葡萄糖酵解

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8.89-9.99mmol/L
糖尿glucosuria: : 糖尿
3. 激素 调控
降低血糖:胰岛素 降低血糖:胰岛素insulin 升高血糖: 升高血糖:胰高血糖素 糖皮质激素 肾上腺素 甲状腺素 生长激素
糖 的 分 解 代 谢
• • •
糖酵解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
一、糖酵解(glycolysis) 糖酵解(
血糖的来源与去路
食 物 糖 消化
吸收 分解
有氧 酵解 途径 丙酮酸 无氧
CO2 + H2O 供能
肝糖原
糖异生
血 糖
乳酸 糖原合成 肝(肌)糖原
磷酸戊糖途径等
其它糖
脂类、 脂类、氨基酸合成代谢
非糖物质
脂肪、 脂肪、氨基酸
Regulation of BS level:
1. 肝脏调节: 肝脏调节: 2. 肾脏调节: 肾脏调节: 肾糖阈renal threshold for glu: 肾糖阈
1.部位:小肠上段 部位: 部位 2.形式 : 单 糖 形式 3.机制: 主动耗能 机制: 机制 Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter,SGLT)分布于小肠、肾 , 分布于小肠、 分布于小肠 小管上皮
刷状缘 肠 腔
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑺底物水平磷酸化反应: 1,3-二磷 底物水平磷酸化反应: 1,3酸甘油酸转变成3 酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
O=C C O
ATP ADP
P
ADP
P
ATP
CO O H C OH
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
OH
3-磷酸 磷酸 甘油醛
淀粉
唾液α 唾液α-淀粉酶 胰液α 胰液α-淀粉酶
临界糊精+异麦芽糖 临界糊精 麦芽糖+麦芽三糖 麦芽糖 麦芽三糖 α-临界糊精 异麦芽糖 (30%) (5%) ) ) (40%) (25%) ) ) 肠粘膜 上皮细 胞刷状 缘
α-葡萄糖苷酶 α-临界糊精酶
乳糖
半乳糖
葡萄糖
蔗糖
果糖
二、 吸收(Absorption) 吸收
P O CH2
H OH
ATP Mg2+
ADP
H HO
O H OH H H
H OH
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP
己糖激酶
OH
OH
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖 G-6-P 需ATP供能 供能
丙酮酸
ATP
不可逆
Glu
P
Pi、NAD+ NADH+H+ 、
C
OH
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
CH2 O
P
3-磷酸甘油醛脱氢酶
CH2 O
P
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛
1,3-二磷酸 二磷酸 甘油酸
丙酮酸
ATP
唯一的(氧化) 唯一的(氧化)脱氢反应
糖的消化吸收
一、消化( Digestion) 消化
1.食物中的糖: 食物中的糖: 食物中的糖 淀粉、糖原(动物淀粉); 淀粉、糖原(动物淀粉); 麦芽糖、蔗糖、乳糖; 麦芽糖、蔗糖、乳糖; 葡萄糖 2.消化部位: 消化部位: 消化部位 主要在小肠, 主要在小肠,少量在口腔
3. 消化过程
口腔 胃 肠腔
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
P
OH
烯醇化酶
C O CH2
P + H 2O
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
Phosphoenolpyruvate, PEP
ATP ADP+Pi
K+
Na+泵
Na+
Glu
SGL T
4. 吸收途径
小肠肠腔
SGLT
肠粘膜上皮细胞 门静脉 肝脏 体循环
GLUT: 葡萄糖转运体 : (glucose transporter), , 已发现有5种葡萄糖转 已发现有 种葡萄糖转 运体(GLUT 1~5)。 运体 ~ 。
各种组织细胞
GLUT
第三节 糖代谢
教学重点
血糖的概念、 血糖的概念、来源和去路 糖酵解glycolysis 糖酵解 糖有氧氧化TCA cycle and PPP 糖有氧氧化 糖异生gluconeogenesis 糖异生
糖 的 生 物 功 能
氧化功能( 氧化功能(energy storage) ) 人体重要组分(structural) 人体重要组分( ) 提供碳源合成其他物质( 提供碳源合成其他物质(active substances) )

定义:在无氧条件下, 定义:在无氧条件下,在细胞浆中
将葡萄糖分解为丙酮酸, 将葡萄糖分解为丙酮酸,并释放出少量 能量(ATP)的过程。 (ATP)的过程 能量(ATP)的过程。 • 又称EMP 途径, EMP途径 又称 EMP 途径 , 己糖二磷酸酯途径 HDP途径 途径) (HDP途径)。 有氧无氧都能进行。 有氧无氧都能进行。
COOH
ATP
C=O CH 3
3-磷酸 磷酸 甘油醛
丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
PEP
丙酮酸
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
第二次底物水平磷酸化
丙酮酸
ATP
二、丙酮酸的无氧降解: 丙酮酸的无氧降解:
(一)乳酸发酵
COOH C=O CH3
CH 2 O
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
1,3-二磷酸 二磷酸 甘油酸
磷酸甘油酸 激酶
CH 2 O
P
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
※ 第一次底物水平磷酸化反应
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
底物水平磷酸化反应: ⑽ 底物水平磷酸化反应:生成极不 稳定的烯醇式丙酮酸( 稳定的烯醇式丙酮酸(自发反应生 成丙酮酸) 成丙酮酸)
COOH C O CH2
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
ADP
P
K+ Mg2+
变位反应: ⑻ 变位反应:3-磷酸甘油酸转变为 2-磷酸甘油酸
COOH C OH
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
COOH
3-磷酸 磷酸 甘油醛
磷酸甘油酸
P
C O CH2
P
OH
CH2 O
变位酶
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸
不可逆
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
(二)磷酸丙糖的生成: 磷酸丙糖的生成:
裂解反应:磷酸己糖裂解成2 ⑷ 裂解反应:磷酸己糖裂解成2分 子磷酸丙糖
CH2 O
G-6-P F-6-P
ATP ADP
P
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
CH2O C HO H H C C C O H OH OH
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
磷酸化反应: ⑶ 磷酸化反应:6-磷酸果糖转变为 1,61,6-二磷酸果糖
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
glyceraldehyde 3-phosphate
丙酮酸
ATP

