1、糖代謝78學時病病 例例 陳某陳某 男性男性 55歲歲 工人工人 增城人增城人主訴：全身無力，頭暈，手麻，走路障礙主訴：全身無力，頭暈，手麻，走路障礙.病史：病史：近幾年來感全身疲乏，經常頭暈，近幾年來感全身疲乏，經常頭暈，食欲好，食量大，易餓，喝水多，尿多食欲好，食量大，易餓，喝水多，尿多但體重由但體重由110多斤減到多斤減到80多斤。最近，忽多斤。最近，忽感到心前區痛，右側手發麻，右下肢走感到心前區痛，右側手發麻，右下肢走路障礙。路障礙。糖代謝78學時臨床檢驗臨床檢驗血糖：血糖：28mmol/L (3.8-6.1)尿糖：尿糖：22mmol/L （無）（無）尿酮體：尿酮體：1.5mmol/L

2、 (低于低于0.2)糖化血紅蛋白：糖化血紅蛋白：20（4.7-8.1)血脂血脂.甘油三脂甘油三脂.HDL.LDL都明顯高于都明顯高于正常。正常。診斷：糖尿病診斷：糖尿病型型伴腦血栓。伴腦血栓。糖代謝78學時考慮問題考慮問題1.這是一種什么??？是如何引起的？這是一種什么病？是如何引起的？2.為什么會出現為什么會出現“三多一少三多一少”癥狀？癥狀？生化機理如何？生化機理如何？糖代謝78學時第四章第四章 糖代謝糖代謝 第一節第一節 糖代謝概述糖代謝概述 (了解）了解） 第二節第二節 糖的無氧分解（掌握）糖的無氧分解（掌握） 第三節第三節 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 （掌握）（掌握） 第四節第四節 磷酸

3、戊糖途徑磷酸戊糖途徑（掌握生理意義（掌握生理意義 ） 第五節第五節 糖原的合成與分解（掌握）糖原的合成與分解（掌握） 第六節第六節 糖異生（掌握）糖異生（掌握） 第七節第七節 血糖及其調節（熟悉）血糖及其調節（熟悉） 糖代謝78學時第一節第一節 概述概述 一、糖的生理功能 二、糖的消化和吸收 三、糖代謝的概況糖代謝78學時一。糖的生理功能一。糖的生理功能1。氧化供能。氧化供能。2。糖是機體重要的碳源。糖可轉變成其他。糖是機體重要的碳源。糖可轉變成其他的含碳化合物的含碳化合物，如氨基酸、脂肪酸、核，如氨基酸、脂肪酸、核苷等。苷等。3。糖是組成人體組織結構的重要成分。糖是組成人體組織結構的重要成分

4、。4。糖還有其他的一些特殊功能。糖還有其他的一些特殊功能.體內還有體內還有一些具有特殊生理功能的糖蛋白一些具有特殊生理功能的糖蛋白.糖代謝78學時二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收糖的吸收部位糖的吸收部位 ： 小腸上段。小腸上段。各種單糖的吸收速率：各種單糖的吸收速率： 葡萄糖葡萄糖 100 D-半乳糖半乳糖 110 D-果糖果糖 43 D-甘露糖甘露糖 19吸收原理吸收原理 ： 葡萄糖的吸收主要是載體參與的葡萄糖的吸收主要是載體參與的 需需 Na+ 和耗能的主動轉運過程。和耗能的主動轉運過程。 糖代謝78學時圖圖 淀粉淀粉 的消化的消化糖代謝78學時血血糖糖三、糖代謝概況三、糖代謝概況食物糖食

5、物糖消消 化化葡萄糖葡萄糖吸收吸收(肝臟肝臟)葡萄糖葡萄糖肝糖原肝糖原合成分解乳酸乳酸糖異生糖異生(血液血液)肌糖原肌糖原葡萄糖合 成有氧氧化有氧氧化CO2+H2O+ATP糖酵解糖酵解乳酸乳酸+ATP血乳酸血乳酸(肌肉肌肉)轉變為轉變為其他物質其他物質(大量大量)(少量少量)糖代謝78學時學習技巧學習技巧1 1。概念；。概念；2 2。反應過程：反應階段、起始物。反應過程：反應階段、起始物 終產物終產物 限速酶、限速酶、 重要的脫氫反應（重要的脫氫反應（NADNAD+ +、FADFAD遞氫遞氫體體）產能與耗能反應；）產能與耗能反應；3 3。反應部位：器官，細胞內定位；。反應部位：器官，細胞內定位

