第二篇物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)本篇包括以下幾章內(nèi)容：第四章糖代謝第五章脂類代謝第六章生物氧化第七章氨基酸代謝第八章核苷酸代謝第九章物質(zhì)代謝的聯(lián)系與調(diào)節(jié)重點(diǎn)掌握代謝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵酶、主要產(chǎn)物、主要調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)、重要生理意義；注意理清各種物質(zhì)代謝的相互關(guān)系；注意物質(zhì)代謝異常與疾病的關(guān)系。本篇內(nèi)容的學(xué)習(xí)方法建議：糖代謝MetabolismofCarbohydrates第四章糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖的概念糖的分類及其結(jié)構(gòu)單糖

(monosacchride)寡糖

(oligosacchride)多糖

(polysacchride)結(jié)合糖

(glycoconjugate)單糖葡萄糖(glucose)

果糖(fructose)半乳糖(galactose)核糖(ribose)

脫氧核糖(deoxyribose)

不能再水解的糖。葡萄糖(glucose)—已醛糖果糖(fructose)—已酮糖半乳糖(galactose)—已醛糖

核糖(ribose)—戊醛糖

寡糖常見的幾種二糖:麥芽糖(maltose):

葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose):

葡萄糖—果糖乳糖(lactose):

葡萄糖—半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。多糖

能水解生成多個(gè)分子單糖的糖。淀粉

(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)①淀粉

是植物中多糖的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒α-1,4-糖苷鍵α-1,6-糖苷鍵②糖原

是動(dòng)物體內(nèi)多糖的儲(chǔ)存形式③纖維素

作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵

糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物（糖復(fù)合物）。糖脂(glycolipid)：

是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白(glycoprotein)：

是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。蛋白聚糖(proteoglycan)：

是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。

結(jié)合糖第一節(jié)

概述Introduction

一、糖的生理功能1.氧化供能糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷酸等物質(zhì)的原料。3.作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分糖的主要功能。人體50～70％能量來自糖。2.提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料糖是構(gòu)成糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的成分。二、糖的消化與吸收（一）糖的消化食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：主要在小腸，少量在口腔。葡萄糖(glucose)—已醛糖果糖(fructose)—已酮糖淀粉

是植物中多糖的儲(chǔ)存形式淀粉顆粒α-1,4-糖苷鍵α-1,6-糖苷鍵糖原

是動(dòng)物體內(nèi)多糖的儲(chǔ)存形式纖維素

作為植物的骨架β-1,4-糖苷鍵淀粉

麥芽糖+麥芽三糖

（40%）（25%）α-臨界糊精+異麥芽糖

（30%）（5%）葡萄糖唾液中的α-淀粉酶

α-葡萄糖苷酶

α-臨界糊精酶

消化過程

腸粘膜上皮細(xì)胞口腔

腸腔

胰液中的α-淀粉酶

食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無

-糖苷酶而不能對(duì)其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動(dòng)等作用，也是維持健康所必需。（二）糖的吸收1.吸收部位：小腸上段2.吸收形式：單糖（主要是葡萄糖）吸收機(jī)制：通過Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體SGLT

(Na+-dependentglucosetransporter)主動(dòng)耗能吸收。ATPG

Na+

K+

Na+泵小腸粘膜細(xì)胞腸腔門靜脈葡萄糖吸收機(jī)制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體SGLT刷狀緣細(xì)胞內(nèi)膜ADP+Pi

4.吸收轉(zhuǎn)運(yùn)途徑

小腸腸腔腸粘膜上皮細(xì)胞門靜脈肝臟體循環(huán)SGLT

各種組織細(xì)胞GLUT

GLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(glucosetransporter)

三、糖代謝的概況

葡萄糖有氧氧化丙酮酸有氧

無氧

H2O＋CO2乳酸糖異生乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解

磷酸戊糖途徑

核糖

+NADPH+H+淀粉等消化與吸收糖原合成糖酵解

三、糖代謝的概況

葡萄糖

酵解途徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑核糖

+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP

第二節(jié)

糖的無氧氧化

（糖酵解Glycolysis）

糖酵解(glycolysis)的概念糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿機(jī)體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過程稱為糖酵解，亦稱糖的無氧氧化(anaerobicoxidation)。第一階段：葡萄糖分解成丙酮酸，稱之為糖酵解途徑(glycolyticpathway)。此階段10步反應(yīng)。第二階段：丙酮酸還原生成乳酸。此階段1步反應(yīng)。

