(fù)荷（能荷）控制 能量負(fù)荷= 一般來說高的能荷抑制產(chǎn)生ATP的途徑 ATP水平高時(shí)，丙酮酸脫氫酶復(fù)合物活性，丙酮酸氧化脫羧減慢，特別是E1（丙酮酸脫氫酶）受GTP抑制，被AMP活化。 29糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（2）核苷酸的反饋調(diào)節(jié)： 丙酮酸脫氫酶復(fù)合（3）可逆磷酸化作用的共價(jià)調(diào)節(jié) 細(xì)胞內(nèi) 、 、 的比值增高時(shí)，激活了激

11、酶，丙酮酸脫氫酶活性，丙酮酸氧化脫羧。而丙酮酸抑制了激酶，使丙酮酸脫氫酶活性，丙酮酸氧化脫羧。 丙酮酸脫氫酶3ATP 丙酮酸脫氫酶-3P3ADP 磷酸酶 （有活性） （無活性） 激酶30糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（3）可逆磷酸化作用的共價(jià)調(diào)節(jié) 細(xì)胞內(nèi) 2三羧酸循環(huán) 檸檬酸循環(huán)三羧酸循環(huán) Tricarboxylic acid cycle(TCA cycle) Krebs循環(huán) 31糖代謝醫(yī)學(xué)宣教2三羧酸循環(huán) 檸檬酸循環(huán)31糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)總圖 32糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)總圖 32糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第一階段: 草酰乙酸（OAA）-酮戊二酸（-KGA），包括反應(yīng)1，2，3，4，5 33糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第一階段

12、: 草酰乙酸（OAA）-酮戊二酸（-KGA），34糖代謝醫(yī)學(xué)宣教34糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第一階段總結(jié)： C鏈延長，脫水加水，脫氫脫羧（產(chǎn)生了NADH和CO2）。二個(gè)調(diào)控點(diǎn)：Cit合酶，異Cit脫氫酶 。35糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第一階段總結(jié)： C鏈延長，脫水加水，脫氫脫羧第二階段 ：-KGA琥珀酸（succinate, Suc） ，包括反應(yīng)6,7。36糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第二階段 ：-KGA琥珀酸（succinate, Suc第二階段總結(jié)： 氧化脫羧（產(chǎn)生了NADH和CO2），脫去CoA的反應(yīng)（合成了ATP），由5C二羧酸變成了4C二羧酸。 37糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第二階段總結(jié)： 氧化脫羧（產(chǎn)生了NADH和C第三階段：

13、 琥珀酸草酰乙酸，包括反應(yīng)8，9，10。 38糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第三階段： 琥珀酸草酰乙酸，包括反應(yīng)8，9，10。 38糖第三階段總結(jié)： 脫氫（產(chǎn)生了FADH2），加水，脫氫（產(chǎn)生了NADH），至此從OAA開始又回到了OAA，完成了一次循環(huán)。 39糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第三階段總結(jié)： 脫氫（產(chǎn)生了FADH2），加三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)式 CH3COSCoA3NADFADGDPPi2H2O 2CO23NADH3HFADH2GTPCoASH 40糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的總反應(yīng)式 CH3COSCoA3NADFAD三羧酸循環(huán)中有兩步反應(yīng)是不可逆的 （1）Cit的合成 （2）-KGA的氧化脫羧 所以TCA Cycle

14、是單方向進(jìn)行，不能逆轉(zhuǎn)。 41糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)中有兩步反應(yīng)是不可逆的 （1）Cit的合成 所以T三羧酸循環(huán)的能量生成： 從乙酰CoA開始 （7） 1ATP（4），（6），（10） 3NADH 33ATP（8） 1FADH2 2ATP12ATP從丙酮酸開始 15ATP從葡萄糖開始 8ATP(or 6ATP)+ 15ATP2=38ATP(or 36ATP) 42糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的能量生成： 從乙酰CoA開始 （7） 43糖代謝醫(yī)學(xué)宣教43糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的生理意義： （1）供能。 （2）為生物合成提供中間物。（3）TCA Cycle不僅是糖代謝的重要途徑，而且也是 脂類化合