6、；4 4。生理意義：如生成。生理意義：如生成ATPATP的數量；的數量；5 5。代謝調節：主要調節點，主要變構抑制劑、。代謝調節：主要調節點，主要變構抑制劑、變構激活劑。變構激活劑。糖代謝78學時第二節第二節 糖酵解糖酵解(glycolytic pathway) 定義定義 ： 葡萄糖和糖原在不需氧的條件下分葡萄糖和糖原在不需氧的條件下分解生成乳酸和解生成乳酸和ATP的過程稱為糖的無氧分的過程稱為糖的無氧分 解。由于此過程與酵母菌生醇發酵的過程基解。由于此過程與酵母菌生醇發酵的過程基本相似，故又稱為糖酵解。本相似，故又稱為糖酵解。 反應部位反應部位 ： 胞液胞液 反應過程關鍵酶反應過程關鍵酶（限

7、速酶）（限速酶） 己糖激酶己糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖代謝78學時一、糖酵解的反應過程糖酵解的反應過程糖酵解的代謝反應過程分為兩個階段：糖酵解的代謝反應過程分為兩個階段： 第一階段第一階段:由葡萄糖分解成丙酮酸的過程由葡萄糖分解成丙酮酸的過程 第二階段第二階段:丙酮酸轉變成乳酸的過程丙酮酸轉變成乳酸的過程(一一)葡萄糖分解成丙酮酸葡萄糖分解成丙酮酸 1葡萄糖磷酸化成為葡萄糖磷酸化成為6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖激酶己糖激酶己糖激酶是限速酶己糖激酶是限速酶糖代謝78學時肝細胞存在的是肝細胞存在的是型同工酶，稱為葡萄糖激酶。型同工酶，稱為葡萄糖激酶。兩者有三點不同

8、。兩者有三點不同。26-磷酸葡萄糖轉變為磷酸葡萄糖轉變為6磷酸果糖磷酸果糖磷酸己糖異構酶磷酸己糖異構酶糖代謝78學時 36-磷酸果糖轉變為磷酸果糖轉變為1，6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 由由6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1催化，催化， 6-磷酸果糖激磷酸果糖激酶酶-1是限速酶是限速酶糖代謝78學時4磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2個磷酸丙糖個磷酸丙糖醛縮酶醛縮酶5磷酸丙糖的同分異構化磷酸丙糖的同分異構化磷酸丙糖異構酶磷酸丙糖異構酶糖代謝78學時63-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 71，3二二-磷酸甘油酸轉變成磷酸甘油酸轉變成3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脫

9、氫酶磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶糖代謝78學時 糖酵解過程中第一個產生糖酵解過程中第一個產生ATP的反應。的反應。 底物水平磷酸化：底物水平磷酸化：將底物的高能磷將底物的高能磷酸基直接轉移給酸基直接轉移給ADP生成生成ATP.（這（這種種ADP或或其它核苷二磷酸其它核苷二磷酸的磷酸化的磷酸化作用與底物的脫氫作用直接相偶聯作用與底物的脫氫作用直接相偶聯的反應過程，被稱為底物水平磷酸的反應過程，被稱為底物水平磷酸化作用。）化作用。）糖代謝78學時83磷酸甘油酸轉變為磷酸甘油酸轉變為2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸92-磷酸甘油酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油

10、酸變位酶磷酸甘油酸變位酶烯醇化酶烯醇化酶糖代謝78學時10磷酸烯醇式丙酮酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸轉變成ATP和丙酮酸和丙酮酸 反應由丙酮酸激酶催化，這是糖酵解途徑中反應由丙酮酸激酶催化，這是糖酵解途徑中第二次底物水平磷酸化。第二次底物水平磷酸化。 丙酮酸激酶是限速酶丙酮酸激酶是限速酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖代謝78學時（二）丙酮酸轉變成乳酸（二）丙酮酸轉變成乳酸 丙酮酸還原成乳酸所需的氫原子由丙酮酸還原成乳酸所需的氫原子由NADH+H+提供，來自上述第提供，來自上述第6步反應中的步反應中的3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛的脫氫反應。在缺氧情況下，這對氫用于還的脫氫反應。在缺氧情況下，這對氫用于還原丙酮酸

11、生成乳酸，原丙酮酸生成乳酸，NADH+H+重新轉變成重新轉變成NAD+，糖酵解才能繼續進行。，糖酵解才能繼續進行。糖代謝78學時糖代謝78學時 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄磷酸葡萄糖糖糖原糖原6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2乳酸乳酸2( (胞液胞液) )己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸22ADP 2ATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶NAD+NADH+H

12、+NADH+H+ADPATPADPATP脫氫酶2ATP2ADP糖酵解糖酵解NADH+H+NAD+糖代謝78學時 （三）糖酵解反應特點（三）糖酵解反應特點反應部位：胞漿；反應部位：胞漿；糖酵解是一個不需氧的產能過程；糖酵解是一個不需氧的產能過程；反應全過程中有三步不可逆的反應：反應全過程中有三步不可逆的反應：G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖代謝78學時 產能的方式和數量產能的方式和數量方式：底物水平磷酸化方式：底物水平磷酸化凈生成凈生成ATP

13、數量：從數量：從G開始開始 22-2= 2ATP從從Gn開始開始 22-1= 3ATP 終產物乳酸的去路終產物乳酸的去路釋放入血，進入肝臟再進一步代謝：釋放入血，進入肝臟再進一步代謝：分解利用分解利用 乳酸循環（糖異生）乳酸循環（糖異生）糖代謝78學時二、糖酵解調節二、糖酵解調節通過別構劑和激素對糖酵解的三個不可通過別構劑和激素對糖酵解的三個不可逆反應的限速酶：逆反應的限速酶：己糖激酶、磷酸果己糖激酶、磷酸果糖激酶糖激酶-1、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶的活性進行調的活性進行調節，使糖酵解的速率與機體的能量需節，使糖酵解的速率與機體的能量需求相適應求相適應。糖代謝78學時( (一一) )- -磷酸果

14、糖激酶磷酸果糖激酶-1-1（最重要）：（最重要）： 1 1）變構調節：）變構調節：變構抑制劑：變構抑制劑：ATPATP、檸檬酸、檸檬酸變構激活劑：變構激活劑：AMPAMP、ADP ADP 、 1,6-1,6-雙磷酸果雙磷酸果糖、糖、 2,6-2,6-雙磷酸果糖（雙磷酸果糖（最強最強） 2 2）共價修飾調節：）共價修飾調節： cAMP-cAMP-蛋白激酶途徑：蛋白激酶途徑： 激素激素受體受體GG蛋白蛋白腺苷酸環化酶腺苷酸環化酶cAMPcAMP激活依賴激活依賴cAMPcAMP蛋白激酶蛋白激酶靶蛋靶蛋白磷酸化白磷酸化糖代謝78學時（二）丙酮酸激酶（二）丙酮酸激酶 1 1）變構調節）變構調節 變構抑制

15、劑：變構抑制劑：ATPATP、丙氨酸（肝）、丙氨酸（肝） 變構激活劑：變構激活劑：1,6-1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 2 2）共價修飾調節）共價修飾調節 激素：依賴激素：依賴cAMPcAMP蛋白激酶（胰高血糖素）蛋白激酶（胰高血糖素） 依賴依賴CaCa+ +- -鈣調蛋白的蛋白激酶鈣調蛋白的蛋白激酶 丙酮酸激酶磷酸化而失活丙酮酸激酶磷酸化而失活糖代謝78學時（三）己糖激酶、葡萄糖激酶三）己糖激酶、葡萄糖激酶 己糖激酶：變構抑制劑：己糖激酶：變構抑制劑：6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 萄糖激酶：變構抑制劑：長鏈脂酰萄糖激酶：變構抑制劑：長鏈脂酰CoACoA 胰島素可誘導合成胰島素可誘導合成調節小

16、結調節小結 細胞內：細胞內：ATPATP/AMP(ADP) ATPATP/AMP(ADP) 變構調節變構調節 （能量調控）（能量調控） 細胞外：血糖細胞外：血糖激素激素 共價修飾調節共價修飾調節 （維持血糖水平）（維持血糖水平） 組織：組織：ATP/AMPATP/AMP比例比例影響活性影響活性 - -磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖代謝78學時肝：血糖肝：血糖：胰高血糖素分泌胰高血糖素分泌2,6-2,6-雙磷酸糖合成雙磷酸糖合成糖酵解糖酵解乙酰乙酰CoACoA 脂酸合成脂酸合成 胰島素分泌胰島素分泌葡萄糖激酶合成葡萄糖激酶合成糖糖原合成原合成糖代謝78學時三、糖三、糖

17、酵酵 解的生理意義解的生理意義 1.缺氧條件下缺氧條件下,能迅速為生命活動提供能量能迅速為生命活動提供能量. 1mol G 經糖酵解可凈生成經糖酵解可凈生成 1mol G n的的G單位經糖酵解可凈生成單位經糖酵解可凈生成3mol ATP 2.是機體某些組織獲能或主要獲能的方式是機體某些組織獲能或主要獲能的方式。 如： 視網膜、神經、等的重要獲能方式； 成熟紅細胞成熟紅細胞幾乎完全依賴糖酵解供應能量。3.乳酸的利用乳酸的利用。 可通過乳酸循環在肝臟異生為糖。糖代謝78學時第三節第三節 糖的有氧氧化糖的有氧氧化定義定義 ：葡萄糖或糖原在有氧條件徹底氧化：葡萄糖或糖原在有氧條件徹底氧化成二氧化碳和水

