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糖 代 谢 Metabolism of Carbohydrates 几种重要物质的代谢及其调节 糖代谢、脂质代谢、生物氧化、氨基酸代谢、核苷酸代谢、非营养物质代谢 合成代谢和分解代谢的动态平衡 广泛联系、严密调节的统一整体 糖的化学 一、糖的主要生理功能是氧化供能 葡萄糖转运蛋白（GLUT) 人体内已发现有12种 GLUT. 1. GLUT1、GLUT3: 基本转运体（分布：全身各组织） 2. GLUT2: 肝细胞、胰腺β细胞（Km 高） 3. GLUT4: 脂肪和肌组织 ，依赖胰岛素 4. GLUT5: 分布于小肠 （主要转运果糖进入细胞） 第二节糖的无氧分解 一分子葡萄糖在胞质中可裂解为2分子丙酮酸，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径，称为糖酵解(glycolysis)，在机体缺氧或氧供应不足时，丙酮酸还原生成乳酸，称为乳酸发酵，某些植物或微生物将丙酮酸转化为乙醇或二氧化碳，称为乙醇发酵。 氧气充足时，丙酮酸进入线粒体中彻底氧化为水和二氧化碳（糖的有氧氧化）。 糖酵解的反应部位：胞浆。 一、糖无氧氧化反应过程分为酵解途径和乳酸生成两个阶段 在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。 底物水平磷酸化定义 底物水平磷酸化： ------ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程称为底物水平磷酸化。 （二）丙酮酸转变成乳酸 糖酵解小结 反应部位：胞浆； 糖酵解是一个不需氧的产能过程； 反应全过程中有三步不可逆的反应： 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） 二、糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节 （一）磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的速率最重要 ATP对6-磷酸果糖激酶-1的调节： 2,6-双磷酸果糖是磷酸果糖激酶-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。 （三）己糖激酶受到反馈抑制调节 三、糖无氧氧化的主要生理意义是在机体缺氧的情况下快速供能 四、其他单糖可转变为糖酵解的中间产物 （一）果糖磷酸化为F-6-P后进入糖酵解 肌肉内-肌糖原；肝内：F-1-P、then磷酸二羟丙酮和甘油醛（可糖酵解，亦可糖异生） （二）半乳糖转变为葡糖-1-磷酸-- （三）甘露糖转变为果糖-6-磷酸-- 第三节糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate 一、糖有氧氧化的反应过程包括糖酵解途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环及氧化磷酸化 （一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸 （三）乙酰CoA进入柠檬酸循环以及氧化磷酸化生产ATP 柠檬酸循环 一分子乙酰CoA彻底氧化生成： 2个CO2；1分子ATP; 4次脱氢（3分子NADH+H+,1分子FADH2） 电子传递链是由一系列氧化还原体系组成，他的功能是将H+或电子依次传递至氧，生成水。传递过程伴有能量释放和ATP生成。 二、三羧酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统 三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环，它由一连串反应组成。 （一）TAC循环由8步代谢反应组成 乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸 异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸 α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA 琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 延胡索酸加水生成苹果酸 苹果酸脱氢生成草酰乙酸 TAC 小结： 三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和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，再重复循环反应的过程。 TAC过程的反应部位是线粒体。 经过一次三羧酸循环， 消耗一分子乙酰CoA； 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化； 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP； 关键酶有：柠檬酸合酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体， 异柠檬酸脱氢酶。 三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化，不可能通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O。