第04章 糖代谢七版

肉 碱 脂酰CoA 合成酶 -2ATP 转 运 载 O 体 RCH2CH 2C-OH
脂肪酸
= =
O RCH=CHC~SCoA
β α
= =
FADH2
呼吸链
1.5ATP H 2O
O RCHOHCH2C~SCoA
β α
= = =
= =
线 粒 体 膜
O RCOCH2C~SCoA
β α
= =
2.5ATP
呼吸链
类脂(lipoid)
磷脂、胆固醇及酯、糖脂
结构： 1分子甘油＋3分子脂肪酸
分布： 以TG形式储存于脂肪组织 储脂 含量：占体重14－19％，可变脂 功能：储能和供能 DG为第二信使
各不一样，且复杂
细胞各种膜系结构中， 基本脂 占体重~5％ ，固定脂 构成生物膜
ch→胆汁酸盐、VD3、类固醇激素
提供必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸
1分子甘油彻底分解产生ATP
Glc
ATP ADP
甘油
G-6-P F-6-P
甘油激酶
ATP ADP
（肝、肾）
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸 甘油醛
3-磷酸甘油
NADH
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
ATP
3-磷酸甘油 脱氢酶 （胞液） 磷酸二羟 丙酮
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
（三） FA的－氧化（偶数碳、饱和FA） 主要器官： 氧化方式： 肌、肝、肾（脑组织不能利用） －氧化为主
（－氧化、－氧化）
1. 脂酸的活化
—— 脂酰 CoA 的生成（胞液）
O RCH2CH 2C-OH 脂肪酸
部位：胞液
能量：－2ATP
= =
+ CoA-SH
脂酰CoA合成酶
4. 关键酶：磷酸化酶
1.糖原磷酸化酶
2.糖原脱支酶
脱 支 酶
游离葡萄糖
G-1-P: ～ 85% ,主要产物
游离葡萄糖 : ～ 15%
3.磷酸葡萄糖变位酶
4.葡萄糖-6-磷酸酶
Pi
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸酶 （肝）
肌肉中没有
葡萄糖
糖原的分解
糖原n+1 Pi 糖原n
磷酸化酶
G-1-P
必需脂肪酸：亚麻酸、亚油酸、花生四烯酸
第 二 节 脂类的消化与吸收
Digestion and Absorption of Lipid
胰脂肪酶
肠脂肪酶
胆汁酸盐等 小肠粘膜细胞
脂蛋白脂肪酶
乳糜微粒CM 载脂蛋白、PL、ChE
第 三 节 甘油三酯的代谢
Metabolism of Triglyceride
肝
血液
肌肉
生理意义
① 乳酸再利用，避免了乳酸的损失。 ② 防止乳酸的堆积引起酸中毒。
第 七 节
血糖及其调节
Blood Glucose and The Regulation of Blood
Glucose Concentration
二、血糖水平的调节
* 主要依靠激素的调节 降低血糖：胰岛素(insulin) 升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、 糖皮质激素、肾上腺素
ATP AMP PPi
O RCH2CH2C~SCoA 脂 酰~SCoA
= =
2. 脂酰基进入线粒体
关键酶 肉碱+脂酰辅酶A
酶Ⅰ 酶Ⅱ
脂酰肉碱 + 辅酶A
运载工具：肉碱（L--羟--三甲氨基丁酸）
结合点
转运过程：
-羟基
调控点：
肉碱脂酰转移酶Ⅰ
决定FA进入线粒体的量
3. 线粒体内FA的－氧化
-NH2
生糖氨基酸
甘油 α-磷酸甘油
2H
α-酮酸 磷酸二羟丙酮 丙酮酸
乳酸
二、糖异生的调节
作用物的互变 分别由不同酶催化 其单向反应，这种
葡萄糖-6-磷酸酶
6-磷酸葡萄糖
己糖激酶
葡萄糖
果糖双磷酸酶-1
1,6-双磷酸果糖
6-磷酸果糖
互变循环称之为底
物循环(substrate cycle)
丙酮酸羧化酶
6-磷酸果糖激酶-1
草酰乙酸
PEPCK PEP
丙酮酸
丙酮酸激酶
乙酰CoA
三、糖异生的生理意义
1. 空腹和饥饿下维持血糖浓度恒定
正常人，空腹安静时，需G200g
（大脑 125g、骨骼肌50g、视网膜
RBC 等40g）
,肝Gn仅能提供100150g，有25％来自糖异生。
2. 补充肝糖原 3. 调节酸碱平衡
脱氢
脂酰CoA 脱氢酶
FAD FADH2
α
O RCH=CHC~SCoA
β
= = =
反⊿2-烯脂酰CoA
加水
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
O RCHOHCH2C~SCoA
β α
= =
L(+)-β羟脂酰CoA
再脱氢
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
O RCOCH2C~SCoA
β α
3. 反应部位： 胞液
4.反应过程： 包括G数目增加、分支点增加 5. 关键酶： 糖原合酶 6.G活性形式（G供体）：UDPG
糖原合成途径 1. 葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖
glucokinase
2.
6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖
3. 尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）生成
* UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄 糖供体。
系统命名法:标示脂酸的碳原子数和双键位置。 △编码体系
从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序
ω或n编码体系
从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序
ω-1,n-1
Δ1

H3C－CH2－ CH2－ (CH2)10－CH2－CH2－COOH
哺乳动物不饱和脂酸按ω （或n）编码体系分类
族 ω-7（n-7） ω-9（n-9） ω-6（n-6） ω-3（n-3） 母体脂酸 软油酸（16：1， Δ9） 油酸（18：1， Δ9 ） 亚油酸（18：2， Δ9 ，12 ） α-亚麻酸（18：3， Δ9 ，12，15 ）
脂解激素
如胰高血糖素、肾上腺素等
抗脂解激素 如胰岛素
脂肪动员过程
ATP
脂解激素-受体 +
G蛋白 +
AC
HSL(无活性)
cAMP + PKA
HSL-P(有活性)
甘油一酯 FFA FFA 甘油
甘油二酯 （DG）
TG FFA
HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶
（二） 甘油利用
----甘油经糖代谢途径代谢
焦磷酸
ΔG°(−33.5 KJ/mol)
活性底物（原料）
糖原合成
UDPG
DNA 合成
RNA 合成 protein 合成
4. α-1,4-糖苷键式结合 糖原n + UDPG
糖原合酶
糖原n+1 + UDP
糖原合酶不能起始糖原的从头合成
5. 糖原分枝的形成
糖原引物
糖原合酶
至少11个葡萄糖残基 (淀粉1,4 → 1,6转葡糖基酶)
肝糖原
糖原分解
糖异生
血 糖
糖原合成
肝（肌）糖原 其它糖
磷酸戊糖途径等
非糖物质
脂肪、氨基酸
概念：
肝中由非糖物质（如有机酸、甘油、
生糖氨基酸）转变为G或Gn的过程
主要器官： 肝、 肾（饥饿、酸中毒）
Glc
ATP ADP
G-6-P F-6-P
一、糖异生途径
糖异生途径与酵解途径大多数反应 是共有的、可逆的；
G蛋白
腺苷酸环化酶 （无活性）
+
胰高血糖素+ 受体
腺苷酸环化酶（有活性）
ATP
PKA
(无活性)
cAMP
磷酸化酶b激酶 PKA
(有活性)
磷酸化酶b激酶-P
糖原合酶
糖原合酶-P
磷酸化酶b
磷酸化酶a-P
糖原合成抑制
糖原分解加强
第 六 节 糖 异 生
Gluconeogenesis
食 物 糖
氧化 分解
CO2 + H2O
主要调 节激素
复习题：
1、简述丙酮酸糖异生过程（如何克服膜障、能障）
2、TAC特点 3、PPP的生理意义 4、比较糖酵解与有氧氧化的异同 5、胰高血糖素是如何调节糖原合成与分解的
第 五 章
脂类代谢
Metabolism of Lipid
生物科学与技术学院
龙 苏
脂肪（fat）
种类：甘油三酯 (triglyceride TG)
= =
β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA
硫解
β酮脂酰CoA 硫解酶
CoA-SH
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
= =
β氧化终产物的去向
乙酰CoA
三羧酸循环
彻底氧化
FADH2
1.5ATP
呼吸链
H2O
NADH + H+
呼吸链
2.5ATP H2O
O RCH2CH2C~SCoA
O RCH2CH2C~SCoA
第
糖
四
代
章
谢
Metabolism of Carbohydrates
第 五 节 糖原的合成与分解
Glycogenesis and Glycogenolysis
糖原（glycogen）
糖原分子中的两种连接键
占7％
占93％
一、糖原合成(glycogenesis)
1. 概念： 由单糖合成糖原的过程 2. 主要器官： 肝、肌
甘油一酯MG
甘油二酯DG
甘油三酯TG
第 一 节 不饱和脂酸的分类及命名
The Classification and Naming of Unsaturated Fatty Acids
***不饱和脂酸的分类
单不饱和脂酸 多不饱和脂酸
C18:0
C18:1
C18:2
C20:4
***不饱和脂酸命名
糖酵解
肌
葡萄糖-6-磷酸酶（肝）
G-6-P
G
糖原的合成与分解
UDP
糖原n 糖原n+1 Pi
糖原合酶 磷酸化酶
糖原n
UDPG
PPi
UTP
G-1-P
肌肉中没有
葡萄糖-6-磷酸酶（肝）
G-6-P
己糖(葡萄糖)激酶
G
三、糖原合成、分解的生理意义 肝糖原：作为糖的储备， 维持血糖浓度恒定
肌糖原：作为一种燃料用于 产生ATP
NADH+H+
H 2O
O RC~SCoA + CH3CO~SCoA
= =
CoA-SH
TCA
= =
4. 脂酸氧化的能量生成
—— 以16碳软脂酸的氧化为例
O H3C (CH 2)7 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C S CoA
6～7 个 葡萄糖残基
分支酶
4 个葡萄糖残基 远
糖原
糖原的合成
UDP
糖原n 糖原n+1
糖原合酶
UDPG
PPi G-1-P
UTP
G-6-P
己糖(葡萄糖)激酶
G
二、糖原分解(glycogenolysis)
1.
概念：肝糖原分解成为葡萄糖的过程
2. 反应部位：胞液
3. 反应过程：包括G数目减少、分支点减少
丙酮酸
CO2
草酰乙酸
①
② CO2
PEP
① 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶
为生物素（反应在线粒体）
② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 (PEPCK)
（反应在线粒体、胞液）
PEP 胞 液
GDP + CO2 GTP
磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶
草酰乙酸 苹果酸 苹果酸
NAD+
来自百度文库
天冬氨酸 天冬氨酸
概念： 线粒体中脂酰CoA 从-C原子上依次进行脱
氢、加水、再脱氢、硫解四步反应，产生
1分子乙酰CoA和比原来少2个碳的新脂酰CoA
－氧化 －氧化
－氧化
部位： 线粒体基质 基本步骤： 具体过程： 脱氢、加水、再脱氢、硫解
β氧化详细过程
O RCH2CH2C~SCoA
= =
脂酰CoA
α-酮戊二酸 谷氨酸
草酰乙酸
ADP ATP + CO2
NADH
线 粒 体
能障1+膜障
丙酮酸羧化酶
丙酮酸 丙酮酸
能障2. 1,6-双磷酸果糖 转变为 6-磷酸果糖
果糖双磷酸酶
（肝、肾）
能障3. 6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖
Pi
葡萄糖-6-磷酸酶 （肝、肾）
糖原
糖异生
非糖物质进入糖异生的途径
糖异生的原料首先转变成糖代谢的中间产物
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮 3-磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
酵解途径中有3个由关键酶催化的不 可逆反应。在糖异生时，须由另外 的反应和酶代替。
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
能障1. 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
ATP ADP GTP GDP
二、甘油三酯的分解代谢
（一） 脂肪动员是TG分解的起始步骤
1、脂肪动员lipolysis概念: 脂肪细胞中的脂肪，被 肪脂酶逐步水解为FFA 及甘油，并释放入血 的过程。
TG脂肪酶 DG DG脂肪酶 MG MG脂肪酶 甘油 TG FFA
2、关键酶 激素敏感性甘油三酯脂肪酶
(hormone-sensitive triglyceride lipase , HSL)
酸中毒时 H＋↑ 糖异生↑
肾小管上皮细胞PEPCK↑ -KG↓ Gln、Glu脱氨↑
NH3泌入肾小管腔中和原尿中的H＋
机体排H＋
NH4＋帮助
八、乳酸循环(lactose cycle)—（Cori 循环）
循环过程
葡萄糖 糖 异 生 途 径 丙酮酸 NADH 乳酸 NAD+ 乳酸 葡萄糖 葡萄糖 酵 解 途 径 丙酮酸 NADH NAD+ 乳酸
四、糖原合成与分解的调节
糖原合酶、磷酸化酶 受变构、共价修饰
双重调节。
1. 共价调节
磷酸化酶b激酶 P
磷酸化酶
E
磷蛋白磷酸酶 磷酸化酶b 低活性
E
磷酸化酶a 高活性
蛋白激酶A（PKA） 磷酸化酶b激酶 E E
P
磷蛋白磷酸酶
低活性 高活性
P 糖原合酶 蛋白激酶A （PKA） E 磷蛋白磷酸酶 糖原合酶a 高活性 糖原合酶b 低活性 E