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第八章 糖代谢 Carbohydrate Metabolism 糖的概念： 多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。

第八章 糖代谢 Carbohydrate Metabolism 糖的概念： 多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。. Common monosaccharides are 6 carbon. H — C — OH. 半乳糖. 葡萄糖. 果糖. 本章概要 : 第一节 糖的消化吸收 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原的合成与分解 第四节 血糖水平的调节. 第一节 糖的消化吸收. 一、糖的生理功能 （ physiological function) 1 、氧化供能：

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第八章 糖代谢 Carbohydrate Metabolism 糖的概念： 多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。

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  1. 第八章 糖代谢 Carbohydrate Metabolism 糖的概念： 多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。

  2. Common monosaccharides are 6 carbon... H—C—OH 半乳糖 葡萄糖 果糖

  3. 本章概要: 第一节 糖的消化吸收 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原的合成与分解 第四节 血糖水平的调节

  4. 第一节 糖的消化吸收 一、糖的生理功能（physiological function) 1、氧化供能： 2840KJ/molG；供应机体50~70%的能量。 糖最主要的功能。 2、机体重要的碳源： 可转变为其他的含碳化合物。

  5. 3、人体组织结构成分： 蛋白聚糖，糖蛋白→结缔组织、软骨、骨； 糖脂、糖蛋白→生物膜； 4、许多功能蛋白为糖蛋白。 如：激素、酶、受体Ig、血浆蛋白、血型物质。 5、糖的磷酸衍生物是重要的生物活性物质： NAD+，FAD， ATP等

  6. 麦芽糖（40%） α—糖苷酶 G 口腔 肠 麦芽三糖（25%） （含麦芽糖酶） 淀粉 α-AMS α—临界 糊精酶 α—临界糊精（30%） G 异麦芽糖（5%） （含异麦芽糖酶） 二、 糖的消化吸收（Digestion and absorption) （一）、消化（主要在肠中） 蔗糖酶 蔗糖 G + F 乳糖酶 乳糖 G + Gal

  7. （二）、吸收 • 1、多糖消化为单糖才能吸收。 • 2、部位：小肠，经门静脉入肝 • 依赖载体，需Na+，耗能，主动吸收。 • 载体： Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT）

  8. 三、糖代谢的概况（general situation） 无氧分解 有氧氧化 分解 磷酸戊糖途径 合成 G 糖原（肝、肌） 分解 异生 非糖物质

  9. 第二节 糖的分解代谢 一、糖的无氧分解（Glycolysis) 在无氧情况下，葡萄糖生成乳酸并产生ATP的过程称糖无氧分解。这一过程与酵母菌生醇发酵过程大致相似，故又称糖酵解。

  10. 1、细胞内定位 ——细胞液（Cytosol) 2、反应过程 第一阶段: G 2丙酮酸 (糖酵解途径) 第二阶段： 2分子乳酸 2丙酮酸

  11. 葡萄糖 ① ② ③ 乳酸 ④ ⑤ ⑾ ⑥ 糖酵解 1,3-二磷酸甘油酸 ⑦ ⑧ ⑩ ⑨

  12. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P C H O H 2 F-6-P H H O ATP ADP O H H F-1,6-P O H O H 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 己糖激酶/葡萄糖激酶 H O H NAD+ NADH+H+ 葡萄糖 C H2 OPO3H2 1，3-二磷酸甘油酸 ATP ADP H O H ATP 3-磷酸甘油酸 ADP O H H O H O H 2-磷酸甘油酸 H O H 磷酸烯醇式丙酮酸 6－磷酸葡萄糖 ADP ATP 丙酮酸

  13. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P C H OPO3H2 2 F-6-P H H O ATP ADP O H H F-1,6-P O H O H 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 磷酸己糖异构酶 H O H NAD+ NADH+H+ 6－磷酸 葡萄糖 CH2OH C=O HO C H H C OH H C OH CH2 1，3-二磷酸甘油酸 ADP ATP 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 OPO3H2 磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸果糖 ADP ATP 丙酮酸

  14. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P CH2OH C=O HO C H H C OH H C OH CH2 F-6-P ATP ADP F-1,6-P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ OPO3H2 磷酸果糖激酶-1 6-磷酸果糖 1，3-二磷酸甘油酸 CH2 C=O HO C H H C OH H C OH CH2 ADP ATP OPO3H2 ATP 3-磷酸甘油酸 ADP 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 OPO3H2 ADP ATP 1,6－二磷酸果糖 丙酮酸

  15. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P CH2 C=O HO C H H C OH H C OH CH2 OPO3H2 F-6-P ATP ADP F-1,6-P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ OPO3H2 1,6－二磷酸果糖 1，3-二磷酸甘油酸 ADP 醛缩酶 ATP 3-磷酸甘油酸 CH2OPO3H2 C=O CH2OH H C=O CH OH CH2OPO3H2 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 ADP 磷酸二羟丙酮 3－磷酸甘油醛 ATP 丙酮酸