18、，并產生大量成二氧化碳和水，并產生大量ATP的過程的過程稱為糖的有氧氧化。稱為糖的有氧氧化。反應部位反應部位 胞液和線粒體。胞液和線粒體。生理意義生理意義 ：1. 一般狀況下人體大多數組織獲能的主要一般狀況下人體大多數組織獲能的主要方式。方式。2. 是糖、脂肪和氨基酸在體內氧化功能的是糖、脂肪和氨基酸在體內氧化功能的共同通路，也是它們的互變樞扭。共同通路，也是它們的互變樞扭。糖代謝78學時糖原或糖原或葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA三羧酸三羧酸循環循環CO2+H2O+ATP有氧氧化(胞液胞液)(線粒體線粒體)乳酸乳酸糖酵解糖的有氧氧化概糖的有氧氧化概況況糖代謝78學時 一、有

19、氧氧化的反應過程一、有氧氧化的反應過程糖的有氧氧化大致可分為三個階段糖的有氧氧化大致可分為三個階段 第一階段：葡萄糖循糖酵解途徑分解成丙酮酸。第一階段：葡萄糖循糖酵解途徑分解成丙酮酸。 第二階段：丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧生成乙第二階段：丙酮酸進入線粒體，氧化脫羧生成乙酰酰CoA。 第三階段：三羧酸循環第三階段：三羧酸循環 第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化糖代謝78學時 (一一)丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧總反應式為總反應式為： 丙酮酸丙酮酸+NAD+HSCoA 乙酰CoA+NADH+H+CO2 丙酮酸脫氫酶復合體：丙酮酸脫氫酶復合體： 丙酮酸脫氫酶（丙酮酸脫氫酶（E E1 1）

20、二氫硫辛酰胺轉乙酰酶二氫硫辛酰胺轉乙酰酶(E(E2 2) ) 二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(E(E3 3) ) 輔酶：輔酶：TPPTPP、硫辛酸、硫辛酸、FADFAD、NADNAD+ +及及CoACoA糖代謝78學時 丙酮酸脫氫酶系丙酮酸脫氫酶系丙酮酸丙酮酸+COA 乙酰乙酰COA+CO2 NAD+ NADH+H+ 2糖代謝78學時丙酮酸脫氫酶復合體的組成和作用丙酮酸脫氫酶復合體的組成和作用 蛋白酶蛋白酶 輔酶輔酶 含維生素含維生素 作用作用 E E1 1 TPP TPP 硫胺素硫胺素(B(B1 1) ) 結合羥乙基結合羥乙基 產生產生COCO2 2 E E2 2 硫辛酸硫辛酸 轉移乙

21、?；D移乙?；?HSCoA HSCoA 泛酸泛酸 轉移乙酰基轉移乙?；?生成乙酰生成乙酰CoACoA E E3 3 FAD FAD 核黃素核黃素(B(B2 2) ) 傳遞氫傳遞氫 NADNAD+ + 尼克酰胺尼克酰胺(PP) (PP) 傳遞氫傳遞氫 糖代謝78學時CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 糖代謝78學時丙酮酸丙酮酸糖代謝78學時（二）三羧酸循環（二）三羧酸循環 概念：概念：從乙酰從乙酰CoACoA與草

22、酰乙酸縮合成含三與草酰乙酸縮合成含三個羧基的檸檬酸開始，通過一系列代謝個羧基的檸檬酸開始，通過一系列代謝反應，乙?；粡氐籽趸?，草酰乙酸得反應，乙?；粡氐籽趸?，草酰乙酸得以再生的過程。以再生的過程。 部位：部位：線粒體線粒體 限速酶限速酶：檸檬酸合酶：檸檬酸合酶 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體 糖代謝78學時1 1三羧酸循環的反應過程三羧酸循環的反應過程(1)(1)檸檬酸的形成：乙酰檸檬酸的形成：乙酰CoACoA與草酰乙酸縮與草酰乙酸縮合成檸檬酸。反應由合成檸檬酸。反應由檸檬酸合酶檸檬酸合酶催化催化檸檬酸合酶是限速酶檸檬酸合酶是限速酶糖代謝78學時

