《生物化學：第四章 糖代謝》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《生物化學：第四章 糖代謝（165頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、目錄目錄Substance Metabolism and Regulation 目錄目錄 本篇將討論本篇將討論糖代謝、脂類代謝、生物氧化、糖代謝、脂類代謝、生物氧化、氨基酸代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝，核苷酸代謝，以及以及物質代謝的相互物質代謝的相互聯系與調節(jié)聯系與調節(jié)(自學自學)等六章內容。學習時要注意掌握等六章內容。學習時要注意掌握各類物質的各種代謝途徑，包括一些支路途徑的各類物質的各種代謝途徑，包括一些支路途徑的基本概念基本概念和和以下要點：以下要點： 起始反應物起始反應物 反應部位反應部位 反應條件反應條件 關鍵反應關鍵酶關鍵反應關鍵酶 能量能量 重要關聯物重要關聯物 主要調控因素主要

2、調控因素 代謝特點及意義代謝特點及意義目錄目錄糖糖 代代 謝謝Metabolism of Carbohydrates第第 4 4 章章目錄目錄糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，即碳水化合物，其化學本質為其化學本質為多羥醛或多羥酮多羥醛或多羥酮類及其衍類及其衍生物或多聚物。生物或多聚物。目錄目錄OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）OHOHOHOHHHOHHOHl單糖單糖不能再水解的糖。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHCH2OHOOHHHOHHO

3、HHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）OHHOHHOHOHOH目錄目錄l寡糖寡糖常見的幾種二糖有：常見的幾種二糖有：麥芽糖麥芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間能水解生成幾分子單糖的糖，各單糖之間借脫水縮合的糖苷鍵相連。借脫水縮合的糖苷鍵相連。目錄目錄l多糖多糖能水解生成多個分子單糖的糖。能

4、水解生成多個分子單糖的糖。常見的多糖有：常見的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose) 淀粉淀粉是植物中養(yǎng)分的儲存形式。是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉淀粉顆粒顆粒 糖原糖原是動物體內葡萄糖的儲存形式。是動物體內葡萄糖的儲存形式。纖維素纖維素作為植物的骨架。作為植物的骨架。-1,4-糖苷鍵糖苷鍵目錄目錄l結合糖結合糖糖與非糖物質的結合物。糖與非糖物質的結合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結合物。是糖與脂類的結合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質的結合物。是糖與蛋白質的結合物。 常見的結合糖有：

5、常見的結合糖有：目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 概述概述目錄目錄糖在生命活動中的主要作用是提供碳源和能源。糖在生命活動中的主要作用是提供碳源和能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質的原料。膽固醇、核苷等物質的原料。作為機體組織細胞的組成成分。作為機體組織細胞的組成成分。提供合成體內其他物質的原料。提供合成體內其他物質的原料。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。組成成分。其它。其它。目錄目錄n糖的消化糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、動人類食物中的糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及

6、麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉為主。為主。 消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔。主要在小腸，少量在口腔。目錄目錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽三糖 （40%） （25%）-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 消化過程：消化過程： 腸粘膜腸粘膜上皮細胞上皮細胞刷狀緣刷狀緣 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目錄目錄n糖的吸收糖的吸收 吸收部位：吸收部位：小腸上段小腸上段 吸收形式：吸收形式：單糖單糖 吸收機制：

7、吸收機制：主動運輸主動運輸目錄目錄ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細胞小腸粘膜細胞腸腔腸腔門靜脈門靜脈 吸收機制：吸收機制：Na+依賴型葡萄糖轉運體依賴型葡萄糖轉運體(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣細胞內膜細胞內膜目錄目錄n葡萄糖轉運進入細胞葡萄糖轉運進入細胞 這一過程依賴于葡萄糖轉運體這一過程依賴于葡萄糖轉運體(glucose transporter，GLUT)。三、糖代謝的概況三、糖代謝的概況小腸腸腔小腸腸腔腸粘膜上皮細胞腸粘膜上皮細胞門靜脈門靜脈肝臟肝臟體循環(huán)體循環(huán)SGLT各種組織細胞各種組織細胞GL

8、UT目錄目錄葡萄糖葡萄糖酵解酵解途徑途徑丙丙酮酮酸酸有氧有氧無氧無氧 H2O及及CO2乳酸乳酸糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油糖原糖原肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊磷酸戊糖途徑糖途徑 核糖核糖+ +NADPH+H+淀粉淀粉消化與吸收消化與吸收 ATP糖異生途徑糖異生途徑 肝糖原分解肝糖原分解 消化與吸收消化與吸收 目錄目錄第二節(jié)（重點）第二節(jié)（重點）糖的無氧氧化糖的無氧氧化Glycolysis目錄目錄在機體缺氧條件下，葡萄糖經一系列酶促反應在機體缺氧條件下，葡萄糖經一系列酶促反應生成丙酮酸的過程稱為生成丙酮酸的過程稱為糖酵解糖酵解(glycolysis