15、物和蛋白質(zhì)最終氧化成CO2和H2O的重要途徑。 （4）TCA Cycle是CO2的重要來源之一。 44糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的生理意義： （1）供能。 44糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)： 1. 三羧酸循環(huán)中的三個(gè)調(diào)控酶 45糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)： 1. 三羧酸循環(huán)中的三個(gè)調(diào)控酶 45糖代（1）OAA+乙酰CoACit，Cit合酶，限速酶，受琥 珀酰CoA、NADH、ATP和脂酰CoA的抑制。 （2）異Cit-KGA,異Cit脫氫酶，ADP是別構(gòu)激活 劑，ATP和NADH是抑制劑。 （3）-KGA琥珀酰CoA，-KGA脫氫酶被反應(yīng) 產(chǎn)物琥珀酰CoA和NADH抑制，也被高的能荷 抑制

16、。 46糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（1）OAA+乙酰CoACit，Cit合酶，限速酶，受琥 三羧酸循環(huán)中最主要的調(diào)控物質(zhì)是底物乙酰CoA和草酰乙酸，以及它的產(chǎn)物NADH。乙酰CoA和草酰乙酸在線粒體中的濃度都未達(dá)到使檸檬酸合酶飽和的水平，因此檸檬酸合酶對(duì)底物催化的速度隨底物濃度而變化，并被底物的存在而調(diào)控。 2. 底物和產(chǎn)物 對(duì)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié) ：47糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 三羧酸循環(huán)中最主要的調(diào)控物質(zhì)是底物乙酰CoA3. Ca2+對(duì)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié) Ca2+在機(jī)體內(nèi)的生物功能是多方面的，除了許多其他生物功能外，它還在幾個(gè)位點(diǎn)上調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)。它激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶，從而激活丙酮酸脫氫酶復(fù)合物，產(chǎn)生乙酰CoA。

17、Ca2+還激活異檸檬酸脫氫酶和-酮戊二酸脫氫酶。因此Ca2+不僅是刺激肌肉收縮的信號(hào)，而且也促進(jìn)ATP的生成，以提供能量。 48糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3. Ca2+對(duì)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié) Ca2+49糖代謝醫(yī)學(xué)宣教49糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（三）戊糖磷酸途徑和糖的其它代謝途徑 戊糖磷酸途徑的發(fā)現(xiàn)戊糖磷酸途徑的概況：從6分子G-6-P開始循環(huán)一圈變成5分子G-6-P，凈結(jié)果是1分子G-6-P徹底氧化成CO2和H2O，另外在這個(gè)過程中產(chǎn)生了大量的NADPH。 50糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（三）戊糖磷酸途徑和糖的其它代謝途徑 戊糖磷酸途徑的發(fā)現(xiàn)50戊糖磷酸途徑可分為三個(gè)階段： 第一階段是氧化階段。 第二，第三階段是非氧化階段。

18、51糖代謝醫(yī)學(xué)宣教戊糖磷酸途徑可分為三個(gè)階段： 第一階段是氧化階段。 51糖代第一階段： G-6-PRu-5-P，包括反應(yīng)1，2，3 總結(jié)第一階段：脫氫，水解，脫氫脫羧（氧化脫羧），產(chǎn)生了NADPH（2分子NADPH/1分子G-6-P）。 52糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第一階段： G-6-PRu-5-P，包括反應(yīng)1，2，3 總第二階段：戊糖磷酸的異構(gòu) 包括反應(yīng)4，4 53糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第二階段：53糖代謝醫(yī)學(xué)宣教54糖代謝醫(yī)學(xué)宣教54糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3 Ru-5-P 1 R-5-P 2 Xu-5-P 55糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3 Ru-5-P 1 R-5-P 2 Xu-5-P 5第三階段：分子重組產(chǎn)生3C、4C、5

19、C、6C、7C糖的磷酸酯，包括反應(yīng)5，6，7，8。有2個(gè)特殊的酶催化 ：56糖代謝醫(yī)學(xué)宣教第三階段：56糖代謝醫(yī)學(xué)宣教57糖代謝醫(yī)學(xué)宣教57糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3 Ru-5-P 1 R-5-P 2 Xu-5-P 2 F-6-P 1 G-3-P58糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3 Ru-5-P 1 R-5-P 2 Xu-5-P 2戊糖磷酸途徑的總反應(yīng)式： 6 G-6-P+12NADP+7H2O5G-6-P+6CO2+12NADPH+12H+H3PO4 凈結(jié)果是1分子G-6-P徹底降解放出6CO2，同時(shí)還原12分子NADP成12分子NADPH。 59糖代謝醫(yī)學(xué)宣教戊糖磷酸途徑的總反應(yīng)式： 凈結(jié)果是1分子G-6戊糖磷酸途