一分子葡萄糖转变为二分子3 一分子葡萄糖转变为二分子3磷酸甘油醛,消耗2分子ATP ATP。 磷酸甘油醛,消耗2分子ATP。 以下可看作2分子3 以下可看作2分子3磷酸甘油醛 反应. 反应.
血糖水平恒定的生理意义: 血糖水平恒定的生理意义:
保证重要组织器官的能量供应, ★保证重要组织器官的能量供应,特别是某 些依赖葡萄糖供能的组织器官。 些依赖葡萄糖供能的组织器官。
脑组织不能利用脂肪酸, 脑组织不能利用脂肪酸,正常情况下主要依 不能利用脂肪酸 赖葡萄糖供能; 赖葡萄糖供能; 没有线粒体, 红细胞没有线粒体 完全通过糖酵解获能; 红细胞没有线粒体,完全通过糖酵解获能; 骨髓及神经组织代谢活跃, 骨髓及神经组织代谢活跃,经常利用葡萄糖 代谢活跃 供能。 供能。
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
ATP
ADP
Mg2+
6-磷酸果糖激酶-1 磷酸果糖激酶ATP
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
6-磷酸果糖 磷酸果糖
1,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖 需ATP供能 F-1,6-2P 供能
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
(一)葡萄糖活化阶段:共三步 葡萄糖活化阶段:
磷酸解和磷酸化反应: ⑴ 磷酸解和磷酸化反应:葡萄糖 磷酸化为6 磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2 H HO
ATP
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
O H OH H H
血糖
血糖:指血液中的单糖,主要是葡萄糖。 血糖:指血液中的单糖,主要是葡萄糖。 血糖水平:指血糖浓度,与测定方法有关。 血糖水平:指血糖浓度,与测定方法有关。 (1)葡萄糖氧化酶法:特异性强、价廉、 葡萄糖氧化酶法:特异性强、价廉、 方法简单。正常空腹全血3.6 5.3mM; 3.6~ 方法简单。正常空腹全血3.6~5.3mM; 邻甲苯胺法:结果可靠, (2)邻甲苯胺法:结果可靠,正常空腹 全血为3.3 5.6mM; 3.3~ 全血为3.3~5.6mM; 福林—吴氏法 数值比实际高, 吴氏法: (3)福林 吴氏法:数值比实际高,本 法已趋淘汰。空腹血糖正常为4.4 4.4~ 法已趋淘汰。空腹血糖正常为4.4~6.7mM。
CH3CH2OH NAD+
CH3
※ 糖酵解小结: 糖酵解小结:
⑴ ⑵ ⑶ 反应部位: 反应部位:胞浆 糖酵解是一个不需氧的产能过程 糖酵解是一个不需氧的产能过程 反应全过程中有三步不可逆的反应 反应全过程中有三步不可逆的反应
只有己糖激酶, 磷酸果糖激酶, 只有己糖激酶,6-磷酸果糖激酶,丙酮 酸激酶所催化三步反应不可逆,固称关键 酸激酶所催化三步反应不可逆,固称关键 限速酶) 酶(限速酶)
ATP ADP
G-6-P F-6-P
异构化反应: ⑵ 异构化反应:6-磷酸葡萄糖转变 为 6-磷酸果糖
P O CH2
H HO O H OH H H OH H OH
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
己糖异构酶 6-磷酸果糖 磷酸果糖 F-6-P

Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
(三)丙酮酸的生成: 丙酮酸的生成: 磷酸化脱氢反应: ⑹ 磷酸化脱氢反应:3-磷酸甘油 醛氧化为1,3 1,3醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
CHO CH OH
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 磷酸 甘油醛
O=C O
P
C
O
磷酸二羟丙酮
3-磷酸 磷酸 甘油醛
CH2OH
醛缩酶 +
CHO
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
CH2O
P
CH
1,6-双磷酸果糖 双磷酸果糖
OH 3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛
CH2 O
P
丙酮酸
ATP
Glu
2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP百度文库
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
脱水反应: ⑼ 脱水反应:2-磷酸甘油酸转变为 磷酸烯醇式丙酮酸(不稳定) 磷酸烯醇式丙酮酸(不稳定)
COOH C O CH2 COOH
ATP ADP
ATP ADP
G-6-P F-6-P
异构化反应: ⑸ 异构化反应:磷酸丙糖的 同分异构化
CH2 O C O
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
P
CHO
3-磷酸 磷酸 甘油醛
磷酸丙糖异构酶
CH
OH
CH2OH
CH 2 O
P
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
NADH + H+
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶(LDH) 乳酸脱氢酶
CH3
丙酮酸
乳酸
进入血液、入肝进一步代谢, 进入血液、入肝进一步代谢,分解利用或 进行乳酸循环(糖异生)。 进行乳酸循环(糖异生)。

(二)乙醇发酵:
COOH
丙酮酸脱羧酶 乙醇脱氢酶
C=O
CH3CHO CO2 NADH+H+
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