23、（2） 異檸檬酸的形成：異檸檬酸的形成：檸檬酸與異檸檬檸檬酸與異檸檬酸的異構化可逆互變反應酸的異構化可逆互變反應 酶：順烏頭酸酶酶：順烏頭酸酶糖代謝78學時 第一次氧化脫羧：第一次氧化脫羧：生成 1 NADH+H+異檸檬酸脫氫酶是限速酶異檸檬酸脫氫酶是限速酶 糖代謝78學時 第二次氧化脫羧：第二次氧化脫羧：生成一高能硫酯鍵和生成一高能硫酯鍵和 2 NADH+H+ -酮戊二酸脫氫酶復合體是限速酶酮戊二酸脫氫酶復合體是限速酶糖代謝78學時 (5) 底物水平磷酸化反應：底物水平磷酸化反應：酶：琥珀酰酶：琥珀酰CoA合成酶。合成酶。底物水平磷酸化，是三羧酸循環中唯一直接底物水平磷酸化，是三羧酸循環中唯

24、一直接生成高能磷酸鍵的反應。生成高能磷酸鍵的反應。糖代謝78學時（6） 琥珀酸脫氫生成延胡索酸：琥珀酸脫氫生成延胡索酸： 酶：琥珀酸脫氫酶酶：琥珀酸脫氫酶該酶結合在線粒體內膜上該酶結合在線粒體內膜上.其輔酶是其輔酶是FAD。糖代謝78學時（7）延胡索酸加水生成蘋果酸：延胡索酸酶）延胡索酸加水生成蘋果酸：延胡索酸酶(8) 蘋果酸脫氫生成草酰乙酸：蘋果酸脫氫生成草酰乙酸：蘋果酸脫氫酶3NADH+H+ 糖代謝78學時檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酮戊二酸脫氫酶酸脫氫酶復合體復合體乙酰乙酰CoACO22HCO22H2H2HGTP草酰乙酸草酰乙酸糖代謝78學時三羧酸循環的

25、特點三羧酸循環的特點1。有氧，產物為。有氧，產物為NADH，FAD,（ATP）CO2，H2O。2。是主要產能途經，。是主要產能途經，1分子乙酰分子乙酰COA通過通過四次脫氫一次底物水平磷酸化共產生四次脫氫一次底物水平磷酸化共產生10分分子子ATP。3。為單向不可逆反應，三個限速酶為檸檬。為單向不可逆反應，三個限速酶為檸檬酸合成酶，酸合成酶，異檸檬酸脫氫酶，異檸檬酸脫氫酶， -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復合體。脫氫酶復合體。4。需不斷補充中間物。需不斷補充中間物。糖代謝78學時表面上看來，三羧酸循環運轉必不可少的草酰表面上看來，三羧酸循環運轉必不可少的草酰乙酸在三羧酸循環中是不會消耗的，它可被反復利

26、乙酸在三羧酸循環中是不會消耗的，它可被反復利用。實際上：用。實際上：例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 檸檬酸檸檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 .機體內各種物質代謝之間是彼此聯系、相互配合機體內各種物質代謝之間是彼此聯系、相互配合的，的，TAC中的某些中間代謝物能夠轉變合成其他中的某些中間代謝物能夠轉變合成其他物質，借以溝通糖和其他物質代謝之間的聯系。物質，借以溝通糖和其他物質代謝之間的聯系。 糖代謝78學時.機體糖供不足時，可能引起機體糖供不足時，可能引起TAC運轉障礙，這運轉障礙，這時蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進時

27、蘋果酸、草酰乙酸可脫羧生成丙酮酸，再進一步生成乙酰一步生成乙酰CoA進入進入TAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脫羧酶草酰乙酸脫羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸酶蘋果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 所以，草酰乙酸必須不斷被更新補充。所以，草酰乙酸必須不斷被更新補充。糖代謝78學時草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來源如下：草酰乙酸的來源如下：糖代謝78學時2.2.三羧酸循環的生理意義三羧酸循環的生理意義 1 1）是糖、脂肪、氨基酸的最終）是糖、脂肪、氨基酸的

28、最終代謝通路；氧化供能的主要途徑代謝通路；氧化供能的主要途徑 2 2）是糖、脂肪、氨基酸代謝聯）是糖、脂肪、氨基酸代謝聯系的樞紐系的樞紐糖代謝78學時二，三羧酸循環的反應過程總結：二，三羧酸循環的反應過程總結：脫氫反應共有脫氫反應共有4次。其中次。其中3次脫氫由次脫氫由NAD+接受接受，1次由次由FAD接受，三羧酸循環本身每循環一接受，三羧酸循環本身每循環一次只能以底物水平磷酸化生成次只能以底物水平磷酸化生成1個高能磷酸鍵個高能磷酸鍵用用14C標記乙酰標記乙酰CoA進行的實驗發現，進行的實驗發現，CO2的的碳原子來自草酰乙酸而不是乙酰碳原子來自草酰乙酸而不是乙酰CoA糖代謝78學時反反 應應輔