糖酵解分為兩個(gè)階段一、糖酵解的反應(yīng)過程1.葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATP

ADP

己糖激酶GG-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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸G

G-6-P（一）糖酵解途徑oo關(guān)鍵酶1：己糖激酶(hexokinase)哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同工酶，分別稱為Ⅰ至Ⅳ型。肝細(xì)胞中存在的是Ⅳ型，稱為葡萄糖激酶(glucokinase)。葡萄糖激酶的特點(diǎn)：①對(duì)葡萄糖的親和力很低②受激素調(diào)控？2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖己糖異構(gòu)酶GG-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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸

G-6-P

F-6-Po3.6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-二磷酸果糖ATP

ADP6-磷酸果糖激酶-1GG-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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸關(guān)鍵酶2：6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1,6-PFK-1)F-6-PF-1,6-2PF-1,6-2P4.磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖

醛縮酶(aldolase)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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮

3-磷酸甘油醛

+5.磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油醛磷酸丙糖異構(gòu)酶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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛

磷酸二羥丙酮

6.3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸

Pi、NAD+NADH+H+

3-磷酸甘油醛脫氫酶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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛

1,3-二磷酸甘油酸

H7.1,3-二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸ADPATP

磷酸甘油酸激酶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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸

※底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP的過程，稱為底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。

8.3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸

磷酸甘油酸變位酶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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油酸

2-磷酸甘油酸

9.2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?/p>

烯醇化酶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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸

+H2O磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）ADPATP

丙酮酸激酶(pyruvatekinase)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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸

丙酮酸

關(guān)鍵酶3：丙酮酸激酶(pyruvatekinase)

葡萄糖+2Pi+2ADP+2NAD+

2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O由葡萄糖分解為兩分子丙酮酸的總反應(yīng)式

(二)丙酮酸還原生成乳酸丙酮酸

乳酸

反應(yīng)中的NADH+H+

來自于上述第6步反應(yīng)中的3-磷酸甘油醛脫氫反應(yīng)。乳酸脫氫酶(LDH)NADH+H+

NAD+

1.反應(yīng)部位：胞漿2.糖酵解為一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程3.反應(yīng)過程中有三步不可逆的反應(yīng)GG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-P磷酸果糖激酶ADPATPPEP丙酮酸丙酮酸激酶4.產(chǎn)能方式和數(shù)量：底物水平磷酸化2×2-2=2ATP糖酵解小結(jié)E1:己糖激酶

E2:6-磷酸果糖激酶-1

E3:丙酮酸激酶

NAD+乳酸糖酵解的代謝途徑GG-6-PF-6-PF-1,6-2PATP

ADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+

NADH+H+

ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+

Pi果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸半乳糖1-磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖半乳糖激酶變位酶甘露糖6-磷酸甘露糖己糖激酶變位酶其它己糖進(jìn)入酵解途徑二、糖酵解的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①

己糖激酶②

6-磷酸果糖激酶-1③

丙酮酸激酶調(diào)節(jié)方式①變構(gòu)調(diào)節(jié)

②化學(xué)修飾調(diào)節(jié)

（一）6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)活性調(diào)節(jié)變構(gòu)激活劑：AMP，ADP，F(xiàn)-1,6-2P，F(xiàn)-2,6-2P變構(gòu)抑制劑：檸檬酸，ATP（高濃度）6-磷酸果糖激酶-1是調(diào)節(jié)糖酵解速度最重要的酶。其活性可受變構(gòu)調(diào)節(jié)與化學(xué)修飾調(diào)節(jié)（間接）。此酶有二個(gè)結(jié)合ATP的部位：①活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）②活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)）

F-2,6-2P是最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑，由6-磷酸果糖激酶-2(PFK-2)催化F-6-P磷酸化生成，其可由果糖二磷酸酶-2（FBP-2）催化再生成F-6-P，上兩種酶實(shí)為一體，受胰高血糖素、胰島素通過cAMP而進(jìn)行化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。F-2,6-2PF-6-P6-磷酸果糖激酶-2(PFK-2)果糖二磷酸酶-2（FBP-2）F-2,6-2P是PFK-1最強(qiáng)的變構(gòu)激活劑。兩種酶都受胰高血糖素、胰島素通過cAMP而進(jìn)行化學(xué)修飾調(diào)節(jié)。PFK-2（有活性）FBP-2（無活性）PFK-2（無活性）FBP-2（有活性）PPPFK-2:6-磷酸果糖激酶-2FBP-2:

果糖二磷酸酶-2F-6-PF-2,6-2PPiPKA

ATP

ADP

Pi磷蛋白磷酸酶

cAMP

胰高血糖素

ATP

胰島素

–+ATP

+PFK-1F-1,6-2PF-6-PF-1,6-2PATPADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATPADPPi胰高血糖素ATP

cAMP

活化F-2,6-2P+++–/+AMP+檸檬酸–AMP+檸檬酸–PFK-2（有活性）FBP-2（無活性）6-磷酸果糖激酶-2

PFK-2（無活性）FBP-2（有活性）PP果糖雙磷酸酶-2

目錄（二）丙酮酸激酶活性調(diào)節(jié)1.變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)抑制劑：ATP，丙氨酸變構(gòu)激活劑：1,6-二磷酸果糖2.化學(xué)修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶

丙酮酸激酶

ATPADPPi磷蛋白磷酸酶（無活性）

（有活性）

胰高血糖素

Ca2+-CaM激酶P（CaM：鈣調(diào)蛋白）cAMPPKA

(三)己糖激酶或葡萄糖激酶活性調(diào)節(jié)己糖激酶：受6-磷酸葡萄糖反饋抑制（變構(gòu)抑制）。（肝葡萄糖激酶不受其抑制）肝葡萄糖激酶：受長鏈脂肪酰CoA變構(gòu)抑制；

胰島素可誘導(dǎo)該酶的合成。總之，糖酵解受本途徑代謝物、細(xì)胞內(nèi)能量狀況、激素的調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)既可保持本途徑代謝的相對(duì)穩(wěn)定，又可適應(yīng)細(xì)胞和機(jī)體的能量需求變化。

三、糖酵解的生理意義1.是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的方式。2.是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。①無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞②代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞

第三節(jié)糖的有氧氧化

AerobicOxidationofCarbohydrate指在機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。細(xì)胞部位：胞液及線粒體概念：

一、有氧氧化的反應(yīng)過程第一階段：糖酵解途徑

第二階段：丙酮酸氧化脫羧

第三階段：三羧酸循環(huán)氧化磷酸化G（Gn）丙酮酸

乙酰CoA

CO2

NADH+H+FADH2H2O

[O]

ATPADPTAC循環(huán)

胞液

線粒體

（一）糖酵解途徑(略)

糖有氧氧化的糖酵解途徑與糖酵解中所述相同，代謝過程共10步反應(yīng)，產(chǎn)物為丙酮酸。（二）丙酮酸氧化脫羧

丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA(acetylCoA)。丙酮酸

乙酰CoA

NAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體

（此反應(yīng)不可逆）

COOHC=OCH3CH3-C-SCOAOCH3-C-SCOA丙酮酸脫氫酶復(fù)合體HSCoANAD+

酶輔酶E1：丙酮酸脫氫酶TPP(VitB1)E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶硫辛酸,HSCoAE3：二氫硫辛酰胺脫氫酶FAD(VitB2),NAD+(VitPP)（三）三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化三羧酸循環(huán)見下詳述；氧化磷酸化見《第六章生物氧化》概念：

三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)又稱檸檬酸循環(huán)。由Krebs正式提出，又稱Krebs循環(huán)。是乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成檸檬酸，經(jīng)4次脫氫、2次脫羧，又生成草酰乙酸，再重復(fù)循環(huán)反應(yīng)的過程。二、三羧酸循環(huán)細(xì)胞部位：線粒體HansKrebs,1900-1981CoASH乙酰COA檸檬酸順烏頭酸異檸檬酸α-酮戊二酸琥珀酰COA琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸①縮合②脫水②水合③氧化脫羧⑦水合⑥脫氫⑤底物水平磷酸化④氧化脫羧⑧脫氫CO2+NADHCO2+NADHGTPFADH2NADH1、三羧酸循環(huán)過程要點(diǎn)總結(jié)草酰乙酸乙酰COA檸檬酸＋檸檬酸合酶H2O1、檸檬酸的形成（縮合）HSCOA順烏頭酸檸檬酸H2O2、異檸檬酸的形成（脫水，水合）異檸檬酸H2O順烏頭酸酶順烏頭酸酶3、異檸檬酸氧化脫羧異檸檬酸NAD+異檸檬酸脫氫酶NADH

