項目九

生物氧化糖代謝項目八目

錄概述

糖的分解代謝糖原代謝MULU糖異生血糖以及調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)1.掌握糖無氧氧化、有氧氧化的特點和生理意義。2.熟悉糖異生、磷酸戊糖途徑、糖原的合成與分解以及糖分解代謝的具體反應(yīng)過程、血糖的來源和去路。3.了解血糖及血糖水平的調(diào)節(jié)方式、糖的消化吸收。能力目標(biāo)1.學(xué)生應(yīng)能夠通過分析糖代謝過程中的物質(zhì)變化和能量變化，理解糖代謝的機制和調(diào)控方式。2.應(yīng)能夠運用所學(xué)知識解釋和解決與糖代謝相關(guān)的問題，并結(jié)合后續(xù)專業(yè)知識，提出治療及預(yù)后方案的能力，以達到培養(yǎng)守護人民健康的新時代醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)人才。素質(zhì)目標(biāo)1.提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)具備扎實專業(yè)知識、良好職業(yè)道德的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)人才，為今后工作奠定基礎(chǔ)。2.學(xué)生應(yīng)增強健康意識，了解糖代謝與人體健康的關(guān)系，形成健康的生活方式和飲習(xí)慣。01概述

糖的生理功能010201

糖代謝的概況XXXXXXX概述

（一）

氧化供能

是糖的主要功能。（三）提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料（二）維持血糖水平（四）參與構(gòu)成組織細胞如：糖可提供合成某些脂類、氨基酸、核苷等物質(zhì)的原料。（五）其他功能

糖的生理功能01（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、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

糖的代謝概況02圖8-1糖的消化過程3.吸收途徑小腸腸腔

腸粘膜上皮細胞

門靜脈

肝臟血液循環(huán)各種組織細胞1.吸收部位

小腸黏膜2.吸收形式

單糖（葡萄糖）

（二）糖的吸收糖代謝概況（三）糖代謝的概況02糖的分解代謝

糖的無氧氧化010202

糖的有氧氧化XXXXXXX糖的分解代謝

磷酸戊糖途徑03細胞液概念：葡萄糖或者糖原在缺氧的條件下，經(jīng)一系列酶促反應(yīng)生成乳酸的過程

糖的無氧氧化01反應(yīng)場所ATP

ADPATPADP己糖激酶磷酸果糖激酶-1磷酸己糖異構(gòu)酶觀察反應(yīng)的特殊之處？能量的變化？糖酵解第一階段----消耗ATP（葡萄糖激酶）1,6-二磷酸果糖裂解生成2分子磷酸丙酮H2OMg或MnATP

ADP

丙酮酸PEP丙酮酸激酶NAD+

NADH+H+

Pi脫氫酶ADP

ATP激酶變位酶烯醇化酶糖酵解第二階段----及ATP生成

底物水平磷酸化：代謝物分解代謝過程中，底物因脫氫、脫水等作用而使能量在分子內(nèi)部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后將高能磷酸基團轉(zhuǎn)移到ADP形成ATP的過程。

NADH＋H+

由3-P-甘油醛脫氫提供第三階段丙酮酸還原為乳酸

糖酵解的全過程１.反應(yīng)不需氧，終產(chǎn)物為乳酸去路：乳酸循環(huán)（糖異生）

糖酵解反應(yīng)特點：２.產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數(shù)量：從葡萄糖開始：2×2-2=2ATP從糖原開始：2×2-1=3ATPGG-6-PATPADP己糖激酶ATPADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADP

ATP丙酮酸丙酮酸激酶

３.反應(yīng)全過程中有三步反應(yīng)不可逆磷酸烯醇式丙酮酸生理意義

⑴缺氧狀態(tài)⑵成熟紅細胞（3）某些組織的供能主要方式病理意義呼吸衰竭、循環(huán)衰竭糖酵解的調(diào)節(jié)１.激素的調(diào)節(jié)：胰島素２.代謝物對限速酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)變構(gòu)激活劑：1，６－二磷酸果糖，ＡＤＰ，ＡＭＰ變構(gòu)抑制劑：檸檬酸、ＡＴＰ、長鏈脂肪酸1.劇烈運動后，肌肉為什么會酸痛？發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？2.什么情況下易發(fā)生乳酸酸中毒？如何救治？思考：丙酮酸的去路（有氧）（無氧）葡萄糖丙酮酸乙酰CoA三羧酸循環(huán)（有氧或無氧）丙酮酸乳酸乙酰CoA糖酵解胞液線粒體NADHFADH2CO2呼吸鏈