29、輔 酶酶最終獲得最終獲得ATPATP第一階段（胞漿）第一階段（胞漿）葡糖糖葡糖糖6-磷酸葡糖糖磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2NADH3或或5*21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸22磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2第二階段（線粒體基質）第二階段（線粒體基質）2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質）第三階段（線粒體基質）2異檸檬酸異檸檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸2琥

30、珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸2蘋果酸蘋果酸2草酰乙酸草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2 2NADH55235由一個葡糖糖總共獲得由一個葡糖糖總共獲得30或或32糖代謝78學時四、糖有氧氧化的調節是基于四、糖有氧氧化的調節是基于能量的需求能量的需求關關鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑： 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 三羧酸循環：三羧酸循環：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶糖代謝78學時n丙酮酸脫氫酶復合體的調節丙酮酸脫氫酶復合

31、體的調節 別構調節別構調節別構抑制劑：乙酰別構抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP別構激活劑：別構激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 時，時，其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量脂酸被動員利用時，這時糖的有氧氧化被抑制，脂酸被動員利用時，這時糖的有氧氧化被抑制，大多數組織器官利用脂酸作為能量來源以確保腦大多數組織器官利用脂酸作為能量來源以確保腦等重要組織對葡萄糖的需要。等重要組織對葡萄糖的需要。 糖代謝78學時乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮

32、戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復合體脫氫酶復合體 ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產物堆積引起抑制產物堆積引起抑制 循環中后續反應循環中后續反應中間產物別位反饋抑中間產物別位反饋抑制前面反應中的酶制前面反應中的酶 其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶n三羧酸循環的調節三羧酸循環的調節糖代謝78學時糖代謝78學時五、巴斯德效應是指糖有氧

33、氧化五、巴斯德效應是指糖有氧氧化抑制糖酵解的現象抑制糖酵解的現象 n概念概念n機制機制有氧時，有氧時，NADH+H+進入線粒體內氧化，丙酮進入線粒體內氧化，丙酮酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸酸進入線粒體進一步氧化而不生成乳酸;缺氧時，酵解途徑加強，缺氧時，酵解途徑加強，NADH+H+在胞漿濃在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應巴斯德效應(Pastuer effect) 指有氧氧化抑指有氧氧化抑制糖酵解的現象。制糖酵解的現象。糖代謝78學時第四節第四節 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑定義定義 ：以以6-磷酸葡萄糖開始，在磷酸葡萄糖開始，在6-磷

34、酸葡萄糖磷酸葡萄糖脫氫酶催化下形成脫氫酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸，進而代磷酸葡萄糖酸，進而代謝生成謝生成磷酸戊糖磷酸戊糖為中間代謝產物，故將此過為中間代謝產物，故將此過程稱為磷酸戊糖途徑。程稱為磷酸戊糖途徑。反應部位反應部位 ： 胞液。胞液。反應過程：反應過程：兩個階段：兩個階段： 第一階段是氧化反應，生成磷酸戊糖、第一階段是氧化反應，生成磷酸戊糖、 NADPH及及CO2 第二階段則是非氧化反應，包括一系列基團第二階段則是非氧化反應，包括一系列基團 轉移。轉移。糖代謝78學時一、磷酸戊糖途徑的反應過程一、磷酸戊糖途徑的反應過程1磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶糖

35、代謝78學時 酶：酶： 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 異構酶異構酶 差向異構酶差向異構酶 產物：產物：1分子磷酸戊糖分子磷酸戊糖 細胞中合成代謝消耗的細胞中合成代謝消耗的 2分子分子NADPH NADPH遠比核糖需要量遠比核糖需要量 1分子分子CO2 大，因此葡萄糖經此途大，因此葡萄糖經此途 徑生成了多余的核糖徑生成了多余的核糖2基團轉移反應基團轉移反應 第二階段反應的意義就在于通過一系列基團轉移反應，第二階段反應的意義就在于通過一系列基團轉移反應，將核糖轉變成將核糖轉變成6磷酸果糖和磷酸果糖和3磷酸甘油醛而進入糖磷酸甘油醛而進入糖酵解途徑。酵

36、解途徑。糖代謝78學時5-磷酸核糖磷酸核糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖3糖代謝78學時二，生理意義二，生理意義（一）為核酸的生物合成提供（一）為核酸的生物合成提供5-磷酸核糖磷酸核糖（二）提供（二）提供NADPH參與多種參與多種代謝反應代謝反應糖代謝78學時NADPH的主要功能的主要功能1。作為供氫體參與體內多種生物合成反應。作為供氫體參與體內多種生物合成反應2。是谷胱甘肽還原酶的輔酶。是谷胱甘肽還原酶的輔酶3。參加肝臟生物轉化反應。參加肝臟生物轉化反應4。參與體內嗜中性粒細胞及巨噬細胞在吞。參與體內嗜中性粒細胞及巨噬細胞在吞噬細菌后產生超氧陰離子的反應，有殺噬細菌后產生超氧陰離子的反應，有殺菌作