9、)途徑途徑，進 而 還 原 生 成 乳 酸 亦 稱進 而 還 原 生 成 乳 酸 亦 稱 糖 的 無 氧 氧 化糖 的 無 氧 氧 化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反應部位：糖酵解的反應部位：胞漿。胞漿。目錄目錄一、糖無氧氧化反應過程分為酵解一、糖無氧氧化反應過程分為酵解途徑和乳酸生成兩個階段途徑和乳酸生成兩個階段 第一階段：第一階段：由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為稱之為糖酵解途徑糖酵解途徑(glycolytic pathway)。 第二階段：第二階段：由丙酮酸轉變成乳酸。由丙酮酸轉變成乳酸。n糖酵解分為兩個階段：糖酵解分為兩個階段

10、：http:/zh.wikipedia.org/wiki/File:Glycolysis_(zh-cn).svg目錄目錄1. 葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADPMg2+ 己糖激酶(hexokinase)Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H

11、H6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H 目錄目錄目錄目錄2. 6-磷酸葡萄糖轉變?yōu)榱姿崞咸烟寝D變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖己糖異構酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G6P P P O CH2OH HOOHH OH H O

12、H H H6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)目錄目錄3. 6-磷酸果糖轉變?yōu)榱姿峁寝D變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸l6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1,PFK-1)6-磷酸果

13、糖磷酸果糖 F6P 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-BP)目錄目錄CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果雙磷酸果糖糖,F-1,6-BP 4. 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸

14、烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P POCH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果雙磷酸果糖糖,F-1,6-BP 目錄目錄5. 磷酸二羥丙酮轉變?yōu)榱姿岫u丙酮轉變?yōu)?-磷酸甘油醛磷酸甘油醛GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸

15、磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構酶磷酸丙糖異構酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO磷酸丙糖的同分異構化磷酸丙糖的同分異構化目錄目錄6. 3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、NAD+ NADH+H+ 3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸

16、甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛，磷酸甘油醛， CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP PO目錄目錄7. 1,3-二磷酸甘油酸轉變成二磷酸甘油酸轉變成3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADP ATP 磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷

17、酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸在以上反應中，底物分子內部能量重新分布，在以上反應中，底物分子內部能量重新分布，生成高能鍵，使生成高能鍵，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP的過程，的過程，稱為稱為底物水平磷酸化底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCOHCH2POP PO目錄目錄8. 3-磷酸甘油酸轉

18、變?yōu)榱姿岣视退徂D變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH目錄目錄9. 2-磷酸甘油酸轉變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿岣视退徂D變?yōu)榱姿嵯┐际奖嵯┐?/p>

19、化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCCH2POP POOHOH+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO目錄目錄ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase，PK)GluG-

20、6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羥丙酮羥丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10.磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉變成轉變成丙酮酸丙酮酸， 并并通過底物水平磷酸化生成通過底物水平磷酸化生成ATP PEPCOOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸COOHC=OCH3目錄目錄（二）丙酮酸轉變成乳酸（二）丙酮酸轉變成乳酸反應中的反應中的NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6步反步反應中的應中的 3-磷酸甘

21、油醛脫氫反應。磷酸甘油醛脫氫反應。丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase, LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目錄目錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ N

22、ADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+ 目錄目錄糖酵解小結糖酵解小結反應部位：胞漿；反應部位：胞漿；糖酵解是一個不需氧的產能過程；糖酵解是一個不需氧的產能過程；反應全過程中有反應全過程中有3 3步不可逆的反應：步不可逆的反應：G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 目錄目錄ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸激酶激酶 ADP ATP 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸

23、甘油酸激酶激酶 NAD+ NADH+H+ 1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸 2 2次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化目錄目錄產能的方式和數量產能的方式和數量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化凈生成凈生成ATP數量：數量：從從G開始開始 22-2= 2ATP從從Gn開始開始 22-1= 3ATP終產物乳酸的去路終產物乳酸的去路釋放入血，進入肝臟再進一步代謝：釋放入血，進入肝臟再進一步代謝：分解利用分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生）目錄目錄果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖

24、1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶變位酶變位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶變位酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉除葡萄糖外，其它己糖也可轉變成變成磷酸己糖磷酸己糖而進入酵解途徑。而進入酵解途徑。 目錄目錄二、糖酵解的調控是對二、糖酵解的調控是對3個關鍵酶個關鍵酶 活性的調節(jié)活性的調節(jié)關鍵酶關鍵酶 己糖激酶己糖激酶 HK 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 PFK-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 PK 調節(jié)方式調節(jié)方式 別構調節(jié)別構調節(jié) 共價修飾調節(jié)共價修飾調節(jié) 目錄目錄產物是酶的反饋抑制劑產物是酶的反饋抑制劑底物是酶的反饋激活劑底物是酶的反饋激活劑ATP

25、抑制抑制ADP、AMP促進促進目錄目錄 （一）（一） 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1) 對調節(jié)糖酵解途徑的流量最重要對調節(jié)糖酵解途徑的流量最重要* * 別構調節(jié)別構調節(jié)別構激活劑：別構激活劑：AMP; ADP; F-1,6-BP; F-2,6-BP別構抑制劑：別構抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ; ATP（高濃度）（高濃度）此酶有二個結合此酶有二個結合ATP的部位：的部位： 活性中心底物結合部位（活性中心底物結合部位（低濃度低濃度時）時） 活性中心外別構調節(jié)部位（活性中心外別構調節(jié)部位（高濃度高濃度時時） F-1,6-BP 正正反饋調節(jié)該酶反饋調節(jié)該酶 F-2,6-BP 是是PFK1最

26、強的激活劑最強的激活劑 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（無活性）（無活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（無活性）（無活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 化學修飾調節(jié)化學修飾調節(jié)目錄目錄（二）丙酮酸激酶（二）丙酮酸激酶 是糖酵解的第二個重要的調節(jié)點是糖酵解的第二個重要的調節(jié)點n別構調節(jié)別構調節(jié)別構抑制

27、劑：別構抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸別構激活劑：別構激活劑：F-1,6-BP目錄目錄n共價修飾調節(jié)共價修飾調節(jié)丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP ATP ADP ADP Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（無活性）（無活性） （有活性）（有活性）胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶P PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：鈣調蛋白鈣調蛋白目錄目錄（三）己糖激酶受到反饋抑制調節(jié)（三）己糖激酶受到反饋抑制調節(jié)G6P可反饋抑制可反饋抑制HK，但，但肝肝GK不受其抑制。不受其抑制。長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA可別構抑制可別構抑制肝肝GK 。胰

28、島素可誘導胰島素可誘導肝肝GK基因的轉錄，促進酶的基因的轉錄，促進酶的合成。合成。 目錄目錄三、糖酵解的主要生理意義是在機體三、糖酵解的主要生理意義是在機體缺氧的情況下快速供能缺氧的情況下快速供能 是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。是機體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。 是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。是某些細胞在氧供應正常情況下的重要供能途徑。 無線粒體的細胞，如：紅細胞無線粒體的細胞，如：紅細胞 代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞代謝活躍的細胞，如：白細胞、骨髓細胞目錄目錄第三節(jié)第三節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydra

29、te目錄目錄糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成機體氧供充足時，葡萄糖徹底氧化成H2O和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機體主的過程。是機體主要供能方式。要供能方式。目錄目錄一、糖有氧氧化的反應過程包括糖酵解一、糖有氧氧化的反應過程包括糖酵解途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及途徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環(huán)及氧化磷酸化氧化磷酸化第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán) G（Gn）第四階段：氧化磷酸化第四階段：氧化磷酸化丙酮酸丙

30、酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液線粒體線粒體目錄目錄（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途徑分解為丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 n 總反應式總反應式: : （二）丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 目錄目錄n 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體的組成的組成E1：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶：二

31、氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+TPP 硫辛酸硫辛酸 ( )HSCoAFAD, NAD+SSL酶酶輔酶輔酶12 60 6目錄目錄n 丙酮酸脫氫酶復合體催化的反應過程：丙酮酸脫氫酶復合體催化的反應過程：1. 丙酮酸脫羧形成羥乙基丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP，由，由丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶催化催化(E1)。 2. 由由二氫硫辛酰胺轉乙酰酶二氫硫辛酰胺轉乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛催化形成乙酰硫辛酰胺酰胺-E2。3. 二氫硫辛酰胺轉乙酰酶二氫硫辛酰胺轉乙酰酶(E2)催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, 同同時使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為時使硫辛酰胺上的二硫鍵還原為2個巰基。個巰基。4. 二氫硫辛酰胺脫

32、氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)使還原的二氫硫辛酰胺使還原的二氫硫辛酰胺脫氫，同時將氫傳遞給脫氫，同時將氫傳遞給FAD。5. 在二氫硫辛酰胺脫氫酶在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)催化下，將催化下，將FADH2上上的的H轉移給轉移給NAD+，形成，形成NADH+H+。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目錄目錄丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復合體丙酮