糖的有氧氧化02（一）概念：糖的有氧氧化指在有氧條件下，葡萄糖徹底氧化成CO2

和H2O

，并釋放出大量能量的過程。是機體主要供能方式。

部位：胞液和線粒體（二）反應(yīng)過程

第一階段：酵解途徑

第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)G（Gn）丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2[O]ADPATPH2O胞液線粒體TAC循環(huán)

第一階段：糖酵解途徑（胞液）

葡萄糖生成丙酮酸

1.NADH沒有被消耗；2.產(chǎn)能；3.三個關(guān)鍵酶第二階段：丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA丙酮酸進入線粒體第三階段：三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(TricarboxylicacidCycle,TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)，是從乙酰輔酶Ａ和草酰乙酸縮合成含有３個羧基的檸檬酸開始的，經(jīng)過4次脫氫和2次脫羧之后，又以草酰乙酸的再生成而結(jié)束。由于Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)。它由一連串反應(yīng)組成。*反應(yīng)部位

所有的反應(yīng)均在線粒體中進行。+乙酰CoA

草酰乙酸

*檸檬酸合酶H2OHSCoA⑴檸檬酸

順烏頭酸酶⑵異檸檬酸異檸檬酸脫氫酶NAD+NADH+H++CO2⑶*

-酮戊二酸

-酮戊二酸

α-酮戊二酸脫氫酶系NADH+H++CO2*NAD++HSCoA⑷琥珀酰CoA

琥珀酰硫激酶HSCoA+GTPGDP+Pi⑸琥珀酸FADFADH2琥珀酸脫氫酶⑹延胡索酸

延胡索酸

H2O延胡索酸酶⑺蘋果酸

蘋果酸脫氫酶NAD+NADH+H+⑻草酰乙酸

三羧酸循環(huán)

1.必須在有氧條件下進行２.經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)一次底物水平磷酸化二次脫羧三個關(guān)鍵酶四次脫氫(3次以NAD+為受氫體,1次以FAD為受氫體)共產(chǎn)生10分子ATP（兩分子乙酰CoA產(chǎn)生20分子ATP）３.單向反應(yīng)體系：催化不可逆反應(yīng)關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶

α-酮戊二酸脫氫酶系（三）三羧酸循環(huán)的特點表面上看來，三羧酸循環(huán)運轉(zhuǎn)必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環(huán)中是不會消耗的，它可被反復(fù)利用。但是，機體內(nèi)各種物質(zhì)代謝之間是彼此聯(lián)系、相互配合的，TAC中的某些中間代謝物也能夠轉(zhuǎn)變合成其他物質(zhì)，以溝通糖和其他物質(zhì)代謝之間的聯(lián)系。例如：草酰乙酸

天冬氨酸α-酮戊二酸

谷氨酸檸檬酸

脂肪酸琥珀酰CoA

血紅素(卟啉)4.三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物必須不斷補充

回補反應(yīng):

由其他物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿人嵫h(huán)中間產(chǎn)物的反應(yīng)。其來源如下：草酰乙酸

丙酮酸

丙酮酸羧化酶CO2

天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶

α-酮戊二酸

谷氨酸

（四）糖有氧氧化的生理意義

１.是機體獲得能量的主要方式反應(yīng)ATP第一階段兩次耗能反應(yīng)-2兩次生成ATP的反應(yīng)2×2一次脫氫2(NADH+H+)2×1.5或2×2.5第二階段一次脫2氫(NADH+H+)2×2.5第三階段三次脫氫(NADH+H+)2×3×2.5一次脫氫(FADH2)2×1.5一次生成ATP的反應(yīng)2×1凈生成30或32NADH+H+心肌，肝臟細胞3ATP蘋果酸-天冬氨酸穿梭NADH+H+FADH2腦，骨骼肌2ATP磷酸甘油穿梭胞液線粒體胞液線粒體胞液中的NADH進入線粒體后胞液中生成的NADH如何被氧化生成ATP？NADH+H+２.TAC是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑。如：乙酰CoA、草酰乙酸、α-酮戊二酸。３.是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐。第二階段：丙酮酸脫氫酶系的調(diào)節(jié)變構(gòu)抑制劑：ATP、乙酰輔酶A，NADH變構(gòu)激活劑：AMP

