第六章：糖代謝

第一節(jié)：糖的消化吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)

一：糖消化后以單體形式吸收

二：細(xì)胞攝取葡糖糖需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

第二節(jié)：糖的無氧氧化

糖酵解：一分子葡萄糖在胞質(zhì)中可裂解為兩分子丙酮酸，是葡萄糖無氧氧化和有氧氧化的共同起始途徑，稱為糖酵解

關(guān)鍵酶=限速酶：在代謝途徑的各個(gè)反應(yīng)中，催化不可逆反應(yīng)，反應(yīng)速度最慢，控制著整個(gè)代謝速度的酶促反應(yīng)為該途徑的限速反應(yīng)。催化此反應(yīng)的酶稱為限速酶或關(guān)鍵酶。

一：糖的無氧氧化分為糖酵解和乳酸生成兩個(gè)階段

（一）葡萄糖經(jīng)糖酵解分解為兩分子丙酮酸

1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸-葡萄糖

己糖激酶，消耗一分子atp

2.6-磷酸-葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸-果糖

可逆反應(yīng)

3.6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?，6-二磷酸果糖

磷酸果糖激酶-1，消耗一分子atp

4.1，6-二磷酸果糖裂解成2分子磷酸丙糖=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

6.3-磷酸甘油醛氧化為1，3-二磷酸甘油酸

Nad+接受氫，產(chǎn)生一分子atp? ?x2

氧化=脫氫

還原=加氫

7.1,3二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸

8.3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸

9.2-磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸

10.磷酸烯醇式丙酮酸將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給adp生成atp和丙酮酸

丙酮酸激酶，生成一分子atp

六葉子=傻子

（二）丙酮酸還原為乳酸

nadh+h+提供氫

二：糖酵解的調(diào)控是對(duì)三個(gè)關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié)

（一）磷酸果糖激酶-1對(duì)調(diào)節(jié)糖酵解速率最重要

Atp和檸檬酸是此酶的別構(gòu)抑制劑? ?

AMP，adp，果糖1,6-二磷酸和果糖2-6二磷酸（最強(qiáng)激活劑）是此酶的別構(gòu)激活劑

（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個(gè)重要的調(diào)節(jié)點(diǎn)

1,6-二磷酸-果糖是丙酮酸激酶的別構(gòu)激活劑

（三）己糖激酶收到反饋抑制調(diào)節(jié)

己糖激酶受其反應(yīng)產(chǎn)物6-磷酸葡萄糖的反饋抑制

三：糖的無氧氧化的主要生理意義是機(jī)體不利用氧快速功能

生理意義：糖無氧氧化的生理意義在于迅速提供能量，這對(duì)肌收縮更為重要。肌內(nèi)atp含量很低，需要通過無氧氧化迅速得到atp。當(dāng)機(jī)體缺氧或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉局部血流不足，能量主要通過糖無氧氧化獲得。成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，只能依賴糖的無氧氧化提供能量。神經(jīng)細(xì)胞，白細(xì)胞，骨髓細(xì)胞等代謝即為活躍，即使不缺氧也常由糖無氧氧化提供部分能量。

四：其他單糖可轉(zhuǎn)變成糖酵解的中間產(chǎn)物

（一）果糖被磷酸化后進(jìn)入糖酵解

（二）半乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸葡萄糖進(jìn)入糖酵解

半乳糖血癥：是一種遺傳性疾病，表現(xiàn)為半乳糖不能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰Ｆ湓蚴侨狈Π肴樘?1磷酸尿苷酰轉(zhuǎn)移酶，使半乳糖-1-磷酸生成udp-半乳糖的過程受阻，導(dǎo)致有毒副產(chǎn)物的積累。

（三）甘露糖轉(zhuǎn)變?yōu)楣?6-磷酸進(jìn)入糖酵解

第三節(jié)：糖有氧氧化

有氧氧化：機(jī)體利用氧將葡萄糖徹底氧化成二氧化碳和水的反應(yīng)過程稱為有氧氧化，有氧氧化是體內(nèi)糖分解供能的主要方式，絕大多數(shù)細(xì)胞都通過它獲得能量。