33、酸脫氫酶復合體 n 總反應式總反應式: : （二）丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰（二）丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA 目錄目錄三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic Acid Cycle, TCA) 檸檬酸循環(huán)（檸檬酸循環(huán)（Citric Acid Cycle）Krebs循環(huán)循環(huán)二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為二、三羧酸循環(huán)是以形成檸檬酸為起始物的循環(huán)反應系統(tǒng)起始物的循環(huán)反應系統(tǒng)n概述概述n反應部位：反應部位：線粒體線粒體目錄目錄（一）（一）TCA循環(huán)由循環(huán)由8步代謝反應組成步代謝反應組成1.乙酰乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸與草酰乙酸縮合成檸檬酸 2.檸檬酸經順烏頭酸轉變?yōu)?/p>

34、異檸檬酸檸檬酸經順烏頭酸轉變?yōu)楫悪幟仕?3.異檸檬酸氧化脫羧轉變?yōu)楫悪幟仕嵫趸擊绒D變?yōu)?酮戊二酸酮戊二酸 4.-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA 5.琥珀酰琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應合成酶催化底物水平磷酸化反應 6.琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸 7.延胡索酸加水生成蘋果酸延胡索酸加水生成蘋果酸 8.蘋果酸脫氫生成蘋果酸脫氫生成草酰乙酸草酰乙酸 CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅順烏頭酸梅異檸檬酸脫氫酶異檸檬

35、酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶目錄目錄4 次脫氫次脫氫1 FADH2，3 NADH+H+3個關鍵步驟個關鍵步驟檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶。異檸檬酸脫氫酶。2 次脫羧次脫羧2 CO21 次底物水平磷酸化次底物水平磷酸化1 GTP1 乙酰乙酰CoA 消耗消耗 不可逆不可逆TCA TCA 小結：小結： 部位：部位： 線粒體線粒體目錄目錄 中間產物起催化劑的作用中間產物起催化劑的作用

36、草酰乙酸等產物可被其它代謝途徑利用草酰乙酸等產物可被其它代謝途徑利用 CO2 的的C 來自于草酰乙酸來自于草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ NAD+ -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的來源：草酰乙酸的來源：目錄目錄1. 關鍵酶關鍵酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶- -酮戊二酸脫氫酶酮戊二酸脫氫酶 （二）（二） TCA循環(huán)受循環(huán)受 底物、產物和關鍵酶底物、產物和關鍵酶 活性的調節(jié)活性的調節(jié)目錄目錄乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2

37、GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫酮戊二酸脫氫酶復合體氫酶復合體ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影響的影響 產物堆積引起抑制產物堆積引起抑制循環(huán)中后續(xù)反應循環(huán)中后續(xù)反應中間產物別位反中間產物別位反饋抑制前面反應饋抑制前面反應中的酶中的酶其他，如其他，如Ca2+可可激活許多酶激活許多酶目錄目錄2TCA循環(huán)與上游和下游反應協調循環(huán)與上游和下游反應協調酵解途徑酵解途徑和和TCA循環(huán)的速度相協調的。循環(huán)的速度相協調的。氧化磷酸化氧化磷酸化的速率

38、對的速率對TCA循環(huán)的運轉也起著循環(huán)的運轉也起著非常重要的作用。非常重要的作用。 目錄目錄（三）（三）TCA循環(huán)在循環(huán)在3大營養(yǎng)物質代謝中具有大營養(yǎng)物質代謝中具有重要生理意義重要生理意義1. TCA循環(huán)是循環(huán)是3大營養(yǎng)素的最終代謝通路大營養(yǎng)素的最終代謝通路,2. TCA循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯系的循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯系的樞紐樞紐。目錄目錄H+ + e 進入進入呼吸鏈呼吸鏈徹底氧化生成徹底氧化生成H2O 的同的同時時ADP偶聯磷酸化生成偶聯磷酸化生成ATP。NADH+H+ H2O、2.5 ATP O H2O、1.5 ATP FADH2 O 目錄目錄反反 應應輔輔 酶酶最終獲得最終獲得

39、ATPATP第一階段（胞漿）第一階段（胞漿）葡糖糖葡糖糖6-磷酸葡糖糖磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2NADH3或或5*21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸22磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2第二階段（線粒體基質）第二階段（線粒體基質）2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質）第三階段（線粒體基質）2異檸檬酸異檸檬酸2-酮戊二酸酮戊二酸2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡

40、索酸2蘋果酸蘋果酸2草酰乙酸草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2 2NADH55235由一個葡糖糖總共獲得由一個葡糖糖總共獲得30或或32目錄目錄四、糖有氧氧化的調節(jié)是基于四、糖有氧氧化的調節(jié)是基于能量的需求能量的需求關關鍵鍵酶酶 酵解途徑：酵解途徑： 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合體丙酮酸脫氫酶復合體 三羧酸循環(huán)：三羧酸循環(huán)：己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶檸檬酸合酶-酮戊二酸脫氫酶復合體酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶目錄目錄n丙酮酸脫氫酶復合體的調節(jié)丙酮酸脫氫酶復合體的調節(jié) 別構調節(jié)別構調節(jié)別構抑制劑

41、：乙酰別構抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP別構激活劑：別構激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰乙酰CoA / HSCoA 或或 NADH / NAD+ 時，時，其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量其活性也受到抑制。這兩種情況見于饑餓、大量脂酸被動員利用時，這時糖的有氧氧化被抑制，脂酸被動員利用時，這時糖的有氧氧化被抑制，大多數組織器官利用脂酸作為能量來源以確保腦大多數組織器官利用脂酸作為能量來源以確保腦等重要組織對葡萄糖的需要。等重要組織對葡萄糖的需要。 目錄目錄 共價修飾調節(jié)共價修飾調節(jié)目錄目錄有氧氧化的調節(jié)特點有氧氧化的調節(jié)特點 有氧氧化的調節(jié)通過對其有氧氧化的調節(jié)通過對其關鍵酶

42、關鍵酶的調節(jié)的調節(jié)實現。實現。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程調節(jié)。比值全程調節(jié)。該比值升高，所有關鍵酶均被抑制。該比值升高，所有關鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協調。三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協調。目錄目錄第第 四四 節(jié)節(jié) 葡萄糖的其他代謝途徑葡萄糖的其他代謝途徑Other Metabolism Pathways of Glucose目錄目錄n概念概念磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NADPH+H+，前，前者再進一步

43、轉變成者再進一步轉變成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的的反應過程。反應過程。一、磷酸戊糖途徑生成一、磷酸戊糖途徑生成NADPH和和磷酸戊糖磷酸戊糖目錄目錄n細胞定位：細胞定位：胞液胞液 第一階段：氧化反應第一階段：氧化反應（一）磷酸戊糖途徑的反應過程分為兩個階段（一）磷酸戊糖途徑的反應過程分為兩個階段n反應過程可分為二個階段反應過程可分為二個階段: : 第二階段：非氧化反應第二階段：非氧化反應 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2。包括一系列基團轉移。包括一系列基團轉移。目錄目錄CCCCCOOCH2OHOHOHOHHHHOHP P6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸

44、 CH2OHC=OCCCH2OOHOHHHP P5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CH2OH C O 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOP P6-磷酸葡萄糖酸內酯磷酸葡萄糖酸內酯 CCCCC=OCH2OHOHOHHHHOHOP P1G6P在氧化階段生成磷酸戊糖和在氧化階段生成磷酸戊糖和NADPH5-磷酸核糖磷酸核糖 目錄目錄關鍵酶關鍵酶:6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶2 NADPH + H+。1 磷酸核糖

45、。磷酸核糖。G-6-P5-磷酸核糖磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2目錄目錄第二階段反應的意義就在于通過一系列基第二階段反應的意義就在于通過一系列基團轉移反應，將團轉移反應，將核糖核糖轉變成轉變成6-磷酸果糖和磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進入酵解途徑。因此磷酸戊磷酸甘油醛而進入酵解途徑。因此磷酸戊糖途徑也稱糖途徑也稱 磷 酸 戊 糖 旁 路 （磷 酸 戊 糖 旁 路 （ pentose phosphate shunt）。2經過基團轉移反應進入糖酵解途徑經過基團轉移反應進入糖酵解途徑目錄目錄5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 35-磷酸核糖磷酸核糖C55-磷酸木酮糖磷

46、酸木酮糖C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖磷酸果糖C66-磷酸果糖磷酸果糖C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛C3目錄目錄磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第一階段第一階段第第二二階階段段5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖磷酸果糖C66-磷酸果糖磷酸果糖C63-磷酸甘油醛磷酸甘油醛C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)36-磷酸葡萄糖酸內酯磷酸葡萄糖酸內酯(C6)36-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)35

47、-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 35-磷酸核糖磷酸核糖C53NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶CO2目錄目錄（二）磷酸戊糖途徑主要受（二）磷酸戊糖途徑主要受NADPH/NADP+比值的調節(jié)比值的調節(jié) 關鍵酶：關鍵酶：6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶其活性的高低決其活性的高低決定定6-磷酸葡萄糖進入磷酸戊糖途徑的流量。磷酸葡萄糖進入磷酸戊糖途徑的流量。 此酶活性主要受此酶活性主要受NADPH/NADP+比值比值的影響，的影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外比值升高則被抑制，降低則