（五）糖的有氧氧化的調(diào)節(jié)第一階段：見糖無氧酵解的調(diào)節(jié)第三階段：TCA循環(huán)的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)點：三個關(guān)鍵酶途徑項目糖酵解有氧氧化反應(yīng)條件無氧或缺氧有氧反應(yīng)部位胞液（細胞漿）胞液和線粒體反應(yīng)過程1.丙酮酸的生成2.乳酸生成1.丙酮酸的生成2.乙酰CoA的生成3.三羧酸循環(huán)（乙酰CoA的徹底氧化）終產(chǎn)物乳酸，少量ATPCO2，H2O,大量ATP關(guān)鍵酶己糖激酶，磷酸果糖激酶，丙酮酸激酶己，磷，丙酮酸激酶，丙酮酸脫氫酶，檸，異檸，酮ATP數(shù)目凈生成2凈生成30或32ATP生成方式底物水平磷酸化底物水平磷酸化，氧化磷酸化生理意義1.缺氧2.某些組織3.BPG1.主要2.通路3.樞紐糖酵解和有氧氧化的區(qū)別助記途徑關(guān)鍵酶助記有氧氧化糖酵解丙酮酸激酶冰冰激淋冰激淋冰檸檬一桶磷酸果糖激酶淋己糖激酶激丙酮酸脫氫酶冰檸檬酸合酶檸檬異檸檬酸脫氫酶一α-酮戊二酸脫氫酶桶

磷酸戊糖途徑03（一）概念：是指由6-磷酸葡萄糖開始生成5-磷酸核糖及NADPH+H+。

部位：胞液（一）反應(yīng)過程*反應(yīng)過程可分為二個階段

第一階段：氧化反應(yīng)階段生成5-磷酸核糖，NADPH+H+及CO2

第二階段則是基團轉(zhuǎn)換反應(yīng)階段

GATPADPG6P6-磷酸葡萄糖脫氫酶NADP+NADPH+H+6-磷酸葡萄糖酸NADP+NADPH+H+CO25-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶（1）反應(yīng)部位（2）關(guān)鍵酶（3）產(chǎn)物（三）反應(yīng)特點：

（四）生理意義1.5-磷酸核糖是合成核苷酸及其衍生物的原料2.NADPH+H+作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)（1）作為供氫體參與生物合成：膽固醇、脂肪酸、類固醇激素。（2）作為供氫體參與生物轉(zhuǎn)化：激素、藥物、毒物。（3）是谷胱甘肽還原酶的輔酶，保護巰基免受氧化。6-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖酸NADP+2GSHGSSGH2O22H2ONADPH+H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶谷胱甘肽還原酶谷胱甘肽過氧化物酶

谷胱甘肽的氧化與還原及其有關(guān)代謝

蠶豆病

蠶豆病的癥狀是:

吃蠶豆幾小時或1~2天后，突然感到精神疲倦、頭暈、惡心、畏寒發(fā)熱、全身酸痛、萎靡不振，并伴有黃疸、肝脾腫大、呼吸困難、腎功能衰竭，甚至死亡。

血像檢查:

紅細胞明顯減少，黃疸指數(shù)明顯升高，

機理:

蠶豆中有3種物質(zhì):裂解素、鎖未爾和多巴胺前兩種使谷胱甘肽氧化，后一種能激發(fā)紅細胞的自身破壞，遺傳性6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏者，使紅細胞大量溶解而發(fā)生蠶豆病（五）磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié)

*6-磷酸葡萄糖脫氫酶

此酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低主要NADPH/NADP+比值的影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外NADPH對該酶有強烈抑制作用。03糖原代謝

糖原的合成代謝010203

糖原的分解代謝XXXXXXX糖原的代謝糖原是由若干葡萄糖單位組成的具有多分支結(jié)構(gòu)的大分子化合物,它是體內(nèi)糖的儲存形式。糖原儲存的主要部位及其生理意義:

肌肉：肌糖原，供肌肉收縮時能量所需

肝臟：肝糖原，維持血糖濃度相對恒定

糖原分子的直鏈部分由

-1,4-糖苷鍵而將葡萄糖殘基連接起來，其支鏈部分則是由

-1,6-糖苷鍵而形成分支。α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵

糖原的合成代謝01（一）概念：是指由6-磷酸葡萄糖開始生成5-磷酸核糖及NADPH+H+。

部位：胞液（二）反應(yīng)過程合成部位:主要在肝臟、肌肉的胞液中

分支酶

(branchingenzyme)

