生物化學(xué)課件：第06章糖代謝

1、目錄目錄糖 代 謝Metabolism of Carbohydrates第第 6 6 章章目錄目錄第第 一一 節(jié)節(jié)糖代謝概況糖代謝概況目錄目錄n糖的化學(xué)糖的化學(xué)糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，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。生物或多聚物。目錄目錄目錄目錄OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）OHOHOHOHHHOHHOHl單糖單糖不能再水解的糖。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHC

2、H2OH目錄目錄OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）OHHOHHOHOHOH目錄目錄l寡糖寡糖常見的幾種二糖有：常見的幾種二糖有：麥芽糖麥芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間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。借脫水縮合的糖苷鍵相連。目錄目錄l多糖

3、多糖能水解生成多個分子單糖的糖。能水解生成多個分子單糖的糖。常見的多糖有：常見的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)目錄目錄 淀粉淀粉是植物中養(yǎng)分的儲存形式。是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉淀粉顆粒顆粒目錄目錄 糖原糖原是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。目錄目錄纖維素纖維素作為植物的骨架。作為植物的骨架。-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目錄目錄l結(jié)合糖結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。是糖與脂類的結(jié)合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖

4、與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見的結(jié)合糖有：常見的結(jié)合糖有：目錄目錄糖代謝1. 糖糖 的的 消化吸收消化吸收2. 糖的無氧分解糖的無氧分解3. 糖的有氧氧化糖的有氧氧化4. 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑5.糖原的合成和分解糖原的合成和分解6.糖異生糖異生7.血糖及其調(diào)節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)目錄目錄1. 氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。核苷等物質(zhì)的原料。3. 作為機體組織細(xì)胞的組成成分作為機體組織細(xì)胞的組成成分這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。2. 其他物質(zhì)的原料其他物質(zhì)的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組

5、成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。目錄目錄二、糖的消化吸收是在小腸進(jìn)行的二、糖的消化吸收是在小腸進(jìn)行的（一）糖的消化（一）糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動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、葡萄糖物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉為主。為主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔。主要在小腸，少量在口腔。目錄目錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-極限糊精極限糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶

6、- -極限糊精酶極限糊精酶 消化過程消化過程 腸黏膜腸黏膜上皮細(xì)胞上皮細(xì)胞刷狀緣刷狀緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目錄目錄食物中含有的大量纖維素，因人體食物中含有的大量纖維素，因人體內(nèi)無內(nèi)無 - -糖苷酶而不能對其分解利用，但卻糖苷酶而不能對其分解利用，但卻具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康具有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。所必需。目錄目錄（二）糖的吸收（二）糖的吸收1. 吸收部位吸收部位 小腸上段小腸上段 2. 吸收形式吸收形式 單單 糖糖 目錄目錄ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸黏膜細(xì)胞小腸黏膜細(xì)胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈

7、3. 吸收機制吸收機制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣 細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜 目錄目錄4. 吸收途徑吸收途徑 小腸腸腔小腸腸腔 腸黏膜上皮細(xì)胞腸黏膜上皮細(xì)胞 門靜脈門靜脈 肝臟肝臟 體循環(huán)體循環(huán)SGLT 各種組織細(xì)胞各種組織細(xì)胞 GLUT GLUT：葡萄糖轉(zhuǎn)運體葡萄糖轉(zhuǎn)運體(glucose transporter)目錄目錄葡萄糖吸收入血后，依賴一類葡萄糖轉(zhuǎn)運葡萄糖吸收入血后，依賴一類葡萄糖轉(zhuǎn)運體（體（glucose transporter, GLUT）而進(jìn)入）而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)代謝細(xì)胞內(nèi)代謝。目錄目錄

8、 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O+CO2 乳酸乳酸 糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+H+淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 ATP 葡萄糖代謝概況葡萄糖代謝概況目錄目錄第第 二二 節(jié)節(jié)葡萄糖的無氧氧化葡萄糖的無氧氧化Anaerobic Oxidation of Glucose目錄目錄在機體缺氧條件下，葡萄糖經(jīng)一系列酶促反應(yīng)在機體缺氧條件下，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生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的

9、過程稱為糖酵糖酵解解(glycolysis)，亦稱，亦稱糖的無氧氧化糖的無氧氧化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反應(yīng)部位：糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿。胞漿。目錄目錄一、糖酵解反應(yīng)過程一、糖酵解反應(yīng)過程通過研究酵母菌發(fā)酵，弄清其過程。通過研究酵母菌發(fā)酵，弄清其過程。 乳酸（無氧酵解）乳酸（無氧酵解） （人體）（人體）不同只是產(chǎn)生丙酮酸后不同只是產(chǎn)生丙酮酸后 乙醇（酵母）乙醇（酵母） 有氧有氧 COCO2 2 H H2 2O O 共同過程，共同過程，G G 丙酮酸丙酮酸 缺氧缺氧 乳酸乳酸共同過程也稱糖酵解途徑共同過程也稱糖酵解途徑(glycolytic pathway)(gly