48、被激活。另外NADPH對該酶有強烈抑制作用。對該酶有強烈抑制作用。 因此，磷酸戊糖途徑的流量取決于因此，磷酸戊糖途徑的流量取決于NADPH的的需求。需求。 目錄目錄（三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成（三）磷酸戊糖途徑的生理意義在于生成NADPH和和5-磷酸核糖磷酸核糖2提供提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應作為供氫體參與多種代謝反應1為核酸的生物合成提供核糖為核酸的生物合成提供核糖（1）NADPH是體內許多合成代謝的供氫體；是體內許多合成代謝的供氫體；（2）NADPH參與體內羥化反應；參與體內羥化反應；（3）NADPH還用于維持谷胱甘肽還用于維持谷胱甘肽(glutathione，GSH

49、)的還原狀態(tài)。的還原狀態(tài)。目錄目錄2G-SH G-S-S-GN N A A D D P P+ + N N A A D D P P H H + +H H+ +A AH2 氧化型谷胱甘肽氧化型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽是體內重要的抗氧化劑，可還原型谷胱甘肽是體內重要的抗氧化劑，可以保護一些含以保護一些含-SH基的蛋白質或酶免受氧化基的蛋白質或酶免受氧化劑尤其是過氧化物的損害。劑尤其是過氧化物的損害。在紅細胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。在紅細胞中還原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保護紅細胞膜蛋白的完整性。它可以保護紅細胞膜蛋白的完整性。 目錄目錄二、糖醛酸途徑可生成葡萄

50、糖醛酸二、糖醛酸途徑可生成葡萄糖醛酸n反應過程：反應過程：6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UDPGUDPGUDPGAUDPGA1- 1-磷酸葡萄糖醛酸磷酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸L-L-古洛糖酸古洛糖酸L-L-木酮糖木酮糖木糖醇木糖醇D-D-木酮糖木酮糖5- 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑目錄目錄生成活化的葡萄糖醛酸，即生成活化的葡萄糖醛酸，即UDPGA。葡萄糖醛酸是。葡萄糖醛酸是組成蛋白聚糖的糖胺聚糖，如透明質酸、硫酸軟骨組成蛋白聚糖的糖胺聚糖，如透明質酸、硫酸軟骨素、肝素等的組成成分。素、肝素等的組成成分。葡萄糖醛酸在生物轉化過程中參與很

51、多結合反應。葡萄糖醛酸在生物轉化過程中參與很多結合反應。n生理意義：生理意義：目錄目錄第第 五五 節(jié)節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解Glycogenesis and Glycogenolysis目錄目錄糖糖 原原 (glycogen)是動物體內糖的儲存形式是動物體內糖的儲存形式之一，是機體能迅速動用的能量儲備。之一，是機體能迅速動用的能量儲備。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收縮所需主要供肌肉收縮所需肝臟：肝糖原，肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖水平維持血糖水平n糖原的定義：糖原的定義：n糖原儲存的主要器官及其生理意義：糖原儲存的主要器官及其生理意義：目錄目錄

52、1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以-1,4-糖苷鍵糖苷鍵形成長鏈。形成長鏈。2. 約約10個葡萄糖單元處形成分個葡萄糖單元處形成分枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以-1,6-糖苷鍵連接，分支增加，溶糖苷鍵連接，分支增加，溶解度增加。解度增加。3. 每條鏈都終止于一個非還原每條鏈都終止于一個非還原端端.非還原端增多，以利于其非還原端增多，以利于其被酶分解。被酶分解。n糖原的結構特點及其意義：糖原的結構特點及其意義：目錄目錄一、糖原的合成代謝主要在一、糖原的合成代謝主要在肝和肌組織中進行肝和肌組織中進行n合成部位：合成部位：糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合指由葡萄糖合成

53、糖原的過程。成糖原的過程。組織定位：主要在肝臟、肌肉組織定位：主要在肝臟、肌肉細胞定位：胞漿細胞定位：胞漿目錄目錄1.1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADP己糖激酶己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）n糖原合成途徑：糖原合成途徑：目錄目錄1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2.6-2.6-磷酸葡萄糖轉變成磷酸葡萄糖轉變成1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖此反應中磷酸基團轉移的意義在于：由此反應中磷酸基團轉移的意義在于：由于延長形成于延長形成-1,4-糖苷鍵，所以糖苷鍵，所以葡

54、萄糖分子葡萄糖分子C1上的半縮醛羥基必須活化上的半縮醛羥基必須活化，才利于與原來的，才利于與原來的糖原分子末端葡萄糖的游離糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。半羥基縮合。半縮醛羥基與磷酸基之間形成的縮醛羥基與磷酸基之間形成的O-P鍵具有較高鍵具有較高的能量。的能量。目錄目錄UDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在體內充，在體內充作葡萄糖供體。作葡萄糖供體。3.1-3.1-磷酸葡萄糖轉變成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉變成尿苷二磷酸葡萄糖UTP尿苷尿苷 PPPPPiUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶2Pi+能量能量1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P