  16. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P CH2OPO3H2 C=O CH2OH F-6-P ATP ADP F-1,6-P 磷酸二羟丙酮 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ 磷酸丙糖异构酶 1，3-二磷酸甘油酸 ADP ATP 3-磷酸甘油酸 H C=O CH OH CH2OPO3H2 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 ADP 3－磷酸甘油醛 ATP 丙酮酸

  17. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P H C=O CH OH CH2OPO3H2 F-6-P ATP ADP F-1,6-P 3－磷酸甘油醛 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛 脱氢酶 NAD++Pi 1，3-二磷酸甘油酸 ADP NADH+H+ ATP O =C—O~PO3H2 CH—OH CH2OPO3H2 3-磷酸甘油酸 脱氢,生成高能磷酸化合物！ 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 1,3-二磷酸甘油酸 ADP ATP 丙酮酸

  18. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P O=C O~PO3H2 CH—OH CH2OPO3H2 F-6-P ATP ADP F-1,6-P 1,3-二磷酸甘油酸 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP 磷酸甘油酸激酶 1，3-二磷酸甘油酸 ATP ADP ATP 3-磷酸甘油酸 COO— CH—OH CH2OPO3H2 ATP 的生成 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 底物水平磷酸化 3-磷酸甘油酸 ADP ATP 丙酮酸

  19. 底物水平磷酸化： 在营养物质氧化分解的过程中代谢物由于发生脱氢、脱水等反应而引起分子内部的能量重新分布并生成高能键（高能磷酸键或高能硫酯键）。此高能键 可直接（或间接）促使ADP磷酸化生成 ATP，这种ATP的生成方式称为底物水平磷酸化。

  20. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P F-6-P ATP ADP COO— CH—OH CH2OPO3H2 F-1,6-P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油酸 1，3-二磷酸甘油酸 ADP ATP 磷酸甘油酸变位酶 3-磷酸甘油酸 COO— CHOPO3H2 CH2 —OH 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 ADP ATP 2-磷酸甘油酸 丙酮酸

  21. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P F-6-P COO— CHOPO3H2 CH2 —OH ATP ADP F-1,6-P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 2-磷酸甘油酸 NAD+ NADH+H+ 脱水,生成高能磷酸化合物！ 1，3-二磷酸甘油酸 烯醇化酶 ADP ATP H2O 3-磷酸甘油酸 COO— CO~PO3H2 CH2 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 ADP 磷酸烯醇式丙酮酸 ATP 丙酮酸

  22. G （一）葡萄糖分解为丙酮酸 ATP ADP G-6-P COO— CO~PO3H2 CH2 F-6-P ATP ADP F-1,6-P 磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ 丙酮酸激酶 ADP 1，3-二磷酸甘油酸 ADP ATP ATP CH3 C=O COOH 3-磷酸甘油酸 ATP 的生成 2-磷酸甘油酸 丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 底物水平磷酸化 ADP ATP 丙酮酸

  23. （二）、丙酮酸转变为乳酸： reduction of pyruvate to lactate CH3 C=O COOH NADH+H+ NAD+ CH3 CHOH COOH 乳酸脱氢酶（LDH） 乳酸 丙酮酸 在缺氧条件下，NADH+H+使丙酮酸还原生成乳酸并产生NAD+。NAD+产生是酵解继续进行的条件。

  24. 3、糖酵解的特点 （1）无氧条件下进行，终产物为乳酸。 （2）产能较少，净产生能量： 4ATP—2ATP=2ATP（1G2乳酸） 4ATP—ATP=3ATP（Gn的1G→2乳酸） （3）产能方式：底物水平磷酸化 （4）三步不可逆反应，三个限速酶： 己糖激酶（肝是葡萄糖激酶） 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶

  25. 4、糖酵解的调节（了解） 三个调节点： 6－磷酸果糖激酶－1、 丙酮酸激酶 葡萄糖激酶（己糖激酶）

  26. + - （1）. 6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphofructokinase-1) 6-磷酸果糖激酶-1是调节糖酵解代谢途径流量的 主要因素。 ADP、AMP 1,6-双磷酸果糖 2,6-双磷酸果糖 ATP 柠檬酸 6-磷酸果糖激酶-1

  27. + - （1）别构调节 1,6-双磷酸果糖 ATP 丙氨酸(肝) （2）. 丙酮酸激酶(pyruvate kinase) 丙酮酸激酶 （2）化学修饰调节 磷酸化抑制PK活性： 酶磷酸化由激素（胰高血糖素）—cAMP的蛋白 激酶系统来实现。 磷酸化 PK PK—P 去磷酸化 （有活性） （无活性）

  28. - - （3）. 己糖激酶或葡萄糖激酶 己糖激酶及葡萄糖激酶的变构剂 G-6-P 长链脂酰CoA 己糖激酶 hexokinase 葡萄糖激酶 glucokinase 葡萄糖激酶（GK）不受6-磷酸葡萄糖的反馈抑制，故有利于血糖贮存合成糖原。