-1,4-糖苷鍵

α-1,6-糖苷鍵糖原合酶:形成α-1，4糖苷鍵糖原分支酶：形成α-1，6糖苷鍵（三）糖原合成的特點1.引物：至少是含4個葡萄糖殘基的直鏈。2.糖原合酶：關(guān)鍵酶，形成α-1，4糖苷鍵，胰島素為激活劑。3.UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖）：是葡萄糖的活化形式，生成過程耗2個高能鍵。4.糖原分支酶：將一段糖鏈轉(zhuǎn)移為支鏈，形成α-1，6糖苷鍵。（一）概念糖原分解(glycogenolysis)：肝糖原分解為葡萄糖以補充血糖的過程。（肝糖原葡萄糖）（二）反應(yīng)過程

部位：胞液

糖原的分解代謝02：分為四個階段糖原磷酸化酶*(G)n+Pi(G)n-1+G-1-P2.脫支酶當(dāng)糖原被水解到離分支點四個葡萄糖殘基時，由脫支酶催化：（1）將分支鏈上的三個葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移到直鏈上，使分支點暴露。（2）水解

-1,6-糖苷鍵，生成一分子游離葡萄糖。脫支酶(G)n+H2O(G)n-1+G1.糖原分解為1-P-G。糖原磷酸化酶催化

-1,4-糖苷鍵裂解，生成G-1-P。①轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基②水解

-1,6-糖苷鍵

脫支酶

磷酸化酶

α-1,6糖苷酶活性

脫支酶的作用3.變位：1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖

1-磷酸葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

磷酸葡萄糖變位酶

4.水解：6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖

葡萄糖-6-磷酸酶（肝）葡萄糖

6-磷酸葡萄糖

肌肉中無此酶（三）糖原分解的特點：1．不耗能；2．關(guān)鍵酶是糖原磷酸化酶。3.脫支酶1.糖供應(yīng)充足及細胞能量充足時，合成糖原，儲存能量。2.糖供應(yīng)不足及能量需求增加時，肝糖原分解，維持血糖，供應(yīng)能量。

糖原合成與分解的生理意義0304糖異生

糖異生途徑010204糖異生生理意義XXXXXXX糖異生（一）概念是指由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。

糖異生途徑01：

2.部位：主要是肝臟1.原料：主要有甘油、有機酸（乳酸、丙酮酸及三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物）和生糖氨基酸。生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮乳酸丙酮酸2H3.場所：胞液和線粒體糖異生作用的部位生理條件下在絕食期間空腹及長期饑餓時葡萄糖的異生作用空腹

100～300>90%<10%速率(g/day)肝

腎饑餓5-6天后

約10055%45%（二）、糖異生的途徑

糖異生途徑:糖酵解的逆過程（即從丙酮酸生成葡萄糖的反應(yīng)過程）。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是可逆的、共有的；酵解途徑中有3個由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時，須由另外的反應(yīng)途徑和酶代替。注意: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磷酸烯醇式丙酮酸糖異生的途徑

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2.1,6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖

6-磷酸果糖

Pi

果糖1,6-二磷酸酶

1.6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖6-磷酸葡萄糖

葡萄糖

Pi葡萄糖-6-磷酸酶

3.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)丙酮酸

ATP

ADP+PiCO2①

草酰乙酸GTP

GDPCO2

②PEP

①丙酮酸羧化酶，輔酶為生物素（反應(yīng)在線粒體）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、胞液）草酰乙酸①丙酮酸羧化酶①②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶②PEP丙酮酸丙酮酸胞液線粒體乙酰CoA蘋果酸/天冬氨酸蘋果酸/天冬氨酸草酰乙酸②PEPG

糖異生途徑④③②1.維持血糖濃度恒定：饑餓

2.有利于乳酸的再利用：劇烈運動

3.協(xié)助氨基酸代謝：饑餓

最主要功能，主要原料為氨基酸和甘油。丙氨酸丙酮酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸草酰乙酸4.維持酸堿平衡

糖異生的生理意義02總結(jié)：G-6-P的代謝去路

F-6-P（進入酵解途徑）G-6-PG（補充血糖）

5-磷酸核酮糖（進入磷酸戊糖途徑）G-1-PUDPGGn（合成糖原）05血糖及其調(diào)節(jié)

血糖的來源及去路010205