1、糖 代 謝,第四章,第一節(jié) 概述,常見的單糖是什么？ 葡萄糖 常見的多糖是什么？ 淀粉,糖的概念,糖(carbohydrates)即碳水化合物，是一類化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮及其衍生物的有機(jī)化合物。,糖的分類及其結(jié)構(gòu),根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況，糖主要可分為以下四大類。 單糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride) 結(jié)合糖 (glycoconjugate),一、糖的消化與吸收,（一）糖的消化 人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、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。,淀粉的消化,

2、部位：*口腔 *小腸,（二）糖的吸收,1. 吸收部位 小腸上段 2. 吸收形式 單 糖,糖的吸收-主動吸收,葡萄糖的吸收是耗能的過程。,鈉泵,糖吸收后的去向,總結(jié)： 糖的消化（淀粉） 單純擴(kuò)散吸收（不耗能 糖的吸收主動吸收（耗能） 易擴(kuò)散吸收 糖吸收后的去向,二、糖的生理功能 氧化供能（主）16.7kJ能量/1g葡萄糖氧化 構(gòu)成組織細(xì)胞的基本成分 *核糖 構(gòu)成核酸 *糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等 *糖脂 生物膜成分 轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)的其它成分 *轉(zhuǎn)變?yōu)橹?*轉(zhuǎn)變?yōu)榉潜匦璋被?糖代謝的概況,血 中 葡 萄 糖,糖酵解（乳酸）,有氧氧化（CO2、H2O、ATP）,糖原,分解,第二節(jié)糖的分解代謝,無

3、氧分解（糖酵解） 有氧分解 磷酸戊糖化,第二節(jié) 糖的無氧分解,糖酵解的反應(yīng)過程 糖酵解的調(diào)節(jié) 糖酵解的生理意義,（一）、糖酵解的反應(yīng)過程,糖酵解 體內(nèi)組織在缺氧情況下，葡萄糖或糖原生成乳酸和少量ATP的過程。,G 2 乳 酸,無 O2 胞液,（二）基本反應(yīng)階段,1、 G F-1,6-P 2、 F-1,6-P 3-P-甘 油 醛 3、 3-P-甘 油醛 丙 酮 酸 4、 丙 酮 酸 乳 酸,糖酵解小結(jié), 反應(yīng)部位：胞漿 糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程 反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng), 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G開始 22-2= 2ATP 從Gn開始 22-1=

4、3ATP 終產(chǎn)物乳酸的去路 釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。 分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）,無氧氧化的特點,1、全過程中雖有氧化還原反應(yīng)，但不需要氧的直接參與，故稱為無氧氧化。 2、整個過程在細(xì)胞漿中進(jìn)行。 3、全過程中有葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶三種酶催化的反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。此三種酶為糖無氧氧化的限速酶，調(diào)節(jié)該酶的活性可影響糖無氧氧化的速度。,（三）乳酸的去路,正常情況下，血液中乳酸的含量很少，但劇烈運動后，血液中乳酸則明顯升高，休息后乳酸濃度又趨向正常，說明乳酸有其正常的代謝去路。 1氧供應(yīng)充足時，可重新脫氫氧化為丙酮酸。 2通過血液循環(huán)進(jìn)入肝臟進(jìn)行生成葡萄糖。,三、糖酵解意義,

5、1、在無氧條件下迅速提供能量,供機(jī)體需要 如:肌肉收縮、人到高原 2、是某些細(xì)胞（紅細(xì)胞、白細(xì)胞）等能量來源 3、為糖的有氧氧化提供前期階段(生成的乳酸 又可進(jìn)一步氧化供能，或 異生為糖) 4、在病理條件下，若糖酵解過度，可因乳酸生成過多而導(dǎo)致乳酸酸中毒,糖酵解的調(diào)節(jié),胰島素可促進(jìn)糖酵解 代謝物的調(diào)節(jié) ATP減少或者ADP、AMP增加可促進(jìn)酵解,二、糖的有氧氧化,(一) 基本概念（四要素） 葡萄糖或糖原在有氧條件下，徹底氧化分解生成CO2和H2O并釋放大量能量的過程。 有氧氧化是糖氧化的主要方式，絕大多數(shù)組織細(xì)胞都通過有氧氧化獲得能量。,O2 線粒體,3、乙酰CoA的氧化,（二）基本反應(yīng)階段,