一：糖的有氧氧化分為三個(gè)階段

（一）葡萄糖經(jīng)糖酵解生成丙酮酸

（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰輔酶A

脫羧=生成co2

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體：e1：丙酮酸脫氫酶，e2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)移酶，e3：二氫硫辛酰胺脫氫酶

（三）乙酰輔酶A進(jìn)入檸檬酸循環(huán)以及氧化磷酸化生成atp

檸檬酸循環(huán)：乙酰輔酶A和草酰乙酸縮合成檸檬酸，檸檬酸經(jīng)過一系列反應(yīng)重新生成草酰乙酸，而乙酰輔酶A經(jīng)過氧化還原反應(yīng)徹底生成水和二氧化碳，完成一輪循環(huán)。

二：檸檬酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應(yīng)系統(tǒng)

（一）檸檬酸循環(huán)由八步反應(yīng)組成

1.乙酰輔酶A與草酰乙酸縮合成檸檬酸

檸檬酸合酶

2.檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)楫悪幟仕?/p>

3.異檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)閍-酮戊二酸

異檸檬酸脫氫酶，nad+

4.a-酮戊二酸生成琥珀酰輔酶A

Nad+

5.琥珀酰輔酶A生成琥珀酸

生成一分子gtp

6.琥珀酸生成延胡索酸

fad

7.延胡索酸加水生成蘋果酸

8.蘋果酸生成草酰乙酸

Nad+

寧異戊同，二虎言平，兩虎一能

3468? ?6? 六葉子fad

（二）檸檬酸循環(huán)在三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中具有重要生理意義

1.檸檬酸循環(huán)是三大物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)代謝的共同通路

2.檸檬酸循環(huán)是糖，脂肪，氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐

三：糖有氧氧化是糖分解生成atp的主要方式

四：糖有氧氧化的調(diào)節(jié)

（一）丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)

別構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的反應(yīng)產(chǎn)物乙酰輔酶A和nadh+h+對(duì)酶有別構(gòu)抑制作用

Atp對(duì)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體也有別構(gòu)抑制作用

Amp則能激活。

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體可被磷酸化而失去活性，去磷酸化恢復(fù)活性

（二）檸檬酸循環(huán)的調(diào)節(jié)

1.檸檬酸循環(huán)有三個(gè)關(guān)鍵酶

異檸檬酸脫氫酶和a=酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是檸檬酸循環(huán)的主要調(diào)節(jié)點(diǎn)。

2.檸檬酸循環(huán)與上游和下游反應(yīng)相協(xié)調(diào)

五：糖有氧氧化可抑制糖無氧氧化

巴斯德效應(yīng)：有氧氧化抑制無氧氧化的現(xiàn)象稱為巴斯德效應(yīng)。

第四節(jié)：磷酸戊糖途徑

磷酸戊糖途徑：是指從糖酵解的中間產(chǎn)物6-磷酸葡萄糖開始形成旁路，通過氧化、基團(tuán)轉(zhuǎn)移兩個(gè)階段生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，從而返回糖酵解的代謝途徑，亦稱為磷酸戊糖旁路。磷酸戊糖途徑不能產(chǎn)生atp，其主要意義是生成nadph和磷酸核糖。

Nadp?

一：磷酸戊糖途徑分為兩個(gè)反應(yīng)階段

（一）第一階段是氧化反應(yīng)

（二）第二階段是基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)

二：磷酸戊糖途徑主要受nadph/nadp+比值的調(diào)節(jié)

比值升高時(shí)，磷酸戊糖途徑被抑制

三：磷酸戊糖途徑的生理意義是生成nadph和磷酸戊糖

（一）為核酸的生物合成提供核糖

（二）提供nadph作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)

1.nadph是許多合成代謝的供氫體

2.Nadph參與羥化反應(yīng)

3.Nadph可維持谷胱甘肽的還原狀態(tài)

蠶豆?。?-磷酸葡萄糖脫氫酶缺陷者，其紅細(xì)胞不能經(jīng)過磷酸戊糖途徑獲得充足的nadph，難以使谷胱甘肽保持還原狀態(tài)，因而表現(xiàn)出紅細(xì)胞易于破裂，發(fā)生溶血性黃疸，這種溶血現(xiàn)象常在食用蠶豆后出現(xiàn)，故稱為蠶豆病