10、colytic pathway)。目錄目錄一、糖無氧氧化反應(yīng)過程分為糖酵解和乳酸生一、糖無氧氧化反應(yīng)過程分為糖酵解和乳酸生成兩個階段成兩個階段* 糖無氧氧化的反應(yīng)部位：糖無氧氧化的反應(yīng)部位：胞漿胞漿 第一階段是第一階段是(糖糖)酵解酵解 第二階段為乳酸生成第二階段為乳酸生成* 分為兩個階段分為兩個階段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱為，稱為酵解途徑酵解途徑(glycolytic pathway)由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸由丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸目錄目錄1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化成為磷酸化成為葡糖葡糖-6-磷酸磷酸ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)G

11、lu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H H葡糖葡糖-6-磷酸磷酸(glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H目錄目錄哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激酶同種己糖激酶同工酶，分別稱為工酶，分

12、別稱為至至型。型。肝細(xì)胞中存在的是肝細(xì)胞中存在的是型，稱為葡糖激酶型，稱為葡糖激酶(glucokinase)。它的特點是：。它的特點是：對葡萄糖的親和力很低對葡萄糖的親和力很低受激素調(diào)控受激素調(diào)控 這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平這些特性使葡萄糖激酶在維持血糖水平和糖代謝中起著重要的生理作用。和糖代謝中起著重要的生理作用。 目錄目錄2. 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)楣枪?6-磷酸磷酸己糖異構(gòu)酶己糖異構(gòu)酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙

13、酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H果糖果糖-6-磷酸磷酸(fructose-6-phosphate, F-6-P)目錄目錄3. 果糖果糖-6-磷酸磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)楣枪?1,6-二磷酸二磷酸 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘

14、油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 (phosphfructokinase-1，PFK-1)果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 (1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-BP)目錄目錄CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸4. 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

15、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸+CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO目錄目錄5. 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)楦视腿└视腿?3-磷酸磷酸磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3

16、-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙糖磷酸異構(gòu)酶丙糖磷酸異構(gòu)酶 (triose phosphate isomerase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO目錄目錄上述部反應(yīng)為酵解途徑的耗能階段，上述部反應(yīng)為酵解途徑的耗能階段，1分子葡分子葡萄糖的代謝消耗了萄糖的代謝消耗了2分子分子ATP，產(chǎn)生了，產(chǎn)生了2分子甘油分子甘油醛醛-3-磷酸。磷酸。目錄目錄6. 磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、

17、NAD+ NADH+H+ 甘油醛甘油醛-3-磷酸脫氫酶磷酸脫氫酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油醛甘油醛-3-磷酸脫氫酶磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2P

18、OP POP PO目錄目錄ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸COOHCOHCH2POP PO磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) 目錄目錄這是酵解過程中第一次產(chǎn)生

19、這是酵解過程中第一次產(chǎn)生ATP的反應(yīng)，將底物的反應(yīng)，將底物的高能磷酸鍵直接轉(zhuǎn)移給的高能磷酸鍵直接轉(zhuǎn)移給ADP生成生成ATP，這種，這種ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用與底物的脫或其他核苷二磷酸的磷酸化作用與底物的脫氫作用直接相偶聯(lián)的反應(yīng)稱為底物水平磷酸化氫作用直接相偶聯(lián)的反應(yīng)稱為底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation) 。 目錄目錄8.甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)楦视退岣视退?2-磷酸磷酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶變位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2

20、-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 (phosphoglycerate mutase)甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸COOHCOHCH2POP PO甘油酸甘油酸 -2-磷酸磷酸COOHCCH2POP POOHOH目錄目錄9.甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

21、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油酸甘油酸- 2-磷酸磷酸COOHCCH2POP POOHOH+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phospho-enolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO目錄目錄ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙

22、酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10. 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸將高能磷酸基轉(zhuǎn)移將高能磷酸基轉(zhuǎn)移給給ADP形成形成ATP和和丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸 COOHC=OCH3這是酵解途徑中的第二次底物水平這是酵解途徑中的第二次底物水平磷酸化。磷酸化。目錄目錄 ( (二二) ) 丙酮酸被還原為乳酸丙酮酸被還原為乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反應(yīng)中的反應(yīng)中的NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6步反步反應(yīng)中的甘油醛應(yīng)中的甘油醛-3-磷酸脫

23、氫反應(yīng)。磷酸脫氫反應(yīng)。乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目錄目錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-BPATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E

24、2E1E3NADH+H+ 目錄目錄n糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié)反應(yīng)部位：胞漿；反應(yīng)部位：胞漿；糖酵解是一個不需氧的產(chǎn)能過程；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)：反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)：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 目錄目錄 產(chǎn)能的方式和數(shù)量產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：從從G開始開始 22-2= 2ATP從從Gn開始開始 22-1= 3ATP 終產(chǎn)物乳酸的去