6、（三） 生理意義,乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化 （線粒體）,有氧氧化和無氧酵解的比較,G（6C）,-2 ATP,1ATP,第一階段,產(chǎn)能,第二階段,脫氫產(chǎn)能：2(2H)-2NADH 2*3ATP= 6ATP,第三階段,一次三羧酸循環(huán)-徹底氧化 1分子乙酰CoA,第三階段產(chǎn)能計算：,(9+2+1)*2=24,有氧氧化,（二）基本反應(yīng)途經(jīng),三羧酸循環(huán),三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)，這是因為循環(huán)反應(yīng)中的第一個中間產(chǎn)物是一個含三個羧基的檸檬酸。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。,所

7、有的反應(yīng)均在線粒體中進(jìn)行。,* 概述,* 反應(yīng)部位,三羧酸循環(huán),草酰乙酸,檸檬酸,異檸檬酸,a-酮戊二酸,琥珀酸輔酶A,琥珀酸,延胡索酸,蘋果酸,乙酰輔酶A,檸檬酸循環(huán),小 結(jié), 三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸反應(yīng)的過程。因為是從帶有三個羧基的檸檬酸開始所以稱為三羧酸循環(huán). TAC過程的反應(yīng)部位是線粒體。, 三羧酸循環(huán)的要點 經(jīng)過一次三羧酸循環(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。 關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶 -酮戊二酸脫氫

8、酶復(fù)合體 異檸檬酸脫氫酶, 整個循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng), 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物 三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化，不可能通過三羧酸循環(huán)直接從乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循環(huán)中其他產(chǎn)物，同樣中間產(chǎn)物也不能直接在三羧酸循環(huán)中被氧化為CO2及H2O。,有氧氧化生理意義,有氧氧化(三羧酸循環(huán))是糖、脂、氨基酸等在體內(nèi)高效產(chǎn)能的共同途經(jīng)，也是上述物質(zhì)在體內(nèi)相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)變的代謝樞紐,高效產(chǎn)能,共同熔爐,互通有無,無氧酵解,有氧氧化,起 始 物 終 產(chǎn) 物 對O2 的需求 細(xì) 胞 部 位 產(chǎn) 能 數(shù) 量 產(chǎn) 能 方 式,G或 Gn G或 Gn,乳 酸 CO2 H2 O,無O2 有O2,胞 液

9、 線 粒 體,少 (2 ) 多 (36或38 ),底物磷酸化 氧化磷酸化,有氧氧化和無氧酵解的比較,糖的有氧氧化和三羧酸循環(huán)的意義,產(chǎn)能高，一分子葡萄糖可以產(chǎn)生36或38個ATP 速度的快慢與機(jī)體的活動相適應(yīng) 三羧酸循環(huán)是多種代謝的必須途徑 三羧酸循環(huán)是聯(lián)系糖、脂肪和氨基酸代謝的樞紐。,三、磷酸戊糖途經(jīng),（一） 概況,起 始 物 關(guān) 鍵 酶 中間產(chǎn)物,- G-6-P,- G6PD,- NADPH、R-5-P,（二）反應(yīng)途徑,（三） 生理意義,1、 R-5-P - 為核甘酸合成提供戊碳糖,2、NADPH - 作為供氫體參與,膽固醇、脂肪酸的合成,維持RBC膜的穩(wěn)定和功能完整,肝臟的生物轉(zhuǎn)化作用,

