第四章空糖代谢-a.ppt

第四章糖代谢 Metabolism of Carbohydrates 糖的化学 糖的概念：化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。（又被称为碳水化合物［Cn（H2O）m］。） 糖的分类及其结构 根据其水解产物的情况，糖主要可分为四类 单糖 ：葡萄糖、果糖、半乳糖 寡糖 ：蔗糖、乳糖 多糖 ：纤维素、淀粉、糖原 结合糖：糖脂、蛋白多糖、糖蛋白 葡萄糖（glucose）结构 　 醛糖酮糖互变异构 第一节概述 Introduction 一、糖的生理功能 氧化分解、供应能量 储存能量，维持血糖 提供原料，合成其它物质 参与构造组织细胞 其他功能 二、糖的消化吸收 三、糖代谢的概况 葡萄糖转运体 （Glucose transporters，GLUT） 有GLUT1~5五种 GLUT1：主要存在于RBC GLUT4：主要存在于脂肪组织和肌肉 糖代谢的概况 第二节 糖的无氧氧化 Glycolysis 糖的无氧氧化 概念：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解成乳酸（lactate）的过程——糖的无氧氧化，又称为糖酵解（glycolysis）。 反应部位：胞质 糖酵解反应过程 （一）葡萄糖分解成丙酮酸 1. 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（glucose-6-phosphate, G-6-P) 　 己糖激酶 　 葡萄糖激酶 存在部位 　　肝外组织 　　　肝 Km 值 　 0.1mmol/L 　 10mmol/L 底物 　　G, 果糖, 甘露糖 　 G 调节 　 G-6-P反馈抑制 　 胰岛素诱导 2. 6-磷酸葡萄糖异构为6-磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P) 3. 6-磷酸果糖转变成1,6-二磷酸果糖 (1,6-fructose-biphosphate, F-1,6-BP) 是第二个磷酸化反应，消耗一个ATP 反应不可逆，第2个关键酶 磷酸果糖激酶-1 (PFK-1)是糖酵解的限速酶 4. 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖 反应可逆，由醛缩酶（aldolase）催化 5. 磷酸丙糖同分异构化 磷酸丙糖异构酶（triose phosphate isomerase) G→2分子3-磷酸甘油醛，消耗2分子ATP。 6. 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸 7. 1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸 此步为第一个底物水平磷酸化 反应可逆 8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸 9. 2-磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） 10. PEP转变成丙酮酸（pyruvate) 烯醇式立即自发转变为酮式 第二个底物水平磷酸化 反应不可逆，第3个关键酶 （二）丙酮酸转变成乳酸（lactate） 糖酵解的全过程 糖酵解小结 反应部位：胞质 糖酵解是一个不需氧的产能过程 2个底物水平磷酸化反应 产能的方式和数量 方式：底物水平磷酸化 数量：从G开始 2×2-2= 2ATP 从Gn开始 2×2-1= 3ATP ATP的生成： 糖酵解时，1mol葡萄糖共生成4molATP，净生成2molATP 反应全过程中有三步不可逆的反应： 二、糖酵解的调节 （一）6-磷酸果糖激酶-1（PFK-1） 6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) 1、变构调节 变构抑制剂：ATP、柠檬酸 PFK-1有两个ATP结合位点 活性中心内：ATP作为底物结合 活性中心外：ATP作为变构效应物结合 变构激活剂：AMP、ADP、F-1,6-BP、F-2,6-BP F-1,6-BP对PFK-1具有正反馈作用 F-2,6-BP是PFK-1的最强变构激活剂 （二）丙酮酸激酶 变构调节：F-1,6-BP为变构激活剂； ATP和肝内Ala为变构抑制剂。 共价修饰调节：胰高血糖素通过cAMP和PKA使其磷酸化而抑制其活性。 （三）葡萄糖激酶及己糖激酶 G-6-P可反馈抑制己糖激酶 胰岛素可诱导葡萄糖激酶的合成 三、糖酵解的生理意义 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式 某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径 糖酵解的全过程 第三节糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Glucose 糖的有氧氧化 概念：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出大量能量的过程。是机体主要供能方式。 部位：胞质及线粒体 一、有氧氧化的反应过程 （一）葡萄糖生成丙酮酸（酵解途径） （二）丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸脱氢酶复合体 二、 三羧酸循环 概述：由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环反应