+H+CO2α-酮戊二酸4、α-酮戊二酸氧化脫羧琥珀酰COANAD+HSCOANADH

+H+CO2α-酮戊二酸α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體5、底物水平磷酸化琥珀酰COAGDP+PiGTPHSCOA琥珀酸琥珀酰COA合成酶6、琥珀酸脫氫生成延胡索酸FADFADH2琥珀酸琥珀酸脫氫酶延胡索酸7、延胡索酸加水生成蘋果酸H2O延胡索酸酶延胡索酸蘋果酸8、蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫酶蘋果酸NAD+NADH

+H+草酰乙酸

一次三羧酸循環(huán)，消耗一分子乙酰CoA，經(jīng)四次脫氫，二次脫羧，一次底物水平磷酸化，生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。經(jīng)氧化磷酸化后，總能量生成10分子ATP。循環(huán)共8步反應(yīng)，有三步不可逆反應(yīng)，關(guān)鍵酶是：檸檬酸合酶，異檸檬酸脫氫酶，α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體，整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆。三羧酸循環(huán)小結(jié)：2.三羧酸循環(huán)的生理意義

是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐；為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體。糖有氧氧化過程中生成的2H進(jìn)入呼吸鏈氧化磷酸化生成ATP，每分子NADH+H+

生成2.5分子ATP，每分子FADH2生成1.5分子ATP，加上底物水平磷酸化，1分子葡萄糖徹底分解可凈生成30或32分子ATP.

三、有氧氧化生成的ATP

反應(yīng)輔酶最終獲得ATP第一階段（胞漿）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第二階段（線粒體基質(zhì)）2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質(zhì)）2×異檸檬酸→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×蘋果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2

2NADH55235由一個(gè)葡糖糖總共獲得30或32葡萄糖有氧氧化生成的ATP四、有氧氧化的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶①酵解途徑：己糖激酶②丙酮酸氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體③三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體調(diào)節(jié)⑴變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)抑制劑：乙酰CoA;NADH;ATP變構(gòu)激活劑：AMP;NAD+⑵共價(jià)修飾胰島素和Ca2+

通過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶使丙酮酸脫氫酶脫磷酸化而活性增強(qiáng)；乙酰COA和NADH通過激活丙酮酸脫氫酶激酶使丙酮酸脫氫酶磷酸化而失活，NAD+、ADP則與之作用相反。丙酮酸脫氫酶復(fù)合體調(diào)節(jié)

（略講）乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHGTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶

α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體

–ATP,NADH

+ADP

ADP,+ATP

–檸檬酸琥珀酰CoANADH–ATP,琥珀酰CoA,

NADH

+ADP,Ca2+

Ca2+

①ATP、ADP的影響②產(chǎn)物引起抑制③其他，如Ca2+可激活許多酶2.三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)五、巴斯德效應(yīng)概念機(jī)制

有氧時(shí)，酵解途徑第6步生成的NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸，表現(xiàn)為抑制糖酵解。巴斯德效應(yīng)(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解的現(xiàn)象。第四節(jié)

葡萄糖的其他代謝途徑

OtherMetabolismPathwaysofGlucose一、磷酸戊糖途徑

概念磷酸戊糖途徑(PentosePhosphatePathway)是指由葡萄糖生成磷酸核糖及NADPH+H+，過剩的前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反應(yīng)過程。細(xì)胞定位：胞液第一階段：氧化反應(yīng)，生成磷酸核糖、NADPH+H+及CO2

。(一)磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段

第二階段：非氧化反應(yīng)，包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)，過剩的磷酸核糖生成

3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。

NADPH+H+

NADP+H2O6-磷酸葡萄糖脫氫酶

6-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯1.磷酸核糖生成(氧化反應(yīng))5-磷酸核糖

P5-磷酸核酮糖

NADP+NADPH+H+

6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

CO26-磷酸葡萄糖酸

當(dāng)磷酸核糖過剩時(shí)，每3分子6-磷酸葡萄糖參與反應(yīng)，生成的磷酸核糖在基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)中（2碳或3碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移），通過3C、4C、5C、6C、7C等演變階段，最終生成1分子3-磷酸甘油醛和2分子6-磷酸果糖。后兩者可進(jìn)入糖酵解途徑代謝。2.基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)（非氧化反應(yīng)）