55、 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 (uridine diphosphate glucose, UDPG)OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P目錄目錄糖原糖原n + UDPG糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase)UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4.-1,4-糖苷鍵式結合糖苷鍵式結合目錄目錄糖原糖原n 為原有的細胞內的較小糖原分子，為原有的細胞內的較小糖原分子，稱為稱為糖原引物糖原引物(primer)， 作為作為UDPG 上葡萄糖上葡萄糖基的接受體?；慕邮荏w。 糖原糖原n + UDP

56、G糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase) 目錄目錄. .糖原分枝的形成糖原分枝的形成 分支酶分支酶(branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵目錄目錄近來人們在糖原分子的核心發(fā)現了一種名為近來人們在糖原分子的核心發(fā)現了一種名為glycogenin的蛋白質。的蛋白質。Glycogenin可對其自身進行可對其自身進行共價修飾，將共價修飾，將UDP-葡萄糖分子的葡萄糖分子的C1結合到其酶分結合到其酶分子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個結合子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個結合上去的葡萄糖分子即成為糖原合成時的

57、引物。上去的葡萄糖分子即成為糖原合成時的引物。糖原合成過程中作為引物的第一個糖原分子糖原合成過程中作為引物的第一個糖原分子從何而來？從何而來？目錄目錄二、肝糖原分解產物二、肝糖原分解產物葡萄糖葡萄糖可補充血糖可補充血糖n亞細胞定位：亞細胞定位：胞漿胞漿n肝糖元的分解過程：肝糖元的分解過程：糖原糖原n+1n+1糖原糖原n n + 1- + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶(Glycogen phosphorylase)1.1.糖原的磷酸解糖原的磷酸解糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )習慣上指肝糖原習慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。分解成為葡萄糖的過程。目錄目錄

58、2.2.脫枝酶的作用脫枝酶的作用轉移葡萄糖殘基轉移葡萄糖殘基水解水解 -1,6-糖苷鍵糖苷鍵脫枝酶脫枝酶 (debranching enzyme)磷酸化酶磷酸化酶轉移酶活性轉移酶活性 -1,6糖糖苷酶活性苷酶活性在幾個酶的共同作用下，最終產物中約在幾個酶的共同作用下，最終產物中約85%為為1-磷酸葡萄糖，磷酸葡萄糖，15%為游離葡萄糖。為游離葡萄糖。目錄目錄1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶變位酶3. 1-磷酸葡萄糖轉變成磷酸葡萄糖轉變成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝，磷酸酶

59、（肝，腎）腎）葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、腎中，而不存在磷酸酶只存在于肝、腎中，而不存在于肌中。所以只有肝和腎可補充血糖；而肌糖原不于肌中。所以只有肝和腎可補充血糖；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能進行糖酵解或有氧氧化。能分解成葡萄糖，只能進行糖酵解或有氧氧化。 目錄目錄n肌糖原的分解肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反應與肝糖原分解過程相肌糖原分解的前三步反應與肝糖原分解過程相同，但是生成同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中織中不存在葡萄糖不存在葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶，所以生成的，所以生成的6-磷磷酸葡萄糖不能轉變成

60、葡萄糖釋放入血，提供血酸葡萄糖不能轉變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進入酵解途徑進一步代謝。糖，而只能進入酵解途徑進一步代謝。肌糖原的分解與合成與肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)乳酸循環(huán)有關。有關。目錄目錄nG-6-P的代謝去路：的代謝去路：G（補充血糖）（補充血糖）G-6-PF-6-P（進入酵解途徑）（進入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）（合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖內酯磷酸葡萄糖內酯（進入磷酸戊糖途徑）（進入磷酸戊糖途徑）葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（進入葡萄糖醛酸途徑）（進入葡萄糖醛酸途徑）小結小結n反應部位：反應部位：胞漿胞漿 目錄目錄n糖原的合成與分解總圖糖原的合成與分解總圖UDP

61、G焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝） 糖原糖原n 目錄目錄糖原的合成與分解是分別通過兩條不同途徑糖原的合成與分解是分別通過兩條不同途徑進行的。這種合成與分解循兩條不同途徑進進行的。這種合成與分解循兩條不同途徑進行的現象，是生物體內的普遍規(guī)律。這樣才行的現象，是生物體內的普遍規(guī)律。這樣才能進行精細的調節(jié)。能進行精細的調節(jié)。當糖原合成途徑活躍時，分解途徑則被抑制，當糖原合