第五節(jié)：糖原的合成與分解

糖原：糖原是葡萄糖的多聚體，是體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式。

糖原合成的意義：

當(dāng)機(jī)體需要葡萄糖時(shí)它可以被迅速動(dòng)用，而脂肪不能。肝和骨骼肌是儲(chǔ)存糖原的主要組織器官，但肝糖原和肌糖原的生理意義不同。肝糖原是血糖的重要來源，這對(duì)于某些依賴葡萄糖供能的組織尤為重要，而肌糖原主要為肌收縮提供急需的能量。

一：糖原合成是由葡萄糖連接成多聚體

糖原合成：是指由葡萄糖生成糖原的過程，主要發(fā)生在肝和骨骼肌。糖原合成時(shí)，葡萄糖先活化，在連接形成直鏈和支鏈。

（一）葡萄糖活化為尿苷二磷酸葡萄糖

（二）尿苷二磷酸葡萄糖連接形成直鏈和支鏈

二：糖原分解從非還原末端進(jìn)行磷酸解

糖原分解：是指糖原分解為6-磷酸葡萄糖或葡萄糖的過程，它不是糖原合成的逆反應(yīng)。

（一）糖原磷酸化酶分解a-1,4-糖苷鍵

（二）脫支酶分解a-1,6-糖苷鍵

三：糖原合成與分解受嚴(yán)格調(diào)控

（一）糖原磷酸化酶受化學(xué)修飾和別構(gòu)調(diào)節(jié)

1.磷酸化是糖原磷酸化酶的活性形式

2.糖原磷酸化酶受別構(gòu)調(diào)節(jié)

葡萄糖是糖原磷酸化酶的別構(gòu)抑制劑

（二）糖原合酶受化學(xué)修飾和別構(gòu)調(diào)節(jié)

1.去磷酸化的糖原合酶是活性形式

2.糖原合酶受別構(gòu)調(diào)節(jié)

Atp激活劑

四：糖原累積癥是由先天性酶缺陷所致

糖原累積癥：是指由于體內(nèi)先天性缺乏糖原代謝的酶類，導(dǎo)致某些組織器官中大量糖原堆積，屬于遺傳代謝性疾病。

第六節(jié)：糖異生

糖異生：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖或糖原的過程稱為糖異生，糖異生的主要器官是肝，長(zhǎng)期饑餓時(shí)，腎的糖異生作用大大增強(qiáng)

一：糖異生不完全是糖酵解的逆反應(yīng)

（一）丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸

丙酮酸-草酰乙酸-磷酸烯醇式丙酮酸

（二）1.6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖

果糖二磷酸酶-1

（三）6-磷酸葡萄糖水解水葡萄糖

6-磷酸葡萄糖酶

二：糖異生的調(diào)控主要是對(duì)2個(gè)底物循環(huán)的調(diào)節(jié)

糖異生與糖酵解是方向相反的兩條代謝途徑，其中3個(gè)限速步驟分別由不同的酶催化底物互變，稱為底物循環(huán)。當(dāng)催化互變反應(yīng)的兩種酶活性相等時(shí)，代謝不能向任何方向推進(jìn)，結(jié)果是無謂的消耗atp而釋放熱能，形成無效循環(huán)

（一）第一個(gè)底物循環(huán)在6-磷酸果糖與1,6-二磷酸之間進(jìn)行

（二）第二個(gè)底物循環(huán)在磷酸烯醇式丙酮酸與丙酮酸之間進(jìn)行

三：糖異生的主要意義是維持血糖恒定

（一）維持血糖恒定是糖異生最重要的生理作用

（二）糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑

（三）腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡

四：骨骼肌中的乳酸在肝中糖異生形成乳酸循環(huán)

乳酸循環(huán)=cori循環(huán)：氧供應(yīng)不足時(shí)，肌肉收縮通過無氧氧化生成乳酸，乳酸透過細(xì)胞膜彌散進(jìn)入血液后，再入肝異生為葡萄糖，葡萄糖釋放入血又可被肌攝取，由此構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)，稱為乳酸循環(huán)