37、用。菌作用。糖代謝78學時第五節第五節 糖原的合成與分解糖原的合成與分解一。糖原的合成一。糖原的合成二。糖原分解二。糖原分解三。糖原合成與分解的調節三。糖原合成與分解的調節四。生理意義四。生理意義糖代謝78學時糖糖 原原 (glycogen)是動物體內糖的儲存形式是動物體內糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。之一，是機體能迅速動用的能量儲備。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收縮所需主要供肌肉收縮所需肝臟：肝糖原，肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖水平維持血糖水平n糖原的定義：糖原的定義：n糖原儲存的主要器官及其生理意義：糖原儲存的主要器官及其生理意義：糖代

38、謝78學時糖代謝78學時（一）定義（一）定義 ： 利用單糖（葡萄糖和少利用單糖（葡萄糖和少量果糖、半乳糖）合成糖原的過程。量果糖、半乳糖）合成糖原的過程。器官和部位器官和部位 ： 肝臟和肌肉是合成糖原肝臟和肌肉是合成糖原的主要器官（胞液）的主要器官（胞液）反應的關鍵酶反應的關鍵酶 ： 糖原合成酶糖原合成酶一。糖原合成一。糖原合成糖代謝78學時反應過程反應過程糖原合酶糖原合酶糖代謝78學時(二）反應過程二）反應過程1。G +ATP 6-P-G+ADP2。 6-P-G 1-P-G3。 1-P-G+UTP UDPG4.UDPG+Gn UDP+（ Gn+1G） 糖原合成酶糖原合成酶糖代謝78學時 當糖

39、鏈長度達到當糖鏈長度達到12-18個葡萄糖基時個葡萄糖基時，分支酶將一段糖鏈，分支酶將一段糖鏈約約67個葡萄糖基轉個葡萄糖基轉移到鄰近的糖鏈上，移到鄰近的糖鏈上，以以 -1，6糖苷鍵相接糖苷鍵相接，從而形成分支，從而形成分支 分支的形成不僅可分支的形成不僅可增加糖原的水溶性，增加糖原的水溶性，更重要的是可增加非更重要的是可增加非還原端數目，以便磷還原端數目，以便磷酸能迅速分解糖原酸能迅速分解糖原。糖代謝78學時（三）糖原的合成反應特點（三）糖原的合成反應特點 1。糖原合成是耗能過程，需要糖原引。糖原合成是耗能過程，需要糖原引物分子，物分子，2。糖原合成酶只能增加糖鏈，不能形。糖原合成酶只能增加

40、糖鏈，不能形成分支，需分支酶協助。成分支，需分支酶協助。3。關鍵酶。關鍵酶 ： 糖原合成酶糖原合成酶4。 UDPG是葡萄糖基的供體。是葡萄糖基的供體。糖代謝78學時二。糖原分解二。糖原分解（一）（一）定義定義 ：肝糖原分解為葡萄糖以補充：肝糖原分解為葡萄糖以補充血糖的過程。血糖的過程。作用器官和部位作用器官和部位： 肝肝糖原可以直接分解補糖原可以直接分解補充血糖，肌肉缺乏葡萄糖充血糖，肌肉缺乏葡萄糖6-磷酸酶，肌磷酸酶，肌糖原不能分解為葡萄糖，產生的糖原不能分解為葡萄糖，產生的6-磷酸磷酸葡萄糖科經糖酵解轉變為乳酸。葡萄糖科經糖酵解轉變為乳酸。關鍵酶關鍵酶 ： 磷酸化酶磷酸化酶糖代謝78學時（

41、二）反應過程（二）反應過程1。 Gn 1-P-G+ Gn-1 磷酸化酶磷酸化酶2。1-P-G 6-P-G3。6-P-G G 糖代謝78學時 距離距離 -1，6-糖苷鍵分支處有糖苷鍵分支處有4個葡萄糖殘基個葡萄糖殘基時磷酸化酶停止作用，由時磷酸化酶停止作用，由 -1，4-葡聚糖轉移葡聚糖轉移酶催化，將酶催化，將 -1，4-糖苷鍵連接的糖苷鍵連接的3個葡萄糖個葡萄糖殘基轉移到主鏈的非還原端，將分支點暴露殘基轉移到主鏈的非還原端，將分支點暴露出來，被出來，被 -1，6-葡萄糖苷酶水解為游離的葡葡萄糖苷酶水解為游離的葡萄糖。除去分支后，磷酸化酶即可繼續發揮萄糖。除去分支后，磷酸化酶即可繼續發揮作用。作