5-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖

C55-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤蘚糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

C3磷酸戊糖途徑第二階段5-磷酸木酮糖

C55-磷酸木酮糖

C57-磷酸景天糖

C73-磷酸甘油醛

C34-磷酸赤蘚糖

C46-磷酸果糖

C66-磷酸果糖

C63-磷酸甘油醛

6-磷酸葡萄糖(C6)×3

6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖

C53NADP+3NADP+3H+

6-磷酸葡萄糖脫氫酶

3NADP+3NADP+3H+

6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

3CO2第一階段C3（二）磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)

主要調(diào)節(jié)6-磷酸葡萄糖脫氫酶該酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性主要受NADPH/NADP+比值的調(diào)節(jié)，比值升高則被抑制，降低則被激活。

（三）磷酸戊糖途徑的生理意義（一）為核苷酸的生成提供5－磷酸核糖

（二）提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)

1.NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體

2.NADPH參與體內(nèi)的羥化反應(yīng)，與生物合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)3.NADPH可維持GSH的還原性

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

AH2

二、糖醛酸途徑反應(yīng)過程：6-磷酸葡萄糖↓1-磷酸葡萄糖↓UDPG↓UDPGA↓1-磷酸葡萄糖醛酸↓葡萄糖醛酸L-古洛糖酸↓L-木酮糖↓木糖醇↓D-木酮糖↓5-磷酸木酮糖↓磷酸戊糖途徑UDPGA（尿苷二磷酸葡萄糖醛酸)是葡萄糖醛酸基的供體。2NADH+2H+UDPG脫氫酶H2O1.糖醛酸途徑的主要生理意義在于生成活化的葡萄糖醛酸，即UDPGA。葡萄糖醛酸是組成糖胺聚糖（蛋白聚糖成分）的組成成分，糖胺聚糖如透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等。2.葡萄糖醛酸在生物轉(zhuǎn)化過程中參與很多結(jié)合反應(yīng)。生理意義：三、多元醇途徑葡萄糖代謝過程中可生成一些多元醇，如木糖醇(xylitol)、山梨醇(sorbitol)等，故稱為多元醇途徑(polyolpathway)。但這些代謝過程局限于某些組織，對(duì)整個(gè)葡萄糖代謝所占比重極少。第五節(jié)糖原的合成與分解

GlycogenesisandGlycogenolysis糖原(glycogen)

是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量儲(chǔ)備。糖原儲(chǔ)存的主要組織器官及其生理意義

肌肉：肌糖原，180~300g，供肌肉收縮所需。

肝臟：肝糖原，70~100g，維持血糖水平。

葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2.約10個(gè)葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵連接。糖原的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一、糖原的合成代謝合成部位

糖原的合成(glycogenesis)

指以葡萄糖為基本單位合成糖原的過程。組織部位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞部位：胞漿1.葡萄糖生成尿苷二磷酸葡萄糖UDPG

葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

ATP

ADP

己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）

1-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖變位酶

PPi

UDPG焦磷酸化酶

尿苷二磷酸葡萄糖UDPG

UTP

UDPG稱“活性葡萄糖”，作為葡萄糖供體。PPi

UDPG焦磷酸化酶

UTP

1-磷酸葡萄糖

尿苷二磷酸葡萄糖UDPG

糖原n+UDPG

糖原n+1+UDP

糖原合酶(glycogensynthase)

糖原合酶催化形成糖原直鏈

（α-1,4-糖苷鍵形成）

糖原n為原有的較小糖原分子，稱為糖原引物，作為UDPG上葡萄糖基的接受體。分支酶(branchingenzyme)將一段約6～7個(gè)葡萄糖基的糖鏈轉(zhuǎn)移到臨近的糖鏈上，以α-1,6-糖苷鍵相連，形成糖原分支。在各分支末端，糖原合酶又可延長糖鏈。3.分支酶催化形成糖原分支

（α-1,6-糖苷鍵形成）

糖原分支的形成

分支酶

(branchingenzyme)

α-1,6-糖苷鍵

α-1,4-糖苷鍵

近來人們?cè)谔窃肿拥暮诵陌l(fā)現(xiàn)了一種名為glycogenin的蛋白質(zhì)。Glycogenin可對(duì)其自身進(jìn)行共價(jià)修飾，將UDPG的葡萄糖基結(jié)合到其酶分子的酪氨酸殘基上，使其糖基化。這個(gè)結(jié)合上去的葡萄糖分子即可成為糖原合成時(shí)的引物。作為引物的第一個(gè)糖原分子從何而來？