乳酸循環(huán)的生理意義：

回收乳酸中的能量，又可避免因乳酸堆積而引起酸中毒

第七節(jié)：葡萄糖的其他代謝產(chǎn)物

一：糖醛酸途徑生成葡萄糖醛酸

糖醛酸途徑：是指以葡萄糖醛酸為中間產(chǎn)物的葡萄糖代謝途徑，在糖代謝中所占比例很小。葡萄糖醛酸是組成蛋白聚糖和糖胺聚糖的重要成分。

二：多元醇途徑生成木糖醇，山梨醇等。

三：2,3-二磷酸甘油酸旁路調(diào)節(jié)血紅蛋白運(yùn)輸氧

2，3-bpg旁路：即在1,3-二磷酸甘油酸處形成分支，生成中間產(chǎn)物2,3-二磷酸甘油酸，再轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油酸而返回糖酵解。2,3-bpg的主要生理功能在于調(diào)節(jié)血紅蛋白運(yùn)輸氧。

原理=過程：2,3-bpg是一個(gè)負(fù)電性很高的分子，可與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白分子的t構(gòu)象更加穩(wěn)定，降低與氧的親和力。當(dāng)血液通過氧氣較多的肺部使，2,3-bpg的影響不大，當(dāng)血液通過氧氣較少的組織時(shí)，2,3-bpg則顯著增加氧氣的釋放，以供組織需要。人體可以通過改變紅細(xì)胞內(nèi)2,3-bpg的濃度來調(diào)節(jié)對(duì)組織的供氧。在氧氣濃度相同時(shí)，隨著2,3-bpg濃度的增加，釋放的氧氣增多。

第八節(jié)：血糖及其調(diào)節(jié)

一：血糖的來源和去路相對(duì)平衡

血糖：血液中的葡萄糖。

血糖的來源：飽食時(shí)，食物消化吸收提供血糖；短期饑餓時(shí)，肝糖原分解補(bǔ)充血糖；長(zhǎng)期饑餓時(shí)，非糖物質(zhì)通過糖異生補(bǔ)充血糖。

血糖的去路：氧化分解供能；合成肝糖原和肌糖原儲(chǔ)備；轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌?；轉(zhuǎn)變?yōu)橹净蛘甙被幔?/p>

（三）血糖水平的平衡主要受激素調(diào)節(jié)

（一）胰島素是唯一降低血糖的激素

機(jī)制：

1.促進(jìn)肌，脂肪細(xì)胞等通過葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白攝取葡萄糖

2.通過激活磷酸二酯酶而降低camp水平，使糖原合酶被活化、磷酸化酶被抑制，從而加速糖原合成，抑制糖原分解

3.通過激活丙酮酸脫氫酶磷酸酶而使丙酮酸脫氫酶活化，從而加速糖的有氧氧化

4.抑制肝內(nèi)糖異生

5.通過抑制脂肪組織內(nèi)激素敏感性甘油三酯脂肪酶，而減少脂肪動(dòng)員而以葡萄糖分解來獲取能量

（二）體內(nèi)多種升高血糖的激素

1.胰高血糖素

1）誘導(dǎo)依賴camp依賴的磷酸化酶反應(yīng)，抑制糖原合酶而激活磷酸化酶，加速肝糖原的分解

2）抑制果糖-2-磷酸激酶，激活果糖二磷酸酶-2，而抑制糖酵解使糖異生加速

3）抑制肝內(nèi)丙酮酸激酶從而阻止磷酸烯醇式丙酮酸進(jìn)行糖酵解反應(yīng)，同時(shí)促進(jìn)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，使糖異生加強(qiáng)

4）激活脂肪組織內(nèi)激素敏感性脂肪酶，以脂肪分解供能而節(jié)約血中的葡萄糖

2.糖皮質(zhì)激素

3.腎上腺素

三：糖代謝障礙導(dǎo)致血糖水平異常

（一）低血糖是指血糖濃度低于2.8mmol/l

（二）高血糖是指空腹血糖高于7.1mmol/l

（三）糖尿病是最常見的糖代謝紊亂病

糖尿?。菏亲畛Ｒ姷奶谴x紊亂病，主要病因是部分或完全胰島素缺失、胰島素抵抗。

四：高糖刺激產(chǎn)生損傷細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)