04糖代谢
《医学生物化学》第4章糖代谢重点难点
《医学生物化学》第4章糖代谢重点难点《医学生物化学》第4章糖代谢-重点难点一、糖类的生理功用：①氧化供能：糖类是人体最主要的供能物质，占全部供能物质供能量的70%；与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原，前者为运输和供能形式，后者为贮存形式。
②作为结构成分：糖类可与脂类形成糖脂，或与蛋白质形成糖蛋白，糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分：核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸，DNA，RNA等。
④转变为其他物质：糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解：糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
其全部反应过程在胞液中进行，代谢的终产物为乳酸，一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。
糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1.活化(己糖磷酸酯的生成)：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖(F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶(肝中为葡萄糖激酶)和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2.裂解(磷酸丙糖的生成)：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。
3.放能(丙酮酸的生成)：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP。
丙酮酸激酶为关键酶。
4.还原(乳酸的生成)：利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH，使NADH重新氧化为NAD+。
即丙酮酸→乳酸。
三、糖无氧酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。
糖代谢的三大代谢途径
糖代谢的三大代谢途径
糖代谢的三大代谢途径分别是有氧氧化、无氧酵解、磷酸戊糖途径。
糖代谢指葡萄糖、糖原等在体内的一系列复杂的化学反应。
在人体内糖的主要形式是葡萄糖及糖原。
一、无氧酵解
当机体处于相对缺氧情况（如剧烈运动）时，葡萄糖或糖原分解生成乳酸，并产生能量的过程称之为糖的无氧酵解。
这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌，因与酵母的生醇发酵非常相似，故又称为糖酵解。
反应过程
参与糖酵解反应的一系列酶存在在细胞质中，因此糖酵解的全部反应过程均在细胞质中进行。
二、有氧氧化
是指葡萄糖生成丙酮酸后，在有氧条件下，进一步氧化生成乙酰辅酶A，经三羧酸循环彻底氧化成水、二氧化碳及能量的过程。
这是糖氧化的主要方式。
三、磷酸戊糖途径
是葡萄糖氧化分解的另一条重要途径，它的功能不是产生ATP，而是产生细胞所需的具有重要生理作用的特殊物质，如NADPH和5-磷酸核糖。
这条途径存在于肝脏、脂肪组织、甲状腺、肾上腺皮质、性腺、红细胞等组织中。
代谢相关的酶存在于细胞质中。
生物化学 糖代谢
生物化学：糖代谢糖是生物体重要的能量来源之一，也是构成生物体大量重要物质的原始物质。
糖代谢是指生物体对糖类物质进行分解、转化、合成的过程。
糖代谢主要包括两大路径：糖酵解和糖异生。
本篇文档将从分解和合成两个角度，介绍生物体内糖的代谢。
糖的分解糖酵解（糖类物质的分解）糖酵解是指生物体内将葡萄糖和其他糖类物质分解成更小的化合物，同时释放出能量。
糖酵解途径包括糖原泛素、琥珀酸途径、戊糖途径、甲酸途径等。
其中主要以糖原泛素和琥珀酸途径为代表。
糖原泛素途径糖原泛素途径又称为糖酵解途径，是生物体内最常用的糖分解方式。
它可以将葡萄糖分解成丙酮酸或者丁酮酸，同时产生2个ATP和2个NADH。
糖原泛素途径一般分为两个阶段：糖分解阶段和草酸循环。
糖分解阶段在这个阶段，葡萄糖通过酸化和裂解反应，进入三磷酸葡萄糖分子中，并生成一个六碳分子葡萄糖酸，此过程中消耗1个ATP。
接着，葡萄糖酸分子被磷酸化，生成高能量化合物1,3-二磷酸甘油酸，同时产生2个ATP。
随后，1,3-二磷酸甘油酸分子的丙酮酸残基被脱除，生成丙酮酸或者丁酮酸。
草酸循环草酸循环是指将生成的丙酮酸和丁酮酸在线粒体内发生可逆反应，生成柠檬酸，随后通过草酸循环将柠檬酸氧化分解成二氧化碳、水和ATP。
草酸循环中的关键酶有乳酸脱氢酶、肌酸激酶等。
琥珀酸途径琥珀酸途径也被称为三羧酸循环，是生物体内另一种重要的糖分解途径，它可以将葡萄糖分解成二氧化碳和水，同时产生30多个ATP。
琥珀酸途径中，葡萄糖通过磷酸化，生成高能分子葡萄糖6-磷酸，随后被氧化酶和酶羧化酶双重氧化分解成二氧化碳和水。
琥珀酸途径的关键酶有异构酶、羧酸还原酶等。
糖异生（糖合成）糖异生是指非糖类物质（如丙酮酸、乳酸等）通过一系列合成反应，转化成糖类物质的过程。
糖异生是生物体内糖类物质的重要来源之一，对维持生命的各种生理过程具有重要意义。
糖异生途径包括丙酮酸途径、戊糖途径和甘油三磷酸途径等。
丙酮酸途径丙酮酸途径是指通过丙酮酸合成糖的途径，它可以将丙酮酸反应生成物乙酰辅酶A进一步转移，合成3磷酸甘油醛，随后通过糖醛酸-3-磷酸酰基转移酶反应，合成葡萄糖6磷酸。
生物化学第四章糖代谢
⽣物化学第四章糖代谢第四章糖代谢⼀、糖的主要⽣理功能是氧化供能1、⽣命活动中的主要作⽤是提供碳源和能源2、提供体内合成其他物质的原料3、作为机体组织细胞的组成成分⼆、汤的消化吸收主要在⼩肠进⾏三、糖的⽆氧氧化：在机体极度缺氧的条件下，葡萄糖经⼀系列酶促反应，⽣成丙酮酸，进⽽还原⽣成乳酸的过程，称为糖酵解，亦称为糖的⽆氧氧化。
糖酵解分为两个阶段：1、由葡萄糖分解为丙酮酸（2个），称之为糖酵解途径。
2、由丙酮酸转变成乳酸。
1、糖酵解总结：糖酵解的反应部位：胞浆糖酵解是⼀个不需氧的产能过程。
反应全过程中有三个不可逆反应G------（ATP）→(ADP)------G-6-P葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖⼰糖激酶F-6-P------（ATP）→（ADP）------F-1,6-2P6-磷酸果糖转化为1,6⼆磷酸果糖磷酸果糖激酶-1PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）------（ADP）→（ATP）-------丙酮酸丙酮酸激酶产能的⽅式和数量：⽅式：底物⽔平磷酸化净⽣成ATP数量：从G开始2*2-2=2ATP从Gn（糖原）开始2*2-1=3ATP终产物乳酸的去路：释放⼊⾎，进⼊肝脏再进⼀步代谢------分解利⽤乳酸循环（糖异⽣）调节⽅式：别构调节共价修饰调节3、糖酵解的主要⽣理意义是在机体缺氧的情况下快速供能四、糖的有氧氧化：机体氧供充⾜时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并放出能量的过程。
是机体主要功能⽅式。
部位：胞液、线粒体1、糖有氧氧化的反应过程包括：糖酵解途径（葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸）丙酮酸氧化脱羧（丙酮酸进⼊线粒体氧化脱羧⽣成⼄酰C o A三磷酸循环（⼄酰C o A进⼊三羧酸循环以及氧化磷酸化⽣成ATP）氧化磷酸化2、三羧酸循环（TCA）是以形成柠檬酸为起始物的循环反应概念：⼄酰C o A与草酰⼄酸缩合⽣成含三个羧基的柠檬酸，反复的进⾏脱氢脱羧⼜⽣成草酰⼄酸，再重复循环反应过程部位：线粒体TCA反应由8步代谢反应组成三羧酸循环要点：经过⼀次三羧酸循环，消耗⼀个⼄酰C o A经过四次脱氢，两次脱羧，⼀次底物⽔平磷酸化⽣成1分⼦FADH，3分⼦NADH+H+ ，2分⼦CO，1分⼦GTP整个循环反应为不可逆反应三羧酸循环的中间反应起催化作⽤TCA循环受底物、产物和关键酶活性的调节TCP循环是3⼤营养物质代谢中具有重要⽣理意义：TCA循环是3⼤营养素的最终代谢通路，其作⽤在于通过四次脱氢，为氧化磷酸化反应⽣成ATP提供还原当量。
糖代谢的原理和过程
糖代谢的原理和过程
糖代谢是指机体对糖类物质进行利用和转化的过程。
糖类物质主要包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。
糖的代谢过程分为两个主要阶段：糖的降解（糖原分解和糖酵解）和糖的合成（糖原合成和糖异生）。
1. 糖原分解：糖原是多个葡萄糖分子连接而成的多糖，主要储存在肝脏和肌肉中。
当机体需要能量时，糖原会被分解成葡萄糖，供给机体细胞使用。
这个过程主要发生在肝脏和肌肉中，通过糖原磷酸化酶的作用，将糖原分子逐渐降解成葡萄糖-1-磷酸，然后转化为葡萄糖，进入细胞内进行能量供应。
2. 糖酵解：糖酵解是指糖分子在细胞质内通过一系列的反应逐步分解成乳酸或乙醇，同时产生少量的能量(ATP)。
这个过程主要发生在细胞质内，通过糖酵解途径，将葡萄糖分子转化为乳酸或乙醇，并释放出能量。
3. 糖原合成：当机体摄入过多的葡萄糖或其他糖类物质时，多余的葡萄糖通过一系列的反应被转化为糖原并储存在肝脏和肌肉中。
这个过程主要发生在肝脏和肌肉细胞内，通过多糖合成酶的作用，将葡萄糖合成成糖原。
4. 糖异生：糖异生是指机体通过一系列的化学反应将非糖类物质（如氨基酸、乳酸、甘油等）转化为葡萄糖或其他糖类物质的合成过程。
这个过程主要发生在肝脏细胞中，通过糖异生途径，将非糖类物质转化为葡萄糖或其他糖类物质，提供能量或
储存为糖原。
总的来说，糖的代谢是一个复杂的生物化学过程，涉及多个酶和代谢途径的参与。
它在维持机体能量平衡、供给细胞能量和合成其他重要物质等方面发挥着重要的作用。
生物化学第2篇 第04章 物质代谢与调节--糖代谢
食物糖: 淀粉.糖元.双糖.纤维素
(+)
消化.吸收
单糖
(代谢)
第一节
糖的生理功能
供能 供碳原 转化成肌体成分 转化成生物活性物质
概述
糖的消化.吸收
消化:口腔开始.小肠为主.酶促反应 吸收:依赖载体.耗能的主动吸收(主)依赖载体.不耗能的促进吸 收
糖代谢概况
酵解从Ｇｎ开始：
Ｇｎ
1-Ｐ-Ｇ
６-Ｐ-Ｇ
其他己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径．
无氧酵解总结
在胞液中进行 原料:G或者Gn. 产物：乳酸． 不可逆．催化不可逆反应的三个酶即为限速酶 （整个途径中速度最慢的酶）． 两步耗能反应，两步底物水平磷酸化（代谢物在代谢
过程中，由于脱Ｈ或者脱水，分子内部能量重新分布，形成一个高能磷酸 键，此磷酸基可直接转给ＡＤＰ生成ＡＴＰ）．尽生成ATP
不耗能.
肝、肌Gn分解的不同在于6-P-G的去路不 同.此导致Gn合成、分解的功能不同.
三. Gn合成与分解的调节
肝Gn合成与分解通过调节以保证血[G]的恒 定. 肌Gn合成与分解通过调节以保证肌肉组织 对能量的需求. 所以,调节的条件和因素也不同 Gn合成与分解是由两套酶催化的不同途径, 但受相同体系的调节. Gn合成酶、 Gn磷酸化酶均受共价修饰、 变构的双重调节.
分解:无氧酵解.有氧氧化.戊糖旁路.糖醛酸途径等 糖元合成与分解 糖异生
第二节 糖的分解代谢
一、糖的无氧酵解
定义:在缺氧情况下,葡萄糖生成乳酸的过程. 包括: G
酵解途径
丙酮酸
LDH
乳酸
细胞定位: 胞液
过程
糖代谢的名词解释(一)
糖代谢的名词解释(一)糖代谢的名词解释在生物体内，糖代谢是指糖类物质在生物体内发生的一系列化学反应，包括糖的合成、降解和利用。
糖代谢是维持正常生理活动所必需的重要过程。
下面是一些与糖代谢相关的名词的解释及举例说明：糖代谢通路糖代谢通路是指糖类物质在生物体内转化的路径。
常见的糖代谢通路包括： - 糖酵解：将葡萄糖分解为乳酸或乙醇，产生能量。
例如人体肌肉在无氧条件下进行的能量供应就依赖于糖酵解。
- 糖异生：通过非糖物质合成葡萄糖。
例如在长时间禁食或低碳水化合物饮食状态下，肝脏会通过糖异生合成葡萄糖，以提供能量供给其他组织。
- 糖原合成：将多个葡萄糖分子连接起来，形成能储存的糖原。
例如人体肝脏和肌肉中的糖原可以在需要时释放出葡萄糖来供应能量。
血糖调节血糖调节是指维持血液中葡萄糖浓度在一定范围内的生理过程。
常见的血糖调节机制包括： - 胰岛素：由胰腺分泌的激素，可以降低血糖浓度。
例如在进食后，血糖浓度升高时，胰岛素会促使细胞吸收葡萄糖，从而降低血糖水平。
- 糖皮质激素：由肾上腺分泌的激素，可以提高血糖浓度。
例如在应激状态下，如饥饿、疾病或运动时，糖皮质激素会促使肝脏释放储存的葡萄糖，以增加血糖水平。
糖尿病糖尿病是一种慢性代谢性疾病，主要特征是血糖浓度异常高。
常见的糖尿病类型包括： - 1型糖尿病：由胰岛素分泌不足或完全缺乏所引起，患者需要注射胰岛素进行治疗。
例如自身免疫攻击导致胰岛细胞功能受损而引发的1型糖尿病。
- 2型糖尿病：由胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足所引起，患者通常可以通过控制饮食和运动来管理血糖水平。
例如肥胖、不良饮食习惯和缺乏运动引起的2型糖尿病。
血糖监测血糖监测是指通过测量血液中的葡萄糖浓度来了解一个人的血糖水平。
常见的血糖监测方法包括： - 血糖仪：使用血糖仪可以通过在手指上采集一小滴血液，然后将血液放到试纸上测量血糖浓度。
例如糖尿病患者可以每天使用血糖仪来监测自己的血糖水平。
- 糖化血红蛋白：通过测量血液中糖化血红蛋白的浓度来了解过去2-3个月内的血糖控制情况。
04糖代谢
底物 底物
2NADH
第二阶段（线粒体基质） 2 * 2.5
2×丙酮酸 → 2×乙酰CoA 5
第三阶段（线粒体基质） 2 * 10
2×异柠檬酸 → 2×α-酮戊二酸 2×α-酮戊二酸 → 2×琥珀酰CoA 2×琥珀酰CoA → 2×琥珀酸 2×琥珀酸 → 2×延胡索酸 2×苹果酸 → 2×草酰乙酸 由一个葡糖糖总共获得 2NADH 2NADH 5 5 2 3 5 30或32
6-磷酸果糖激酶-I 终产物：乳酸
净得能：2ATP
糖原：净得能？
丙酮酸激酶
ADP ATP
E1
Glu
ATP
G-6-P
ADP
F-6-P
ATP
E2
F-1, 6-2P 3-磷酸甘油醛
NAD+
NADH+H+ Pi
ADP
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
糖 酵 解 的 代 谢 途 径
应高原缺氧环境
海拔 5000米
某些组织细胞与糖酵解供能：
成熟红细胞：
无线粒体，无法通过氧化磷 酸化获得能量，只能通过糖酵 解获得能量
视网膜、白细胞、骨 髓、肿瘤细胞等: 代谢极为活跃，即使不缺 氧,也常由糖酵解提供部分能 量
第三节
糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)
* 概念
糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指
NADH+H+ FADH2
[O]
[O]
H2O、2.5ATP H2O、1.5ATP
反 第一阶段（胞浆）5 / 7 葡糖糖 → 6-磷酸葡糖糖
应
辅 酶
最终获得ATP
糖代谢
第四章糖代谢糖是有机体重要的能源和碳源。
糖代谢包括糖的合成与糖的分解两方面。
糖的最终来源都是植物或光合细菌通过光合作用将CO2和水同化成葡萄糖。
除此之外糖的合成途径还包括糖的异生—非糖物质转化成糖的途径。
在植物和动物体内葡萄糖可以进一步合成寡糖和多糖作为储能物质(如蔗糖、淀粉和糖元),或者构成植物或细菌的细胞壁(如纤维素和肽聚糖)。
在生物体内，糖(主要是葡萄糖)的降解是生命活动所需能量(如ATP)的来源。
生物体从碳水化合物中获得能量大致分成三个阶段：在第一阶段，大分子糖变成小分子糖，如淀粉、糖元等变成葡萄糖；在第二阶段，葡萄糖通过糖酵解(糖的共同分解途径)降解为丙酮酸，丙酮酸再转变为活化的酰基载体—乙酰辅酶A；在第三阶段，乙酰辅酶A通过三羧酸循环(糖的最后氧化途径)彻底氧化成CO2，当电子传递给最终的电子受体O2时生成A TP。
这是动物、植物和微生物获得能量以维持生存的共同途径。
糖的中间代谢还包括磷酸戊糖途径、乙醛酸途径等。
第一节新陈代谢概论一、新陈代谢的意义新陈代谢是生物最基本的特征之一。
新陈代谢是指生物活体与外界环境不断交换物质的过程。
机体从外界摄取营养物质，转化为机体自身需要的物质称为同化作用，是由小分子合成生物大分子，需要能量；而机体自身原有的物质的分解、排泄称为异化作用，是由生物大分子降解为生物小分子，最后分解成CO2和H2O，释放能量。
异化作用释放的能量可供机体生理活动的需要。
同化作用为异化作用提供物质基础，异化作用为同化作用提供能量基础。
同化作用和异化作用是既对立又统一的矛盾的两个方面，两者相互联系、相互制约，互为基础。
生物机体的同化作用和异化作用都包含着一系列逐步进行的合成与分解的反应，称之为中间代谢反应。
能量的释放与供应是逐步进行的，也是由许多中间代谢反应组成的。
机体与外界环境进行物质交换的过程称为物质代谢。
在物质交换中伴随着能量的交换，也称为能量代谢。
植物通过光合作用将太阳的光能转变为糖的化学能。
第4章糖代谢ppt课件
第一阶段
葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖（glucose6-phosphate, G-6-P），催化此反应的是己 糖激酶（hexokinase, HK），己糖激酶需要 Mg++作为激活剂，消耗1分子ATP。该反应单 向进行，不可逆。
糖酵解过程缩略图
糖酵解的进行
因为细胞中NAD+含量甚微，在糖酵解途径中 产生的还原当量（NADH+H+）要重新氧化为 NAD+，酵解方可继续进行；在缺氧状态下， 丙酮酸可作为受氢体，接受氢后转变为乳酸从 而再生NAD+ 。
在酵解过程中，1分子葡萄糖产生2分子3磷酸 甘油醛，后者脱氢使2分子NAD+还原为 NADH；而1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸， 正好可使2分子NADH再生为NAD+ 。整个过 程，1分子葡萄糖产生2分子乳酸和2分子ATP， 而NAD+和NADH不断相互转变，总量不增加 也不减少。
在己糖异构酶（phosphohexoisomerase） 的催化下，6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖 （fructose-6-phosphate, F-6-P），己糖异 构酶也需要Mg++作为激活剂，醛糖与酮糖的 异构反应是可逆的，
6-磷酸果糖磷酸化为1,6-二磷酸果糖（1,6fructose-bisphosphate, F-1,6-P），磷酸 果糖激酶-1（phosphofructokinase-1）催 化此反应， Mg++作为激活剂，消耗1分子 ATP，该反应不可逆。
故称为糖酵解（glycolysis）。
糖酵解分两个阶段：第一阶段从葡萄糖或糖原 开始，到生成2分子磷酸丙糖；第二阶段由磷 酸丙糖转变为乳酸。
041-糖代谢
神经系统对血糖浓度的调节主要通过下丘脑和自主神经系统调节相关激素的分泌。激素对血糖浓度的调节，主要是通过胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、生长激素及甲状腺激素之间相互协同、相互拮抗以维持血糖浓度的恒定。激素对血糖浓度的调节。
肝脏是调节血糖浓度的最主要器官。血糖浓度和各组织细胞膜上葡萄糖转运体（glucose
mmol／L，口服或静脉注射葡萄糖0.5-1小时后最高浓度＜11.1 mmol／L，2小时血糖浓度≥7.8
mmol／L，称为亚临床或无症状的糖尿病，糖耐量试验在这种病人的早期诊断上颇具意义。典型的糖尿病人糖耐量试验为：空腹血糖浓度在≥7.0
mmol／L，口服或静脉注射葡萄糖2小时后血糖浓度≥11.1
transporters）是器官水平调节的两个主要影响因素，此时细胞膜上葡萄糖转运体家族有GLUT1-5，是双向转运体。在正常血糖浓度情况下，各组织细胞通过细胞膜上GLUT1和
GLUT3摄取葡萄糖作为能量来源；当血糖浓度过高是，肝细胞膜上的GLUT2起作用，快速摄取过多的葡萄糖进入肝细胞，通过肝汤圆合成来降低血糖浓度；血糖浓度过高会刺激胰岛素分泌，导致肌肉和脂肪住址细胞膜上GLUT4的量迅速增加，加快对血液中葡萄糖的吸收，合成肌糖原或转变成脂肪储存起来。当血糖浓度偏低时，肝脏通过糖原分解及糖异生升高血糖浓度。
mmol／L，说明病人调节血糖浓度能力降低。目前临床上建议检测空腹血糖浓度和2小时餐后血糖浓度，简化糖耐量试验过程。
糖的无氧酵解
一、糖的无氧酵解
当机体处于相对缺氧情况(如剧烈运动)时，葡萄糖或糖原分解生成乳酸，并产生能量的过程称之为糖的无氧酵解。这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌，因与酵母的生醇发酵非常相似，故又称为糖酵解。反应过程
生物化学04章 糖代谢 第4,5节
糖酵解途径中三个不可逆反应：
G+ATP HK G6P+ADP
FPK
F6P+ATP
F1,62P+ADP
PEP+ADP PK 丙酮酸+ATP
果糖-1,6-二磷酸酶-1
一两色素本来老——异亮色苏苯赖酪
二、糖异生的生理意义
1、保证血糖浓度相对恒定
空腹饥饿时，维持血糖浓度恒定。乳酸的糖异生与 运动有关，氨基酸和甘油的糖异生与饥饿有关
2，6—双磷酸果糖可与1，6—双磷酸果糖互变， 后者是丙酮酸激酶的别构激活剂，胰高血糖素 （胰岛素）可借此途径发挥升血糖作用
五
3.9~5.6mmol/L
激活磷蛋白磷酸酶 诱导PFK-1和Pyruvate Kinase，激活PDC 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶 抑制HSL
6.0mmol/L时称
2.8mmol/L
本章小结：
糖无氧氧化、糖有氧氧化、糖原的合成 与分解、糖异生等代谢过程的概念、特 点及其生理意义，糖酵解的概念，熟悉 上述代谢的代谢途径，了解代谢调节。
熟悉磷酸戊糖途径的概念及生理意义。 血糖的概念及维持血糖恒定的机理 了解糖的生理功能及消化吸收
2、补充肝糖原
3、调节酸碱平衡
4、有利于乳酸的利用：乳酸循环
胰高血糖素 （-）
（6—磷酸果糖激酶－2）
胰高血糖素
（+） 诱导表
2，6—二磷酸果糖是肝内调节糖分解和糖异生 的主要信号，胰岛素和胰高血糖素主要通过调 节2，6—双磷酸果糖水平而影响血糖浓度
糖代谢基本概念
糖代谢基本概念糖代谢是指生物体利用糖类物质进行能量代谢和生物合成的过程。
糖代谢在机体内发挥着重要的生理功能，涉及到多个生化反应和途径。
本文将介绍糖代谢的基本概念，包括糖类物质的来源与消耗、糖的储存和释放、以及糖代谢途径等内容。
一、糖类物质的来源与消耗糖类物质的来源主要包括饮食中的碳水化合物和机体内的糖原。
碳水化合物是人们主要的能量来源，可以通过消化吸收后转化为葡萄糖，进入血液循环供给全身各组织细胞。
同时，肝脏和肌肉中还储存有大量的糖原，可供机体在需求时进行分解生成葡萄糖。
与此同时，糖类物质的消耗也分为两个方面，即能量代谢和生物合成。
能量代谢是指糖类物质通过糖酵解和三羧酸循环等途径，产生ATP分子供给细胞的能量需求。
生物合成则是指糖类物质通过酵素催化的反应，在合适的环境下生成生物活性物质，如脂肪酸、胆固醇等。
二、糖的储存和释放糖的储存主要通过形成糖原和脂质的形式进行。
糖原是多个葡萄糖分子的聚集，存在于肝脏和肌肉中。
当血糖水平升高时，胰岛素的作用刺激肝脏和肌肉细胞摄取过多的葡萄糖，并储存为糖原形式。
当血糖水平下降或者体力活动增加时，肝脏和肌肉释放储存的糖原，通过糖酵解产生葡萄糖供能。
另外，糖类物质也可以以脂质的形式进行储存。
当机体内糖原的储存达到饱和状态时，多余的葡萄糖将被转化为脂肪酸，并通过合成三酰甘油的方式储存于脂肪细胞中。
当血糖水平下降时，脂肪酸被释放出来，供给身体能量需求。
三、糖代谢途径糖代谢涉及到多个重要的生化途径，包括糖酵解、糖异生和糖醇代谢等。
1. 糖酵解是指葡萄糖通过一系列酶的催化，在细胞质中发生的反应。
首先，葡萄糖通过糖解途径分解为两个三碳化合物，再经过磷酸化和氧化过程逐步转化为丙酮酸。
丙酮酸进入线粒体后通过三羧酸循环的反应产生能量和二氧化碳。
2. 糖异生是指通过非糖物质，如乳酸、甘油、氨基酸等，经过一系列的反应转化为葡萄糖或糖原的过程。
糖异生主要发生在肝脏和肾脏中，维持了血糖水平的稳定。
糖代谢 04
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
CO
磷酸丙糖异构酶
C H 2O H
(phosphotriose isomerase)
磷酸二羟丙酮
CH OH
CH2 O P 3-磷酸甘油醛
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
F-6-P
ATP
蔗 糖 (sucrose)：葡萄糖 — 果糖
乳 糖 (lactose)：葡萄糖 — 半乳糖
多糖——能水解生成多个分子单糖的糖。
常见的多糖有： 淀粉 (starch) 糖原 (glycogen) 纤维素 (cellulose)
• 淀粉——是植物中养分的储存形式。
淀粉 颗粒
• 糖原——是动物体内葡萄糖的储存形式。
➢ 糖酵解的反应部位：胞浆
一、糖无氧氧化反应过程分为糖酵 解途径和乳酸生成两个阶段
糖酵解分为两个阶段：
➢ 第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)， 称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。
➢ 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。
Glu
ATP
ADP
G-6-P
（一）葡萄糖经酵解途径分解为 两分子丙酮酸
2,6-双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶-1最强的变 构激活剂；
其作用是与AMP一起取消ATP、柠檬酸对6磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用。
（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的 调节点
别构调节
➢ 别构激活剂：1,6-双磷酸果糖 ➢ 别构抑制剂：ATP, 丙氨酸
糖代谢知识点总结图
糖代谢知识点总结图一、糖的吸收和转运1. 糖的消化吸收：糖类主要通过小肠粘膜上皱不整的绒毛处的吸收上皮细胞，通过主动运输、被动扩散、依赖能活转移等方式被吸收。
2. 糖的转运：糖在肠道吸收后进入血管系统，在体内通过各种糖转运蛋白进入细胞内，参与能量代谢和结构物质的合成。
二、糖的利用和合成1. 糖的利用：糖类在体内主要参与葡萄糖代谢途径，包括糖的磷酸化、糖酵解、糖异生等途径。
磷酸化途径是糖类进入细胞之后的首要代谢途径，通过磷酸化反应将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸。
糖酵解途径是葡萄糖分解为丙酮酸，生成差异合酶酸后进入三羧酸循环产生ATP。
糖异生是指通过某些组织的特异合成途径，例如肝脏和肾脏可以合成葡萄糖以满足机体组织的需要。
2. 糖的合成：糖类合成主要包括糖异生途径和异生糖合成途径，通过这些途径可以合成各种不同类型的糖类物质，如多糖、寡糖和核苷酸糖。
三、糖的代谢调节1. 体内糖代谢平衡：机体通过血糖浓度调节、胰岛素和胰高血糖素的分泌调节以及神经内分泌调节等方式维持体内糖代谢的平衡状态，确保机体内糖代谢处于一个相对稳定的状态。
2. 糖代谢失调：血糖浓度异常、胰岛素分泌或功能异常、肝脏糖异生功能障碍等因素可能导致糖代谢失调，引起糖尿病、胰岛素抵抗等疾病。
四、糖代谢与疾病1. 糖尿病：糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病，分为Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病。
Ⅰ型糖尿病主要由于胰岛素分泌不足引起，Ⅱ型糖尿病主要由于胰岛素抵抗和胰岛素分泌减少引起。
2. 低血糖症：低血糖症是指血糖浓度过低的疾病，主要原因是胰岛素过多或者酮体生成不足引起的。
五、糖代谢与健康1. 膳食糖的选择：合理的膳食结构和糖的摄入量对于机体健康非常重要，过多摄入糖类可能导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病。
2. 运动与糖代谢：适量的运动可以促进糖代谢途径，提高机体对葡萄糖的利用率，对于预防糖尿病和其他代谢性疾病具有积极意义。
总结：糖代谢是机体内糖类物质在生物体内进行化学反应和能量转换的过程。
第4章糖代谢
（3）糖脂 糖脂是由单糖或寡糖与脂类结 合而成，包括鞘糖脂和甘油糖脂两类。
二、糖的生理功能
（一）氧化供能 正常情况下机体所需能量 的50%～70%由糖氧化供给。1g糖在体内完全氧化 可释放16.7kJ（4.1kcal）的能量。
三、三羧酸循环的特点
1. 必需在有氧条件下进行，因脱下的 H要与O2结合生成H2O。
2. 反应不可逆，属于单向循环，朝一 个方向周而复始地进行，每循环一次相当 于消耗1分子乙酰CoA，其中柠檬酸合成酶、 异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶系是限 速酶。
3. 有四次脱氢，二次脱羧, 产生2CO2 以NAD+为受氢体的三次， 3NADH 9ATP 以FAD为受氢体的一次， FADH2 2ATP
1，6-二磷酸果糖
醛缩酶
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
特点：
反应可逆，且生成的磷酸二羟丙 酮和3-磷酸甘油醛可相互转化。
2
3-磷酸甘油醛
3-磷酸×甘油醛脱氢酶
NAD+ NADH+H+
丙 酮 酸
1，3-二磷酸甘油酸
ADP 磷酸甘油酸激酶
ATP
3-磷酸甘油酸
特点：
1. 是糖酵解的产能阶 段，产生2×2ATP。
4. 产能 1分子乙酰CoA经三羧酸循环产生 12ATP，其中11分子经氧化磷酸化产生，1分子 经底物水平磷酸化产生。
5. 中间产物的补充 由于三羧酸循环的中间 产物还可进行其他代谢，因此必需补充消耗的 中间产物，保证三羧酸循环的速度。
四、ATP生成的计算
38（36）ATP
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6-磷酸果糖
1,6-双磷酸果糖
1,6-双磷酸果糖分裂为两个磷酸丙糖
CH2- O- P
CH2-O- P
C =O HO-C-H H-C-OH H-C-OH CH2O- P
磷酸二 CH2OH 羟丙酮
C =O
醛缩酶
磷酸丙糖 异构酶
H-C O H-C-OH
1,6-双磷酸果糖
3-磷酸 甘油醛
CH2O- P
丙酮酸生成、氧化产能阶段
NAD+
CH2 COOH FAD FADH2 CH COOH H2O HO CH COOH CH2 COOH CH2 COOH CH COOH 琥珀酸 琥珀酸脱氢酶 延胡索酸 延胡索酸酶 苹果酸
NAD+ NADH+H+
苹果酸脱氢酶
O C COOH CH2 COOH 草酰乙酸
三羧酸循环(续)
乙酰辅酶A CoA-SH 柠檬酸 草酰乙酸 柠檬酸合成酶 柠檬酸合酶 H2O NADH+H+ 顺乌头酸 + NAD 三 H2O 苹果酸 异柠檬酸 羧 + H2O NAD 异柠檬酸 酸 延胡索酸 脱氢酶 FADH2 NADH+H+ CO2 循 FAD -酮戊二酸 琥珀酸 环 NAD+ CoASH + GTP CoA-SH NADH+H -酮戊二酸 GDP 琥珀酰辅酶A 脱氢酶复合体 Pi CO2 三羧酸循环总结
CH2OH C O CHO 转醛醇酶 HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH CH2 O Pi 4-磷酸赤鲜糖 CH2 O Pi 6-磷酸果糖
磷酸戊糖途径示意图(续三) 6-磷酸葡萄糖
CH2 OH CO HO C H H C OH CH2 O Pi 5-磷酸木酮糖
转酮醇酶
自丙酮酸的直接羧化，也可来自苹果酸 脱氢。
4、TCA是不可逆转的。柠檬酸合酶、
异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶 复合体是限速酶。
ADP+Pi ATP CO2
丙酮 酸羧化酶
三羧酸循环中草酰 乙酸的主要来源
CH2 C=O NADPH+H+ COOH H+ COOCOOH + 丙酮酸 CO2 + NADH CH2 NAD C=O 苹果酸酶 CHOH CH2 苹果酸 COOH COO脱氢酶 草酰乙酸 苹果酸
（或糖原）生成乳酸（lactate）并产生少量能
量的过程，由于该过程与酵母的糖生醇发酵相
似，故称为糖酵解。 糖酵解的全部反应过程是在胞浆中进行的。
糖酵解的过程可分为两个阶段：
第一阶段从葡萄糖（或糖原）分解为丙酮酸
（pyruvate）的过程，称之为糖酵解途径
（glycolytic pathway）
第二阶段是丙酮酸转变为乳酸的过程
CHO H C OH H C OH CH2 O Pi 4-磷酸赤鲜糖 CH2OH C O HO C H H C OH H C OH CH2 O Pi 6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖
CHO H C OH CH2 O Pi 3-磷酸甘油醛 6-磷酸葡萄糖
磷酸戊糖途径示意图(续四)
6-磷酸葡萄糖×3 + 3×NADP 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 磷酸戊糖途径总结 3×NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖酸内酯×3 6-磷酸葡萄糖酸×3 + 3×NADP 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 3CO2 3×NADPH+H+ 5-磷酸核酮糖×3 5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖 7-磷酸景天糖 4-磷酸赤鲜糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖 6-磷酸果糖 6-磷酸葡萄糖 5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖
CH COOH HO CH COOH 异柠檬酸
CH2 COOH NAD+ NADH+H+ Mg2+ CH2 异柠檬酸 C COOH CO2 O-酮戊二酸 脱氢酶
NADH+H+ CH2 COOH GTP GDP+Pi CH2 COOH CH2 CH2 COOH -酮戊二酸 O C SCoA CoASH 脱氢酶复合体 CO2 琥珀酰辅酶A CoASH 琥珀酸
Glu
E1
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
E2 F-1, 6-2P ATP ADP
E1:己糖激酶
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
NAD+ NADH+H+
糖 酵 解 的 代 谢 途 径
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
乳酸
NAD+
NADH+H+ ATP ADP E3
CHO H C OH H C OH H C OH CH2 O Pi 5-磷酸核糖
磷酸戊糖途径示意图(续二)
CH2 OH CO HO C H H C OH CH2 O Pi 5-磷酸木酮糖
CH2OH CO HO C H H C OH H C OH H C OH CH2 O Pi 7-磷酸景天酮糖
CHO H C OH CH2 O Pi 3-磷酸甘油醛
+NADH+H+O NADH-CΒιβλιοθήκη O H-C-OHC-O ~ P
ADP ATP COO-
CH2O- P
3-磷酸 甘油醛
Pi 醛脱氢酶
H-C-OH CH2O- P 1,3-二磷酸
磷酸甘油
酸激酶
CHOH CH2O- P 3-磷酸
3-磷酸甘油
甘油酸
甘油酸
COOCHOH
COO-
变位酶
CH2O- P
CHO- P 烯醇化酶 H2O CH OH
发生部位：胞液 关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶 重要产物： 5-磷酸核糖、 NADPH
Pi CH2 OH
OH
OH OH 6-磷酸葡萄糖 NADP+ 6-磷酸葡 萄糖脱氢酶 NADPH+H+ Pi CH2 O OH O HO OH 6-磷酸葡萄 糖酸内酯 H2O HO
磷酸戊糖途径示意图
COOH C OH HO C H H C OH H C OH CH2 O Pi 6-磷酸葡萄糖酸 NADP+ 6-磷酸葡 萄糖脱氢酶 CO2 NADPH+H+ CH2 OH CO H C OH H C OH CH2 O Pi 5-磷酸核酮糖
三羧酸循环的基本特点
1、4次脱氢（3NADH+H+、1FADH2） 2次脱羧（产生2CO2） 2、是为生成ATP提供还原当量的主 要环节（12ATP、其中一次底物水平 磷酸化）。
三羧酸循环的基本特点
3、中间代谢物，包括草酰乙酸，在 循环中起催化剂作用，本身并无量 的变化。循环中草酰乙酸补充主要来
第四章
糖 代 谢
Metabolism of Carbohydrates
糖代谢的概况
糖原
糖原合成 肝糖原分解
酵解途径
ATP
有氧
核糖 磷酸戊糖途径 +
NADPH+H+
H2O及CO2 乳酸
葡萄糖
丙酮酸
无氧
消化与吸收
糖异生途径
淀粉
乳酸、氨基酸、甘油
第一节
糖的无氧分解
Glycolysis
一.分解过程
糖酵解（glycolysis）：在缺氧条件下，葡萄糖
乙酰CoA+CO2
丙酮酸脱氢酶复合体的组成
HSCoA
NAD+
酶 E1：丙酮酸脱氢酶
辅酶
TPP 硫辛酸（L S
E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶
E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶
S
)
HSCoA
FAD, NAD+
（二）、三羧酸循环
三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle， TCA ）
由乙酰CoA与草酰乙酸缩合生成柠檬素开始， 而后经过反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循 环反应过程，由于首先生成的柠檬素是三羧酸， 故称为三羧酸循环或柠檬酸循环（citric acid cycle），三羧酸循环是由Krebs于1937年首先提 出，故又称为 krebs循环
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 ATP ADP
HO-CH2 H HO O H
Mg2+
P -O-CH2
OH
H
O
OH
OH 己糖激酶
H
HO OH
O O
H OH
（肝为葡萄糖激酶） H
OH
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
CH2-OH
P -O-CH2
C =O
O H OH 6-磷酸葡萄 HO-C-H O OH
净生成
38(或36)
第三节 磷酸戊糖途径
Pentose Phosphate Pathway
磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway， PPP）：G-6-P经氧化及一系列基团转移 反应，生成CO2、 NADPH+H+、5-磷酸核 糖、F-6-P和3-磷酸甘油醛而进入糖氧化 分解途径的一条旁路代谢途径。由于此途 径中生成5-磷酸核糖等几种磷酸戊糖，故 称为磷酸戊糖途径。
磷酸戊糖途径示意图(续一)
CH2 OH CO HO C H H C OH CH2 O Pi 5-磷酸木酮糖
CH2 OH CO HO C H H C OH CH2 O Pi 5-磷酸木酮糖 转酮醇酶 CHO CH2OH H C OH C O CH2O Pi HO C H H C OH 3-磷酸甘油醛 H C OH H C OH CH2 O Pi 7-磷酸景天酮糖
氧化成H2O和CO2并释放出能量 的过程。是机体主要供能方式。