  29. 5、糖酵解的生理意义 Importance of glycolysis （1）是机体缺氧时的主要供能形式。也是机体 在应激状态时迅速获得能量的重要途径。 （2）机体氧供充足情况下少数组织的能量来源。 糖酵解是成熟红细胞的主要供能方式。 NS、WBC、骨髓、视网膜、皮肤在氧供应充 足时仍主要靠糖酵解供能。

  30. 二 糖的有氧氧化 (Aerobic oxidation) 一、概念（concept) 葡萄糖在有氧条件下，彻底氧化成CO2和H2O 并产生大量能量的过程。

  31. （线粒体） （胞液） 第三阶段 TAC 第二阶段 第一阶段 CO2H2O G G-6-P 丙酮酸 丙酮酸 乙酰CoA 这一阶段和 糖无氧分解相同

  32. （一）葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸 Conversion of glucose to pyruvate by glycolysis

  33. (二)丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA 丙酮酸脱氢酶复合体 丙酮酸 乙酰CoA 丙酮酸脱氢酶 （TPP） 转乙酰基酶 （硫辛酸、辅酶A） 二氢硫辛酸脱氢酶 （FAD、NAD+） 丙酮酸脱氢 酶复合体

  34. （三）三羧酸循环 TAC Tricarboxylic acid cycle 1、定义——由乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成含有三个羧基的柠檬酸开始，通过一系列反应（二次脱羧，四次脱氢），最后乙酰CoA（的乙酰基）被彻底 氧化，生成CO2、H2O和ATP，而草酰乙酸得以再生的循环反应过程。又称柠檬酸循环或Krebs循环。 2、细胞定位:线粒体

  35. 乙酰辅酶A 缩合 柠檬酸 草酰乙酸 脱氢 柠檬酸合酶 脱水 顺乌头酸 苹果酸 水合 水合 异柠檬酸脱氢酶 异柠檬酸 延胡索酸 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 脱氢 氧化脱羧 琥珀酸 a-酮戊二酸 底物水平磷酸化 氧化脱羧 琥珀酰辅酶A

  36. 4、特点(characteristics) （1）三羧酸循环是需氧的代谢过程 （2）三羧酸循环是不可逆的：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系三个调节酶。 （3）三羧酸循环中有 两次脱羧反应 生成两分子CO2。 四次脱氢反应 生成3NADH和1FADH2 一次底物水平磷酸化生成1GTP （4）每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成12分子ATP。 （5）循环的中间产物既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。

  37. 每次TAC，可把一分子乙酰辅酶A彻底氧化成CO2，同时可生成水和12分子ATP。每次TAC，可把一分子乙酰辅酶A彻底氧化成CO2，同时可生成水和12分子ATP。 因为TAC过程中有四次脱氢，生成3分子NADH+H+和1分子FAD2H。 NADH+H+中的H要经呼吸链传递给O2生成水，此过程可生成3ATP。 同样，FAD2H中的H也要经呼吸链传递给O2生成水，不过此过程只可生成 2ATP。

  38. 四、TAC的生理意义： 1、是三大营养物质的共同氧化途径。 2、是三大物质代谢联系的枢纽。 脂肪 糖 TAC 蛋白质

  39. 四、有氧氧化生成的ATP（ATP yield)

  40. 胞液中3-磷酸甘油醛脱氢生成的NADH+H+，要进入呼吸链传递首先就要进入线粒体。进入的方式有两种。胞液中3-磷酸甘油醛脱氢生成的NADH+H+，要进入呼吸链传递首先就要进入线粒体。进入的方式有两种。 一是通过α-磷酸甘油穿梭进入，结果可生成2ATP。 二是通过苹果酸-天冬氨酸穿梭进入，结果可生成3ATP。

  41. FADH2呼吸链

  42. NADH呼吸链

  43. ATP ATP 磷酸二羟丙酮 G G6P F-1,6-DP F6P 三磷酸甘油醛 NADH 琥珀酰CoA 琥珀酸 NADH 1，3-二磷酸甘油酸 GTP FADH2 ATP  -酮戊二酸 延胡索酸 NADH 3 -磷酸甘油酸 异柠檬酸 苹果酸 2 -磷酸甘油酸 NADH 柠檬酸 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸 NADH ATP 乙酰COA 烯醇式丙酮酸 丙酮酸 乳酸

  44. 五、有氧氧化的调节 （Regulation of Aerobic oxidation） 丙酮酸脱氢酶复合体通过变构效应、共价修饰进行快速调节。三羧酸循环的调控因素较多。

  45. 三 磷酸戊糖途径 Pentose phosphate pathway 一、概念（concept) 指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。 二、细胞内定位：胞液（Cytosol)

  46. 三、反应过程 （Overview of the pentose phosphate pathway) 分两个阶段 1、磷酸戊糖的生成 2、基团转移反应 四、调节（Regulation) 6－磷酸脱氢酶 NADPH/NADP+比值

  47. 反应过程： G G6P F6P F1，6DP 三磷酸甘油醛 NADPH 5-磷酸核糖 进一步氧化分解 关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶

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