10、糖的分解代謝,G,F-1,6-P,3-P-甘油醛,丙 酮 酸,乳酸,乙酰CoA,G-6-P,草酰乙酸,檸檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoA,三、磷酸戊糖途經(jīng),糖的分解代謝,起始物 關(guān)鍵酶 中間產(chǎn)物,- G-6-P,- G6PD,- NADPH、R-5-P,第三節(jié),一、糖原的合成,肝 肌肉,1、概念,2、反應(yīng)途徑,G,G-6-P,G-1-P,UDPG,Gn,Gn合成酶,3、生理功能 ,能量的貯存,乳酸,二、糖原的分解,1、概念,Gn,G,乳 酸,肝 肌肉,2、反應(yīng)途徑,3、生理功能 ,能量的釋放,肝糖原分解-直接補充血糖 肌糖原分解-間接補充血糖,第六章 糖代謝,G6P酶,糖原的合成

11、與分解,蠶豆病,紅細(xì)胞缺乏6-磷酸葡萄糖脫氫酶，導(dǎo)致NADPH缺乏，GSH減少，細(xì)胞膜在某些因素的作用下容易破裂而導(dǎo)致溶血。,G,F-1,6-P,3-P-甘油醛,丙 酮 酸,乳酸,乙酰CoA,G-6-P,草酰乙酸,檸檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoA,糖的分解代謝,R-5-P,NADPH,G6PD,G-1-P,UDPG,Gn,Gn合成酶,G6P酶,第三節(jié) 糖原的合成與分解,二、糖原的分解代謝,* 定義,* 亞細(xì)胞定位：胞 漿,* 肝糖元的分解,1. 糖原的磷酸解,糖原分解 (glycogenolysis )習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。,2. 脫枝酶的作用,轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基 水

12、解-1,6-糖苷鍵,轉(zhuǎn)移酶活性,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,糖原合成和分解的生理意義,維持血糖濃度的相對恒定 飯后，血糖升高，糖原合成使血糖降低至正常； 空腹，血糖下降，肝糖原分解使血糖不低于正常；,第四節(jié),一、概念,非糖物質(zhì) G 或 Gn,異生原料：,丙 酮 酸、乳酸、甘油、氨基酸,二、異生過程 基本上為糖酵解的逆過程,肝(腎) 胞漿,但須繞過三個“能障”(酵解三關(guān)鍵酶),三、生理意義,糖的異生作用,1、饑餓或空腹?fàn)顟B(tài)下維持血糖濃度穩(wěn)定,2、有效利用乳酸，節(jié)約能源，防止酸中毒,3、更新肝糖原，有利于氨基酸分解代謝,G,F-1,6-P,3-P-

13、甘油醛,丙 酮 酸,乳酸,乙酰CoA,G-6-P,草酰乙酸,檸檬酸,-酮戊二酸,琥珀酰CoA,琥珀酸,CoA,第三章 糖 異 生,R-5-P,NADPH,G6PD,G-1-P,UDPG,Gn,Gn合成酶,E1,E3,E2,E1,E2,E3,E1 丙酮酸羧化酶,E2 果糖1,6二磷酸酶,E3 G6P 酶,E1 己糖激酶,E2 磷酸果糖激酶,E3 丙酮酸激酶,無氧酵解 糖 異 生,(能障酶) (繞能障酶),糖異生的調(diào)節(jié),ATP ,ADP和AMP 代謝物的調(diào)節(jié)糖異生原料 乙酰CoA 腎上腺素胰高血糖素 激素的調(diào)節(jié)糖皮質(zhì)激素 胰島素,加強,降低,第 五 節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié),* 血糖，指血液中的葡萄糖。,