42、用。糖代謝78學時nG-6-P的代謝去路的代謝去路：G（補充血糖）（補充血糖）G-6-PF-6-P（進入酵解途徑）（進入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）（合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖內酯磷酸葡萄糖內酯（進入磷酸戊糖途徑）（進入磷酸戊糖途徑）葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（進入葡萄糖醛酸途徑）（進入葡萄糖醛酸途徑）小結小結n反應部位：胞漿反應部位：胞漿 糖代謝78學時三、糖原合成與分解的調節三、糖原合成與分解的調節主要是對主要是對糖原合成酶糖原合成酶與與磷酸化酶磷酸化酶的快速調節有別的快速調節有別構調節和共價修飾兩種方式。構調節和共價修飾兩種方式。別構調節別構調節: 糖原合成和分解的兩個關鍵酶糖

43、原合酶和糖原合成和分解的兩個關鍵酶糖原合酶和磷酸化酶的別構效應物主要為磷酸化酶的別構效應物主要為ATP，AMP及及6-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。磷酸化酶激酶的磷酸化酶激酶的 亞基是鈣調蛋亞基是鈣調蛋白，胞液內白，胞液內Ca2+濃度升高可激活磷酸化酶激酶。濃度升高可激活磷酸化酶激酶。糖代謝78學時腺苷環化酶腺苷環化酶（無活性）（無活性）腺苷環化酶（有活性）腺苷環化酶（有活性）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ 受體受體ATPcAMP PKA(無活性無活性) (無活性無活性)磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P (無活性無活性) PKA(有活性

44、有活性) (無活性無活性)磷酸化酶磷酸化酶b磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-PPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1PiPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑PKA（有活性）（有活性） 糖代謝78學時四、糖原累積癥四、糖原累積癥 是一類遺傳性代謝病，其特點為體內某些器官是一類遺傳性代謝病，其特點為體內某些器官組織中有大量糖原堆積。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的酶類。原代謝有關的酶類。糖代謝78學

45、時第六節第六節 糖異生糖異生概念概念 ：由非糖化合物轉變為葡萄糖或：由非糖化合物轉變為葡萄糖或糖原的過程稱為糖異生。非糖物質有糖原的過程稱為糖異生。非糖物質有生糖氨基酸、乳酸和甘油等。生糖氨基酸、乳酸和甘油等。作用部位作用部位 ：肝、腎：肝、腎糖異生途徑糖異生途徑 ： 從丙酮酸生成葡萄糖的從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應過程稱為糖異生途徑。具體反應過程稱為糖異生途徑。糖代謝78學時一、糖異生途徑一、糖異生途徑糖異生途徑基本上是糖酵解途徑的逆糖異生途徑基本上是糖酵解途徑的逆過程，但由于糖酵解有三個不可逆過程，但由于糖酵解有三個不可逆反應而構成三個反應而構成三個“能障能障”，因此必，因此必須由另外的酶

46、（限速酶）催化才能須由另外的酶（限速酶）催化才能繞過這三個繞過這三個“能障能障”實現糖異生。實現糖異生。糖代謝78學時葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原葡萄糖6-磷酸酶6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羥磷酸二羥 丙酮丙酮3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸(線粒體基質線粒體基質)丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸羧激酶羧激酶乳酸乳酸(胞液胞液)線粒體線粒體內膜內膜甘油甘油

47、糖代謝78學時 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶糖代謝78學時1丙酮酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸轉變成磷酸烯醇式丙酮酸 第一個反應的酶：丙酮酸羧化酶第一個反應的酶：丙酮酸羧化酶 （線粒體）（線粒體） 輔酶：生物素輔酶：生物素 需消耗需消耗ATP 第二個反應的酶：磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶第二個反應的酶：磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 （線粒體和胞液）（線粒體和胞液） 反應中消耗一個高能磷酸鍵反應中消耗一個高能磷酸鍵 反應共消耗反應共消耗2個個ATP糖代謝78學時21，6雙磷酸果糖轉變為雙磷酸果糖轉變為6-磷酸果糖磷酸果糖酶：果糖雙磷酸酶酶：果糖雙磷酸酶-1 36-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖 酶：葡萄糖酶：葡萄糖6-磷酸酶磷酸酶糖代謝78學時1。空腹或饑餓時、維持血。空腹或饑餓時、維持血糖濃度的恒定。糖濃度的恒定。2。補充糖原儲備。補充糖原儲備。3?；厥蘸驮倮萌樗?，調。回收和再利用乳酸，調節酸堿平衡。節酸堿平衡。糖代謝78學時四、乳酸循環四、乳酸循環定義定義：肌通過糖酵