20、徑的生理意義： （1）供能。 （2）產(chǎn)生大量的NADPH，可供給組織中合成代謝的需要 。（3）產(chǎn)生的R-5-P是核酸生物合成的必需原料。 （4）戊糖磷酸途徑是戊糖代謝的重要途徑 。（5）戊糖磷酸途徑與糖酵解和光合作用有密切關(guān)系 。（6）CO2的重要來源之一。60糖代謝醫(yī)學(xué)宣教戊糖磷酸途徑的生理意義： （1）供能。 （2）產(chǎn)生大量的NA戊糖磷酸途徑代謝的調(diào)節(jié)： 戊糖磷酸途徑的調(diào)節(jié)點(diǎn)主要是G-6-P脫氫酶，這是一個(gè)不可逆反應(yīng)，是戊糖磷酸途徑中的限速一步。 NADPH是G-6-P脫氫酶的競爭性抑制劑，當(dāng)NADPH/NADP+的比值大于10時(shí)，其抑制作用可達(dá)90%。 61糖代謝醫(yī)學(xué)宣教戊糖磷酸途徑代謝

21、的調(diào)節(jié)： 戊糖磷酸途徑的調(diào)節(jié)點(diǎn)主要是G-（四）糖的異生 糖的異生是指從非糖物質(zhì)合成葡萄糖的過程。 糖異生的途徑基本上是糖酵解的逆轉(zhuǎn)，糖酵解 中有三步反應(yīng)是不可逆的。 62糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（四）糖的異生 糖的異生是指從非糖物質(zhì)合成葡萄糖的過程。前面二個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)可由相應(yīng)的酯酶催化 G-6-P+H2O 由PyPEP需二個(gè)酶的催化 F-1,6-dip+H2O 63糖代謝醫(yī)學(xué)宣教前面二個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)可由相應(yīng)的酯酶催化 G-6-P+H2O The pyruvate carboxylase reaction64糖代謝醫(yī)學(xué)宣教The pyruvate carboxylase reactThe PEP car

22、boxykinase reaction65糖代謝醫(yī)學(xué)宣教The PEP carboxykinase reactionComparison of glycolysis and gluconeogenesis pathways66糖代謝醫(yī)學(xué)宣教Comparison of glycolysis and gGPEPPyOAA在線粒體內(nèi)Py羧化酶CO2ATPADP+PiGDPGTPCO2PEP羧激酶在胞漿67糖代謝醫(yī)學(xué)宣教GPEPPyOAA在線粒體內(nèi)Py羧化酶CO2ATPADP+P（五）乙醛酸循環(huán) 68糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（五）乙醛酸循環(huán) 68糖代謝醫(yī)學(xué)宣教69糖代謝醫(yī)學(xué)宣教69糖代謝醫(yī)學(xué)宣教乙醛酸循環(huán)的總反

23、應(yīng)： 2乙酰-CoA+NAD+2H2O琥珀酸+2CoA+NADH+H+ 或2乙酰-CoA+2NAD+FAD草酰乙酸+2CoA+2NADH+FADH2+2H+ 70糖代謝醫(yī)學(xué)宣教乙醛酸循環(huán)的總反應(yīng)： 2乙酰-CoA+NAD+2H2O琥乙醛酸循環(huán)的生理意義： （1）乙醛酸循環(huán)提高了生物體利用乙酰CoA的能力， 只要極少量的草酰乙酸作引物，乙酰CoA就可以 無限制地轉(zhuǎn)變?yōu)樗奶级人岷土既人幔虼?某些微生物能以乙酸等二碳化合物作唯一的碳源 和能源。 （2）乙醛酸循環(huán)開辟了一條從脂肪轉(zhuǎn)變成糖的途徑。 71糖代謝醫(yī)學(xué)宣教乙醛酸循環(huán)的生理意義： （1）乙醛酸循環(huán)提高了生物體利用乙酰(六)糖酵解和糖異生

24、的調(diào)節(jié):72糖代謝醫(yī)學(xué)宣教(六)糖酵解和糖異生的調(diào)節(jié):72糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三、糖原的分解與生物合成 （一）糖原的降解 73糖代謝醫(yī)學(xué)宣教三、糖原的分解與生物合成 （一）糖原的降解 73糖代謝醫(yī)學(xué)宣74糖代謝醫(yī)學(xué)宣教74糖代謝醫(yī)學(xué)宣教75糖代謝醫(yī)學(xué)宣教75糖代謝醫(yī)學(xué)宣教糖原H3PO4 (磷酸解）磷酸化酶脫支酶G-1-PG-6-P糖酵解76糖代謝醫(yī)學(xué)宣教糖原H3PO4 (磷酸解）磷酸化酶脫支酶G-1-PG-6-（二）糖原的生物合成77糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（二）糖原的生物合成77糖代謝醫(yī)學(xué)宣教78糖代謝醫(yī)學(xué)宣教78糖代謝醫(yī)學(xué)宣教G-1-PUDP-G糖原UTPPPiUDPG焦磷酸化酶引物糖原合成酶 分支酶79