二、糖原的分解代謝

細(xì)胞部位：胞漿

糖原n+1

糖原n

+

1-磷酸葡萄糖

磷酸化酶1.糖原磷酸化酶催化糖原磷酸解糖原分解(glycogenolysis)習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。Pi2、脫支酶的作用

脫支酶具有兩種酶活性：葡聚糖轉(zhuǎn)移酶活性、α-1,6葡萄糖苷酶活性。磷酸化酶只能分解α-1,4糖苷鍵，當(dāng)其分解糖鏈至離糖鏈分支點(diǎn)4個(gè)葡萄糖基時(shí)，不能再發(fā)揮作用。此時(shí)，脫支酶發(fā)揮葡聚糖轉(zhuǎn)移酶活性，將3個(gè)葡萄糖基轉(zhuǎn)移到臨近的糖鏈末端，分支點(diǎn)處的1個(gè)葡萄糖基由脫支酶發(fā)揮α-1,6葡萄糖苷酶活性將其水解生成游離葡萄糖。去分支后磷酸化酶可繼續(xù)作用。脫支酶

(debranchingenzyme)脫支酶的作用

①轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基②水解

-1,6-糖苷鍵

磷酸化酶

葡聚糖轉(zhuǎn)移酶活性

α-1,6-糖苷酶活性

1-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖變位酶

3.1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成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

葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、腎中，不存在于肌肉中，故肝、腎糖原分解可補(bǔ)充血糖，肌糖原只能生成6-磷酸葡萄糖進(jìn)行糖酵解或有氧氧化代謝。

三、糖原合成與分解的調(diào)節(jié)

關(guān)鍵酶

①糖原合成：糖原合酶

②糖原分解：磷酸化酶

兩種酶都有有活性、無（低）活性二種形式，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。糖原合酶a（有活性，去磷酸化）糖原合酶b（無活性，磷酸化）磷酸化酶a（有活性，磷酸化）磷酸化酶b（低活性，去磷酸化）

糖原的合成與分解主要受胰島素、胰高血糖素、腎上腺素等激素的調(diào)節(jié)。激素通過一定的作用機(jī)制使糖原合酶、磷酸化酶發(fā)生磷酸化或去磷酸化修飾，改變其活性，調(diào)節(jié)糖原的合成與分解。1.糖原合成與分解的激素調(diào)節(jié)

腺苷環(huán)化酶（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）

激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+受體

ATP

cAMP

PKA(無活性)

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-P

Pi

磷蛋白磷酸酶-1

Pi

Pi

磷蛋白磷酸酶-1

磷蛋白磷酸酶-1

––

–磷蛋白磷酸酶抑制劑-P

磷蛋白磷酸酶抑制劑

PKA（有活性）

胰島素可通過激活磷酸二酯酶加速cAMP的分解參與調(diào)節(jié)2.變構(gòu)調(diào)節(jié)疏松型(R)磷酸化酶a受葡萄糖變構(gòu)后形成的緊密型(T)

，其磷酸化的14位絲氨酸暴露，便于去磷酸化轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄竍。葡萄糖是磷酸化酶的變構(gòu)抑制劑。

磷酸化酶

a(R)[疏松型]磷酸化酶a(T)

[緊密型]葡萄糖

四、糖原積累癥糖原累積癥(glycogenstoragediseases)是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。

（略講）型別缺陷的酶受害器官糖原結(jié)構(gòu)Ⅰ葡萄糖-6-磷酸酶缺陷肝、腎正常Ⅱ溶酶體α1→4和1→6葡萄糖苷酶所有組織正常Ⅲ脫支酶缺失肝、肌肉分支多，外周糖鏈短Ⅳ分支酶缺失所有組織分支少，外周糖鏈特別長Ⅴ肌磷酸化酶缺失肌肉正常Ⅵ肝磷酸化酶缺陷肝正常Ⅶ肌肉和紅細(xì)胞磷酸果糖激酶缺陷肌肉、紅細(xì)胞正常Ⅷ肝臟磷酸化酶激酶缺陷腦、肝正常糖原積累癥分型第六節(jié)糖異生

主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸等。概念

糖異生（Gluconeogenesis）是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。部位主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體。原料一、糖異生途徑

糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)，在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)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羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADP