复旦大学生化课件糖代谢2
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血糖(Blood Sugar)的来源
血糖指血液中的葡萄糖，是糖在体内的运 输形式。健康人的[血糖]相当稳定，空腹时为 80-120 mg/dL。
血糖来源：
1. 食物糖的消化吸收（主要来源）； 2. 其他糖葡萄糖（肝脏中）（重要来 源）； 3. 非糖物质（甘油、乳酸、氨基酸等） 葡萄糖（糖元异生，肝脏中）。
UDPG的合成
D-Glc + ATP D-Glc-6-P + ADP (肝中由葡萄糖激酶 催化、肌肉中由己糖激酶催化）
Glc-6-P Glc-1-P （磷酸葡萄糖变位酶）
Glc-1-P + UTP UDPG + PPi （UDPG焦磷酸化酶） （糖原合成的关键反应）
UDPG pyrophosphorylase
人 低 血 糖
的
生
理
效
应
[血糖]的调节
正常情况，来路去路，维持动态平衡
1、肝脏调节
[血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]。 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]。 2、肾脏调节
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 的 最 高 [Glc] 在 160-180 mg/dL。正常情况，肾小管能重吸 收肾小球滤液中的葡萄糖，回收到血液中。
糖原代谢
Glycogen Metabolism
Liver Cell
Glycogen structure
• Large molecule • Branch points are frequent (about
every fourth residue) – allows glucose residues to be easily added or removed quicker than a linear molecule.
F. Thyroxine
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
生、皮-
皮+ 甲+
氧化分解为H2O， CO2和能量
血乳酸
胰+ 甲+
胰+
生-
肾+
皮-
甘油、
生糖氨
肌糖原
基酸等
糖代谢Hale Waihona Puke Baidu况
食物糖
葡萄糖
(肝脏)
合成
分解
肝糖原
消化
吸收
葡萄糖
血糖
转变为 其他物质
乳酸
(血液) 血乳酸
肌糖原 糖酵解
合成
乳酸+ATP (少量)
葡 萄 糖
有氧氧化 CO2+H2O+ATP(大量)
(肌肉)
G-1-P + nG (n+1)G + Pi
糖原合成相关的酶
2. 糖原合成酶（Glycogen Synthase）
肌肉、肝脏中，催化糖原直链部 分 的 合 成 ， 把 活 化 的 葡 萄 糖 (UDPG) （称活性葡萄糖）加到糖原分子的非 还原末端上使糖链延长：
UDPG + nG (n+1)G + UDP
Glucose residues linked by (1-4) glycosidic bonds into chains & chains branch via (1-6) linkage
Glycogen Function
• 糖原是人体内Glc的储存形式； • Glc是人体内能量的运输形式； • 人体内能量的储存形式主要是糖原（肌
耐糖曲线
Sugar Tolerance Curve
400
血 350
糖 浓
300
度 250
mg 200 /dl
150
100
50
糖尿病患者（重症）
糖尿病患者（轻症） 健康人 肾上腺皮质机能减退者 高胰岛素血症者 30 60 90 120 150 180 时间（分）
维持正常的血糖浓度是机 体的重要任务,这要有许多 不同的调控机制来实现,其 中最重要的是胰岛素,胰高 血糖素和肾上腺素的协同 调节作用.
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
4、激素调节
A. Insulin
B. Adrenalin C. Glucagon
D. Growth hormone(GH) E. Glucocorticoid
耐糖（Sugar Tolerance）现象
指 健康的人由于糖代谢调节功能的健
全，即使一次食入大量糖，[Glc]也只是暂 时升高，随即恢复到正常水平。
• 耐糖曲线：早晨空腹时测定血糖浓度，然后 一次食入葡萄糖约100克（1.5-1.75 g/kg体重）， 再每隔0.5、1、2、3、4小时分别测定血糖浓度， 以时间为横坐标，血糖浓度为纵坐标绘制曲线。 观察人体处理所给予葡萄糖的能力—葡萄糖耐 量（耐糖现象）
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
糖
原
合
糖元合成酶
成
反
-1，4
应
糖原分枝的生物合成
糖原合成酶不能直接催化糖原分枝-1， 6糖苷键的生成，必须由糖原分枝酶催化 [amylo(14) transglycosylase, or glycosyl-(4 6)transferase]，催化由糖原分枝（至少11 个糖残基）的非还原端转移6或7个葡萄糖 残基到同一个或另一个糖原分子更内部位 置的葡萄糖分子的C6羟基上，形成一个新 的分枝。
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
过高时 随尿排出
合成
糖原
脂肪、 氨基酸、 核糖等
糖原合成相关的酶
3. 糖原分枝酶 [Glycogen Branching Enzyme] （又称Glucosyl 46 transferase）催化
糖原和肝糖原）、脂肪； 肝糖原主要用于维持血糖； 肌糖原主要用于供能； 肝糖原和肌糖原的合成途径类似，但降 解途径有差异。
糖原合成
Glycogen Synthesis
糖原合成相关的酶
1. 糖原磷酸化酶
[glycogen phosphorylase, or phosphorylating enzyme]，肌肉、 肝脏中存在，主要功能是催化糖 原的降解，生成G-1-P。但离体酶 可催化合成反应:：
血糖指血液中的葡萄糖，是糖在体内的运 输形式。健康人的[血糖]相当稳定，空腹时为 80-120 mg/dL。
血糖来源：
1. 食物糖的消化吸收（主要来源）； 2. 其他糖葡萄糖（肝脏中）（重要来 源）； 3. 非糖物质（甘油、乳酸、氨基酸等） 葡萄糖（糖元异生，肝脏中）。
UDPG的合成
D-Glc + ATP D-Glc-6-P + ADP (肝中由葡萄糖激酶 催化、肌肉中由己糖激酶催化）
Glc-6-P Glc-1-P （磷酸葡萄糖变位酶）
Glc-1-P + UTP UDPG + PPi （UDPG焦磷酸化酶） （糖原合成的关键反应）
UDPG pyrophosphorylase
人 低 血 糖
的
生
理
效
应
[血糖]的调节
正常情况，来路去路，维持动态平衡
1、肝脏调节
[血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]。 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]。 2、肾脏调节
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 的 最 高 [Glc] 在 160-180 mg/dL。正常情况，肾小管能重吸 收肾小球滤液中的葡萄糖，回收到血液中。
糖原代谢
Glycogen Metabolism
Liver Cell
Glycogen structure
• Large molecule • Branch points are frequent (about
every fourth residue) – allows glucose residues to be easily added or removed quicker than a linear molecule.