25、糖代謝醫(yī)學(xué)宣教G-1-PUDP-G糖原UTPPPiUDPG焦磷酸化酶引物糖UDPGGUTPPPiUDPG焦磷酸化酶引物糖原合成酶 分支酶糖原磷酸化酶脫支酶G-1-PG-6-PH3PO4 EMP途徑80糖代謝醫(yī)學(xué)宣教UDPGGUTPPPiUDPG焦磷酸化酶引物糖原合成酶 糖原 葡萄糖是腦的主要代謝燃料，循環(huán)著的血液中的葡萄糖必須維持在大約5mmolL-1的濃度。糖原降解產(chǎn)生的葡萄糖也是肌肉收縮的主要能量來源。糖原代謝的控制受糖原磷酸化酶和糖原合酶的交互調(diào)節(jié)。因此，糖原磷酸化酶的激活與糖原合酶的抑制是緊密相連的，反之亦然。糖原代謝的調(diào)節(jié)涉及代謝途徑調(diào)節(jié)酶的別構(gòu)控制和共價(jià)修飾控制。四、糖原代謝的調(diào)控

26、81糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 葡萄糖是腦的主要代謝燃料，循環(huán)著的血液中的葡萄糖必須維 糖原磷酸化酶可被AMP別構(gòu)激活，而ATP和葡萄糖-6-磷酸則能抑制該酶的活性。糖原合酶的活性則可被ATP和葡萄糖-6-磷酸促進(jìn)。這兩種酶的活性以及糖原代謝的方向取決于肌肉或者肝臟細(xì)胞的能量狀況。當(dāng)ATP和葡萄糖-6-磷酸很豐富時(shí)，糖原的合成被激活，而糖原的降解則被抑制。當(dāng)細(xì)胞能量水平降低時(shí)(即高AMP和低ATP以及低葡萄糖-6-磷酸)，糖原的合成停止，糖原的分解代謝受到刺激。（一） 糖原磷酸化酶和糖原合酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)82糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 糖原磷酸化酶可被AMP別構(gòu)激活，而ATP和葡萄糖-6 糖原磷酸化酶以兩種構(gòu)象狀態(tài)存在，

27、即有活性的R態(tài)和低活性(或無活性)的T態(tài)。AMP能啟動(dòng)向R態(tài)構(gòu)象轉(zhuǎn)變，而ATP、葡萄糖-6-磷酸等則有利于向低活性的T態(tài)轉(zhuǎn)換。83糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 糖原磷酸化酶以兩種構(gòu)象狀態(tài)存在，即有活性的R態(tài)和低活 （二） 糖原磷酸化和糖原合酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 糖原磷酸化酶存在兩種形式，即低活性的磷酸化酶b和有活性的磷酸化酶a, 后來知道某種“轉(zhuǎn)換酶”能將低活性的b形式轉(zhuǎn)變成有活性的a形式。1959年E.Krebs和E.Fischer證實(shí)這種轉(zhuǎn)換涉及到磷酸化的共價(jià)修飾機(jī)制。84糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 （二） 糖原磷酸化和糖原合酶的共價(jià)修飾調(diào)節(jié) 糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾部位是每個(gè)亞基第14位Ser殘基。在Ser14被磷酸化

28、酶激酶(一種轉(zhuǎn)換酶)催化而磷酸化時(shí)，糖原磷酸化酶由低活性的b形式轉(zhuǎn)變成有活性的a形式。糖原磷酸化酶的活性變化是由于Ser14殘基的磷酸化引起該酶的三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。這種構(gòu)象變化與AMP的結(jié)合所引起的別構(gòu)變化很相似，因而使該酶的T R平衡向有利于R態(tài)方向移動(dòng)。當(dāng)在另一種轉(zhuǎn)換酶磷蛋白磷酸酶的作用下，糖原磷酸化酶a去磷酸化，復(fù)又轉(zhuǎn)變成低活性的b形式。85糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 糖原磷酸化酶的共價(jià)修飾部位是每個(gè)亞基第14位 人的肌肉糖原合酶是一種同源4聚體蛋白，每個(gè)亞基由737個(gè)氨基酸殘基組成。象糖原磷酸化酶一樣，也存在兩種酶促轉(zhuǎn)換形式，即去磷酸化的、有活性的b形式(或形式)和磷酸化的、低活性的a形式