25、路終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝：釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝：分解利用分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生）目錄目錄果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)除葡萄糖外，其它己糖也可轉(zhuǎn)變成變成磷酸己糖磷酸己糖而進(jìn)入酵解途徑。而進(jìn)入酵解途徑。 目錄目錄二、糖酵解的調(diào)控是對三個關(guān)鍵酶活二、糖酵解的調(diào)控是對三個關(guān)鍵酶

26、活性的調(diào)節(jié)性的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 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 調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié) 目錄目錄（一）（一） 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1對調(diào)節(jié)酵解途徑的流量對調(diào)節(jié)酵解途徑的流量最重要最重要別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP、ADP、 F-1,6-BP、F-2,6-2P別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑： 檸檬酸、檸檬酸、 ATP（高濃度）（高濃度） F-1,6-BP 正反饋調(diào)節(jié)該酶正反饋調(diào)節(jié)該酶 目錄目錄ATP對對6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的調(diào)節(jié)：的調(diào)節(jié)：ATP結(jié)合位點結(jié)合位點調(diào)節(jié)效應(yīng)調(diào)節(jié)效應(yīng)活性中心底物結(jié)合部

27、位（低濃度時）活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時）激活激活活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時）活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時）抑制抑制目錄目錄 F-2,6-2P 是磷酸果糖激酶是磷酸果糖激酶-1最強的別構(gòu)激活劑。最強的別構(gòu)激活劑。 果糖果糖-6-磷酸磷酸F-2,6-BP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2 F-2,6-2P的作用是與的作用是與AMP一起取消一起取消ATP、檸檬酸對、檸檬酸對磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的別構(gòu)抑制作用。的別構(gòu)抑制作用。 目錄目錄2.共價修飾調(diào)節(jié)胰高血糖素cAMP 蛋白激酶 磷酸酶酶 化或去 化,表現(xiàn)一種酶的活性FBP-2 / PFK-2FDPE-2

28、/PFK-2FBP-2/PFK-2 +PPPFBP-2/PFK-26-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2雙功能酶雙功能酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2目錄目錄F-6-P F-1,6-BP ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-BP +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無活性）（無活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷

29、酸酶-2 目目 錄錄目錄目錄（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二個重要的調(diào)節(jié)點調(diào)節(jié)點別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP、 丙氨酸丙氨酸別構(gòu)激活劑：果糖別構(gòu)激活劑：果糖-1,6-二磷酸二磷酸目錄目錄共價修飾調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無活性）（無活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白目錄目錄 ( (三三) ) 己糖激酶受到反饋抑制調(diào)節(jié)己糖激酶受到反

30、饋抑制調(diào)節(jié) 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但肝葡可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。 長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。可別構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶。 胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)胰島素可誘導(dǎo)葡萄糖激酶基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)酶的合成。酶的合成。 目錄目錄糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié)：一個供能的途徑受能量調(diào)節(jié)l能荷：ATP/AMPl能荷 PFK-1，PyK，G分解供能l能荷 PFK-1，PyK， G分解以調(diào)節(jié)ATP的生成來適應(yīng)肌肉對ATP的需求+目錄目錄三、糖酵解的主要生理意義是在機體三、糖酵解的主要生理意義是在機體缺氧的情況下快速供能缺氧的

31、情況下快速供能 是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式（生理生理或病理或病理) )。 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。1 1 無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞2 2 代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞代謝活躍的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞3 3 惡性腫瘤：代謝異常，有氧氧化被抑制惡性腫瘤：代謝異常，有氧氧化被抑制目錄目錄腫瘤的Warburg效應(yīng)l正電子發(fā)射成像術(shù)（PET）檢測和定位腫瘤 l腫瘤細(xì)胞比正常細(xì)胞對葡萄糖的攝取表現(xiàn)更饑渴，而采用注射葡萄糖類似物18F-脫氧葡萄糖(18FdG)

32、來標(biāo)記腫瘤l葡萄糖是糖酵解的底物，正電子發(fā)射成像術(shù)（PET）是腫瘤細(xì)胞有高水平糖酵解的一個證據(jù)。18FdG標(biāo)記淋巴瘤病人標(biāo)記淋巴瘤病人淋巴瘤淋巴瘤膀胱膀胱18FdG目錄目錄第三節(jié)第三節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate目錄目錄糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機體主的過程。是機體主要供能方式。要供能方式。目錄目錄一、糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解一、糖有氧氧化的反應(yīng)過程包括糖酵解途徑、

33、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化氧化磷酸化第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn）第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體線粒體目錄目錄（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 n 總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : （二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 目錄目錄n 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成的組成E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二