F. Thyroxine
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
生、皮-
皮+ 甲+
氧化分解为H2O， CO2和能量
血乳酸
胰+ 甲+
胰+
生-
肾+
皮-
甘油、
生糖氨
肌糖原
基酸等
糖代谢Hale Waihona Puke Baidu况
食物糖
葡萄糖
(肝脏)
合成
分解
肝糖原
消化
吸收
葡萄糖
血糖
转变为 其他物质
乳酸
(血液) 血乳酸
肌糖原 糖酵解
合成
乳酸+ATP (少量)
葡 萄 糖
有氧氧化 CO2+H2O+ATP(大量)
(肌肉)
G-1-P + nG (n+1)G + Pi
糖原合成相关的酶
2. 糖原合成酶（Glycogen Synthase）
肌肉、肝脏中，催化糖原直链部 分 的 合 成 ， 把 活 化 的 葡 萄 糖 (UDPG) （称活性葡萄糖）加到糖原分子的非 还原末端上使糖链延长：
UDPG + nG (n+1)G + UDP
Glucose residues linked by (1-4) glycosidic bonds into chains & chains branch via (1-6) linkage
Glycogen Function
• 糖原是人体内Glc的储存形式； • Glc是人体内能量的运输形式； • 人体内能量的储存形式主要是糖原（肌
耐糖曲线
Sugar Tolerance Curve
400
血 350
糖 浓
300
度 250
mg 200 /dl
150
100
50
糖尿病患者（重症）
糖尿病患者（轻症） 健康人 肾上腺皮质机能减退者 高胰岛素血症者 30 60 90 120 150 180 时间（分）
维持正常的血糖浓度是机 体的重要任务,这要有许多 不同的调控机制来实现,其 中最重要的是胰岛素,胰高 血糖素和肾上腺素的协同 调节作用.
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
4、激素调节
A. Insulin
B. Adrenalin C. Glucagon
D. Growth hormone(GH) E. Glucocorticoid
耐糖（Sugar Tolerance）现象
指 健康的人由于糖代谢调节功能的健
全，即使一次食入大量糖，[Glc]也只是暂 时升高，随即恢复到正常水平。
• 耐糖曲线：早晨空腹时测定血糖浓度，然后 一次食入葡萄糖约100克（1.5-1.75 g/kg体重）， 再每隔0.5、1、2、3、4小时分别测定血糖浓度， 以时间为横坐标，血糖浓度为纵坐标绘制曲线。 观察人体处理所给予葡萄糖的能力—葡萄糖耐 量（耐糖现象）
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
糖
原
合
糖元合成酶
成
反
-1，4
应
糖原分枝的生物合成
糖原合成酶不能直接催化糖原分枝-1， 6糖苷键的生成，必须由糖原分枝酶催化 [amylo(14) transglycosylase, or glycosyl-(4 6)transferase]，催化由糖原分枝（至少11 个糖残基）的非还原端转移6或7个葡萄糖 残基到同一个或另一个糖原分子更内部位 置的葡萄糖分子的C6羟基上，形成一个新 的分枝。
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
过高时 随尿排出
合成
糖原
脂肪、 氨基酸、 核糖等
糖原合成相关的酶
3. 糖原分枝酶 [Glycogen Branching Enzyme] （又称Glucosyl 46 transferase）催化
糖原和肝糖原）、脂肪； 肝糖原主要用于维持血糖； 肌糖原主要用于供能； 肝糖原和肌糖原的合成途径类似，但降 解途径有差异。
糖原合成
Glycogen Synthesis
糖原合成相关的酶
1. 糖原磷酸化酶
[glycogen phosphorylase, or phosphorylating enzyme]，肌肉、 肝脏中存在，主要功能是催化糖 原的降解，生成G-1-P。但离体酶 可催化合成反应:：