14、* 血糖水平，即血糖濃度。 正常血糖濃度 ：3.96.1mmol/L,血糖及血糖水平的概念,血糖,血糖來源和去路,二、血糖水平的調(diào)節(jié),* 主要依靠激素的調(diào)節(jié),（一） 胰島素, 促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運進(jìn)入肝外細(xì)胞 ；, 加速糖原合成，抑制糖原分解；, 加快糖的有氧氧化；, 抑制肝內(nèi)糖異生；, 減少脂肪動員。, 體內(nèi)唯一降低血糖水平的激素,胰島素的作用機(jī)制:,（二）胰高血糖素, 促進(jìn)肝糖原分解，抑制糖原合成；, 抑制酵解途徑，促進(jìn)糖異生；, 促進(jìn)脂肪動員。, 體內(nèi)升高血糖水平的主要激素,胰高血糖素的作用機(jī)制：,（三）糖皮質(zhì)激素,引起血糖升高，肝糖原增加,糖皮質(zhì)激素的作用機(jī)制可能有兩方面： 促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分

15、解，分解產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝進(jìn)行糖異生。 抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖，抑制點為丙酮酸的氧化脫羧。,（四）腎上腺素,強有力的升高血糖的激素,腎上腺素的作用機(jī)制：,通過肝和肌肉的細(xì)胞膜受體、cAMP、蛋白激酶級聯(lián)激活磷酸化酶，加速糖原分解。主要在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。,第 六 節(jié) 糖代謝異常病,一、高血糖和低血糖,(一)高血糖和糖尿病(hyperglycemia and diabetes mellitus) 概念：空腹時血糖濃度高于7.2mmol/L(130-140mg/dL)稱為高血糖。 引起高血糖和糖尿的原因分為兩大類 生理性高血糖 病理性高血糖,一、高血糖和低血糖,（二）低血糖(hypo

16、glycemia) 概念：空腹時，血糖濃度低于3.3mmol/L稱為低血糖。 表現(xiàn)：腦組織主要以葡萄糖作為能源，對低血糖極為敏感，即使輕度低血糖也會出現(xiàn)頭昏、倦怠、四肢和口周麻木、記憶減退、心慌、出冷汗等臨床癥狀，當(dāng)嚴(yán)重低血糖時會導(dǎo)致昏迷。,二、其它糖代謝紊亂所致的疾病,（一）果糖代謝障礙 原發(fā)性果糖尿 遺傳性果糖不耐受癥 遺傳性1，6-二磷酸果糖酶缺乏 （二）糖原貯積病 （三）半乳糖代謝障礙 （四）丙酮酸代謝障礙,三、糖代謝障礙檢查,1. 葡萄糖耐量試驗 （1）口服法 試驗前日晚餐后至試驗當(dāng)日晨禁食；試驗當(dāng)日空腹取靜脈血2毫升，立即送檢；葡萄糖100克（溶于200300毫升水中）；服糖后半小

17、時、1小時、2小時、3小時各抽靜脈血2毫升，立即送檢。最好在每次抽血同時留尿送檢（測尿糖）。,（2）靜脈法靜注50葡萄糖50毫升，按口服法留取標(biāo)本送檢。 （3）結(jié)果判斷正常為給糖后121小時血糖濃度迅速上升，2小時后恢復(fù)至空腹水平，如果服糖后2小時未降至正常水平，且尿糖陽性，即為糖耐量減低。,三、糖代謝障礙檢查,三、糖代謝障礙檢查,（4）注意事項 試驗前數(shù)日病人可進(jìn)正常飲食，如病人進(jìn)食量很少，在試驗前3天，進(jìn)食碳水化合物（即米、面食）不可少于250300克； 試驗前停用胰島素和腎上腺皮質(zhì) 激素； 試驗當(dāng)日應(yīng)臥床休息，空腹采血，同時留尿標(biāo)本。血糖的正常范圍是空腹在3.96.1mmol/L之間，餐后2小時小于7.8mmol/L。人體在正常情況下可以調(diào)整其血糖水平，使其不超過上述范圍。但在疾病情況下，血糖超出（高于或低于）正常范圍，就會引起高血糖或低血糖。,糖耐量與糖耐量曲線,概念：人體處理進(jìn)入體內(nèi)的葡萄糖的能力 檢查這種能力的試驗，稱為糖耐量試驗,3.糖化血紅蛋白 糖化血紅蛋白是己糖（主要是葡萄糖）與血紅蛋白結(jié)合形成的，這