62、成途徑活躍時，分解途徑則被抑制，才能有效地合成糖原；反之亦然。才能有效地合成糖原；反之亦然。三、糖原合成與分解受到彼此相反的調節(jié)三、糖原合成與分解受到彼此相反的調節(jié)目錄目錄關鍵酶關鍵酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶它們的快速調節(jié)有它們的快速調節(jié)有共價修飾共價修飾和和變構調節(jié)變構調節(jié)二二種方式。種方式。它們都以活性、無（低）活性二種形式存它們都以活性、無（低）活性二種形式存在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化而相互轉變?；嗷マD變。n這兩種關鍵酶的重要特點：這兩種關鍵酶的重要特點：目錄目錄（一）糖原磷酸

63、化酶是糖原分解的關鍵酶（一）糖原磷酸化酶是糖原分解的關鍵酶n糖原磷酸化酶的共價修飾調節(jié)糖原磷酸化酶的共價修飾調節(jié)磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶磷酸化酶磷酸化酶b（活性低）（活性低）磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-磷酸化酶磷酸化酶a-（活性高）（活性高）目錄目錄磷酸化酶二種構像磷酸化酶二種構像緊密型緊密型(T)和和疏松疏松型型(R)，其中，其中T型型的的14位位Ser暴露，便于接受前暴露，便于接受前述的共價修飾調節(jié)。述的共價修飾調節(jié)。 葡萄糖是磷酸化酶的別構抑制劑。葡萄糖是磷酸化酶的別構抑制劑。磷酸化酶磷酸化酶 a (R) 疏松型疏松型磷酸化酶磷酸化酶 a (T) 緊密型緊密型葡萄糖葡萄糖n糖原磷酸化酶

64、的變構調節(jié)糖原磷酸化酶的變構調節(jié)目錄目錄（二）糖原合酶是糖原合成的關鍵酶（二）糖原合酶是糖原合成的關鍵酶糖原合酶糖原合酶糖原合酶糖原合酶-n糖原合酶的共價修飾調節(jié)糖原合酶的共價修飾調節(jié)目錄目錄腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶（無活性）（無活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）腺苷環(huán)化酶（有活性）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+ 受體受體ATPcAMP PKA(無活性無活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-PPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1PiPi 磷蛋白磷酸酶

65、磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑-P磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑PKA（有活性）（有活性） 目錄目錄兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性變化相反；此調節(jié)為酶促反應，調節(jié)速度快；此調節(jié)為酶促反應，調節(jié)速度快；調節(jié)有調節(jié)有級聯放大級聯放大作用，效率高；作用，效率高；受激素調節(jié)。受激素調節(jié)。n糖原磷酸化酶合糖原合酶的共價修飾調節(jié)特點：糖原磷酸化酶合糖原合酶的共價修飾調節(jié)特點：目錄目錄n肌肉內糖原代謝的二個關鍵酶的調節(jié)與肝糖原不同：肌肉內糖原代謝的二個關鍵酶的調節(jié)與肝糖原不同：在糖原分解代謝時肝主要受在糖原分解代謝

66、時肝主要受胰高血糖素胰高血糖素的調節(jié)，的調節(jié)，而肌肉主要受而肌肉主要受腎上腺素腎上腺素調節(jié)。調節(jié)。 肌肉內糖原合酶及磷酸化酶的變構效應物主要為肌肉內糖原合酶及磷酸化酶的變構效應物主要為AMP、ATP及及6-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。 糖原合酶糖原合酶磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶bAMPATP及及6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖目錄目錄n調節(jié)小結調節(jié)小結: : 雙向調控：雙向調控：對合成酶系與分解酶系分別進行對合成酶系與分解酶系分別進行調節(jié)，如加強合成則減弱分解，或反之。調節(jié)，如加強合成則減弱分解，或反之。 雙重調節(jié)：雙重調節(jié)：別構調節(jié)和共價修飾調節(jié)。別構調節(jié)和共價修飾調節(jié)。 肝糖原和肌糖原代謝調節(jié)各有特點：如分解肝糖原和肌糖原代謝調節(jié)各有特點：如分解肝糖原的激素主要為胰高血糖素，分解肌糖肝糖原的激素主要為胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要為腎上腺素。原的激素主要為腎上腺素。 關鍵酶調節(jié)上存在關鍵酶調節(jié)上存在級聯效應級聯效應。 關鍵酶都以關鍵酶都以活性、無（低）活性二種形式活性、無（低）活性二種形式存存在，二種形式之間可通過在，二種形式之間可通過磷酸化和去磷酸化磷酸化和去磷酸化而相互轉變。