29、(或D形式)。這種轉(zhuǎn)換剛好與糖原磷酸化酶相反。糖原合酶活性的共價(jià)修飾轉(zhuǎn)換所涉及到的轉(zhuǎn)換酶與糖原磷酸化酶相同。86糖代謝醫(yī)學(xué)宣教 人的肌肉糖原合酶是一種同源4聚體四、光合作用（photosynthesis） 87糖代謝醫(yī)學(xué)宣教四、光合作用（photosynthesis） 87糖代謝醫(yī)學(xué)光反應(yīng)階段： 光能化學(xué)能 H2OO2 H+，e-；ATP，NADPH 暗反應(yīng)階段： 還原能量CO2糖 88糖代謝醫(yī)學(xué)宣教光反應(yīng)階段： 光能化學(xué)能 H2OO2 H+，e-；ATPhotosynthesis: turning sunlight into reduced carbon89糖代謝醫(yī)學(xué)宣教Photosynth

30、esis: 89糖代謝醫(yī)學(xué)宣教H2OCO2O2C6H12O6Light ReactionDark ReactionLight is Adsorbed By ChlorophyllWhich splits waterChloroplastATP and NADPH2ADP NADPCalvin CycleEnergyUsed Energy and is recycled.+Photosynthesis90糖代謝醫(yī)學(xué)宣教H2OCO2O2C6H12O6Light ReactionD（一）光反應(yīng)（The light reactions） 光能 化學(xué)能 光合色素1光合色素和光（合）系統(tǒng) 91糖代謝醫(yī)學(xué)宣

31、教（一）光反應(yīng)（The light reactions） 光能92糖代謝醫(yī)學(xué)宣教92糖代謝醫(yī)學(xué)宣教93糖代謝醫(yī)學(xué)宣教93糖代謝醫(yī)學(xué)宣教光合色素：chlorophyll(chl.),carotenoid 94糖代謝醫(yī)學(xué)宣教光合色素：chlorophyll(chl.),caroten95糖代謝醫(yī)學(xué)宣教95糖代謝醫(yī)學(xué)宣教The visible spectrum 96糖代謝醫(yī)學(xué)宣教The visible spectrum 96糖代謝醫(yī)學(xué)宣教97糖代謝醫(yī)學(xué)宣教97糖代謝醫(yī)學(xué)宣教chla 430660 chlb 453640 98糖代謝醫(yī)學(xué)宣教chla 430660 chlb chla red(long

32、wavelength): 670,680,690,700(nm) chlb red(long wavelength): 650(nm) chla 680(P680),chla 700(P700) 99糖代謝醫(yī)學(xué)宣教chla red(long wavelength): 6702. 光反應(yīng)的電子傳遞鏈（光合鏈） 100糖代謝醫(yī)學(xué)宣教2. 光反應(yīng)的電子傳遞鏈（光合鏈） 100糖代謝醫(yī)學(xué)宣教101糖代謝醫(yī)學(xué)宣教101糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3光合磷酸化（photophosphorylation） 電子由光系統(tǒng)II傳遞到光系統(tǒng)I的過程中發(fā)生了磷酸化，這磷酸化是由光能推動(dòng)，稱光合磷酸化。102糖代謝醫(yī)學(xué)宣教3光合磷

33、酸化（photophosphorylation） noncyclic photophosphorylation 103糖代謝醫(yī)學(xué)宣教noncyclic photophosphorylationlight reactions: H2O + NADP+ + Pi + ADP O2+NADPH+H+ATP chloroplastslight18ATP:12NADPH=1.5:1 dark reactions:In 1954 D. Arnon提出了 Cyclic photophosphorylation: ADP+Pi ATP chloroplastslight104糖代謝醫(yī)學(xué)宣教light reactions: H2O + NADP+ +（二）暗反應(yīng)（The dark reactions） C3 cycle C4 cycle 105糖代謝醫(yī)學(xué)宣教（二）暗反應(yīng)（The dark reactions） C1. C3 Cycle 106糖代謝醫(yī)學(xué)宣教1. C3 Cycle 106糖代謝醫(yī)學(xué)宣教糖代謝醫(yī)學(xué)宣教培訓(xùn)課件108糖