5第五章 糖代谢

3．尿苷二磷酸葡萄糖的生成
UDPG焦磷酸化酶 1－磷酸葡萄糖 + 尿苷三磷酸 （UTP） （G-1-P） PPi 尿苷二磷酸葡萄糖 （UDPG）
4．糖原的合成
尿苷二磷酸葡萄糖 ＋ （UDPG） 糖原引物 （Gn） 糖原合成酶 UDP ＋ 糖原（Gn+1 ）
（二）糖原合成的特点 1．糖原合成需要糖原引物 2．糖原合成酶是糖原合成的关键酶
第五章 糖代谢
学习目标
1．理解掌握糖的无氧分解、有氧氧化及糖异生的主要过程、关键酶和生理意义； 2．说出糖原合成、分解过程及生理意义，血糖的来源和去路。 3．熟记糖的生理功能、磷酸戊糖途径生理意义，血糖水平的调节及代谢异常。
01
第一节 概述
part
第一节 梅毒病人的护理
一、糖的消化吸收与生理功能
一、糖异生作用的途径 （一）丙酮酸羧化支路
一、糖异生作用的途径 （二）1，6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖 1，6-二磷酸果糖由果糖二磷酸酶催化生成6-磷酸果糖，使磷 酸果糖激酶催化的反应逆行。
ATP ADP
磷酸果糖激酶 6－磷酸果糖 Pi 果糖1，6二磷酸酶 H2O 1，6-二磷酸果糖
一、糖异生作用的途径
（一）糖的消化吸收 （二）糖的生理功能 1.氧化供能 2.构造组织细胞
3.参与构成许多重要物质
二、糖的代谢概况 糖代谢主要是指葡萄糖在体内的一系列复杂的化学反应。不 同生理条件下，葡萄糖在组织细胞内代谢途径不同。糖代谢 途径有：①在氧供应充足时，葡萄糖进行有氧氧化，彻底氧 化生成CO2和H2O，并释放大量能量；②在缺氧时，进行糖酵 解生成乳酸及产生少量的能量；③经磷酸戊糖途径生成5-磷 酸核糖和NADPH；④糖原（肝糖原、肌糖原）的合成与分解； ⑤非糖物质如甘油、乳酸、丙酮酸、生糖氨基酸等经糖异生 作用转变为葡萄糖或糖原。
草酰乙酸
二、糖的有氧氧化 (三)有氧氧化的生理意义 1．糖的有氧氧化主要是为机体提供能量
2．三羧酸循环是糖、脂肪、蛋白质彻底氧化的共同途径
3．三羧酸循环是物质代谢的枢纽
知识卡片
三羧酸循环的发现： 1936 年 H.A.Krebs(H.A. 克雷布斯 ) 开始研究鸽
子的飞翔肌对各种二羧酸和三羧酸的氧化代谢关系，发现并非所有的
一、糖的无氧分解
第二阶段：丙酮酸转变成乳酸 丙酮酸在乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LD或LDH）的催化 下，接受由NADH+H+提供的氢原子，还原成为乳酸。这使糖酵解途径 中生成的NADH重新转变成NAD+，使糖酵解过程得以继续运行。
糖酵解的反应过程归纳
一、糖的无氧分解
一、糖原的合成 由单糖（主要是葡萄糖）合成糖原的过程称为糖原合成
（glycogenesis）。
（一）糖原合成的反应过程 1．葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖
己糖激酶或葡萄糖激酶 葡萄糖（G） ATP Mg
2+
6－磷酸葡萄糖（G-6-P）
来自百度文库
ADP
2．1-磷酸葡萄糖的生成
6－磷酸葡萄糖（G-6-P） 磷酸葡萄糖变位酶 1－磷酸葡萄糖（G-1-P）
成5-磷酸核糖、NADPH+H+和CO2。第二个阶段为糖基移换阶段， 最终生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，进入糖酵解途径代谢。
（二）磷酸戊糖途径的生理意义
1．产生5-磷酸核糖
2．生成NADPH+H+
三、磷酸戊糖途径 （一）磷酸戊糖途径的反应过程 磷酸戊糖途径在胞液中进行，全过程可分为两个阶段：第一
（三）6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 在葡萄糖-6-磷酸酶作用下，6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖。
ATP 己糖激酶 葡萄糖 Pi 葡萄糖 6－磷酸酶
ADP 6－磷酸葡萄糖 H2O
二、糖异生作用的生理意义
（一）维持饥饿时血糖浓度的相对恒定 （二）有利于乳酸的再利用 （三）协助氨基酸代谢
05
第五节 血糖
part
思考与训练 1．比较糖酵解与糖的有氧氧化在反应条件、部位、过程、产 能、特点及生理意义的异同点。 2．何谓糖异生作用？其反应过程的关键酶有哪些？其生理意
义如何？
3．血糖的来源与去路有哪些？血糖水平如何调节？胰岛素降 低血糖的机制是什么？
谢谢观赏！
二、糖的有氧氧化 (一)有氧氧化的反应过程 糖的有氧氧化分三个阶段：①葡萄糖或糖原经糖酵解途径转
变为丙酮酸，在胞液中进行；②丙酮酸进入线粒体氧化脱羧
生成乙酰CoA；③乙酰CoA进入三羧酸循环，彻底氧化为CO2和 H2O，并释放大量能量。
葡萄糖
第一阶段 胞液
丙酮酸
第二阶段 线粒体
乙酰CoA
第三阶段 线粒体
CH2OPO32－
2，3-二磷酸甘油酸支路
一、糖的无氧分解
（三）糖酵解的生理意义 糖酵解最主要的生理意义是机体在缺氧或无氧条件下获得能量的有 效方式。如骨骼肌ATP含量较低，当机体剧烈运动使肌肉局部血流相 对不足，主要通过糖酵解可迅速获得能量，使骨骼肌在缺氧状态下 保持正常功能。 某些病理情况下，如各种原因的呼吸或循环功能障碍等造成机体缺 氧，糖酵解途径增强，使机体在缺氧时获得ATP供应。糖酵解过度也 可能造成乳酸堆积，引起乳酸中毒。 有些组织细胞，如视网膜、睾丸、白细胞、肿瘤等，即使供氧充足， 也主要依靠糖酵解获得能量；成熟的红细胞因缺乏线粒体而完全依 赖糖酵解供能。
3．分支酶作用形成糖原分支结构
4．糖原合成消耗能量
二、糖原的分解
1．糖原分解为1-磷酸葡萄糖
磷酸化酶
Gn + Pi
G-1-P + Gn-1
2．6-磷酸葡萄糖生成 3．6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖
葡萄糖－6－磷酸酶 6－磷酸葡萄糖 H2O Pi 葡萄糖
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第四节 糖异生作用
第一节 梅毒病人的护理
part
CO2 ＋ H2O ＋ ATP
1．丙酮酸的生成
2．丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
3.乙酰CoA的氧化——三羧酸循环
二、糖的有氧氧化 （二）三羧酸循环的特点 1．三羧酸循环是乙酰CoA彻底氧化的机构
2．三羧酸循环是耗氧、产能的重要途径
3．三羧酸循环是单向反应体系
4．三羧酸循环需要不断补充中间产物
COOH 丙酮酸羧化酶 C=O CH3 丙酮酸 CO2 ATP ADP+Pi COCOOH CH2COOH
02
第二节 糖的分解代谢
第一节 梅毒病人的护理
part
一、糖的无氧分解
葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下分解生成乳酸（lactate）的过程， 称为糖的无氧分解。此过程与酵母菌使糖生醇发酵过程相似，故称 为糖酵解(glycolysis)。 （一）糖酵解的反应过程 第一阶段：葡萄糖分解为丙酮酸
1．葡萄糖磷酸化成为6-磷酸葡萄糖（glucose-6-phosphate，G-6-P）
2．6-磷酸葡萄糖转化为6-磷酸果糖（fructose-6-phosphate, F-6-P）
3．6-磷酸果糖转变为1
4．磷酸丙糖的生成
5．1，3-二磷酸甘油酸的生成
6．1，3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
7．3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
8．2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
9．磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸
个阶段为氧化反应阶段，限速酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶，生
成5-磷酸核糖、NADPH+H+和CO2。第二个阶段为糖基移换阶段， 最终生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛，进入糖酵解途径代谢。
（二）磷酸戊糖途径的生理意义
1．产生5-磷酸核糖
2．生成NADPH+H+
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第三节 糖原的合成与分解
第一节 梅毒病人的护理
二、血糖水平的调节
（一）器官调节
调节血糖浓度的主要器官是肝。主要通过肝糖原的合成、分 解和糖异生作用来维持血糖浓度的相对恒定。进食后血糖浓 度增高，肝糖原的合成贮存增加。空腹时肝糖原能直接分解 为葡萄糖补充血糖。饥饿状态下肝糖原耗尽，肝糖异生作用
加强将非糖物质转变为糖。其他一些单糖如果糖、半乳糖也
二羧酸和三羧酸都有极高氧化效率。根据实验， Krebs提出了丙酮酸 氧化的循环系统，发现三羧酸循环。 1953 年 Krebs 获得诺贝尔生理学 医学奖。
三、磷酸戊糖途径 （一）磷酸戊糖途径的反应过程 磷酸戊糖途径在胞液中进行，全过程可分为两个阶段：第一
个阶段为氧化反应阶段，限速酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶，生
三、糖代谢异常 （一）高血糖 高血糖指空腹血糖水平大于6.9mmol/L，若超过肾糖阈值 （8.9～10.0mmol/L）时，则出现糖尿。高血糖有生理性和病
理性之分。
1．生理性高血糖 （二）低血糖 空腹血糖低于3.0mmol/L称低血糖。低血糖可直接影响脑的正 常生理功能。 2．病理性高血糖
1．低血糖常见的原因 2．低血糖的危害
可在肝中转变成葡萄糖，维持血糖浓度相对稳定。
二、血糖水平的调节
（二）激素的调节
1．降低血糖的激素 2．升高血糖的激素
降低血糖的激素 1.促进葡萄糖进入肌肉、 胰高血糖素 胰 岛 素 脂肪等组织细胞 2.加速葡萄糖在肝、肌 肉内合成糖原 3.促进糖的有氧氧化 4.促进糖转变为脂肪 5.抑制糖异生作用 糖皮质激素 肾上腺素 1.促进肝糖原分解 2.促进肌糖原酵解 3.促进糖异生作用 1.促进糖异生作用 2.促进肝外组织蛋白 质分解，生成氨基酸 升高血糖的激素 1. 抑 制 肝 糖 原 合 成 ， 促进肝糖原分解 2.促进糖异生作用
（二）糖酵解反应特点 1.糖酵解反应的全过程没有氧的参与但有氧化反应 2.糖酵解过程可产生少量能量 3.糖酵解反应过程中有三步不可逆反应 4.红细胞糖酵解存在2，3-二磷酸甘油酸支路
葡萄糖
COO ～PO32－ CHOH CH2OPO32－ ADP 磷酸甘油酸激酶 ATP COOH CH－OH CH2OPO32－ 3－磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸变位酶 Pi H2O COOH CHOPO32－ 2，3－二磷酸甘油酸 磷酸甘油酸变位酶
part
糖原（glycogen）是以葡萄糖为单位聚合而成的分枝状大分
子多糖，是体内糖的储存形式。糖原分子中的α-葡萄糖单位 通过α-1，4糖苷键相连构成直链，而以α-1，6糖苷键构成 分支。糖原有较多的分支结构，分枝末端为非还原端，糖原 的合成与分解都是从非还原端开始的。分枝愈多，非还原端 愈多，这样增加了糖原合成与分解的反应位点，大大提高了 代谢速度。
第一节 梅毒病人的护理
血糖主要是指血液中的葡萄糖。正常成人空腹血糖浓度相对 恒定，在3.9～6.1mmol/L范围内，这是机体对血糖来源和去
路调节的结果。血糖浓度的相对恒定，对组织器官能量的供
给（尤其是脑组织），以维持正常生理活动具有重要意义。
一、血糖的来源和去路
（一）血糖的来源
1．食物中的糖 （二）血糖的去路 1．氧化供能 3．转变为其他糖类及非糖物质 2．合成糖原 4．随尿排出 2．肝糖原分解 3．糖异生作用