糖化學（了解）糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化學本質為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。糖概念糖代謝專題知識第1頁糖分類及其結構依據其水解產物情況，糖主要可分為以下四大類:單糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)結合糖(glycoconjugate)糖代謝專題知識第2頁葡萄糖(glucose)（已醛糖）果糖(fructose)（已酮糖）單糖——不能再水解糖。糖代謝專題知識第3頁半乳糖(galactose)（已醛糖）核糖(ribose)（戊醛糖）糖代謝專題知識第4頁寡糖常見幾個二糖有：麥芽糖(maltose)：葡萄糖—葡萄糖蔗糖(sucrose)：葡萄糖—果糖乳糖(lactose)：葡萄糖—半乳糖能水解生成幾分子單糖糖，各單糖之間借脫水縮合糖苷鍵相連。糖代謝專題知識第5頁多糖——能水解生成多個分子單糖糖。常見多糖有：淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)糖代謝專題知識第6頁淀粉——是植物中養分儲存形式。淀粉顆粒糖代謝專題知識第7頁糖原——是動物體內葡萄糖儲存形式。糖代謝專題知識第8頁纖維素——作為植物骨架。β-1,4-糖苷鍵糖代謝專題知識第9頁結合糖——糖與非糖物質結合物。糖脂(glycolipid)：是糖與脂類結合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖與蛋白質結合物。

常見結合糖有：糖代謝專題知識第10頁第一節

概述（了解）糖代謝專題知識第11頁一、糖主要生理功效是氧化供能提供能量是糖最主要生理功效組成機體組織結構主要成份。糖蛋白和糖脂是細胞膜組成成份。糖與蛋白質、脂類聚合物還在調整細胞信息傳遞過程中發揮著主要作用。體內還有一些含有特殊生理功效糖蛋白，如激素。糖磷酸衍生物能夠形成許多主要生物活性物質，如NAD+機體主要碳原，糖代謝中間產物可轉變成其它含碳化合物，如氨基酸、脂肪、核苷。糖代謝專題知識第12頁二、糖消化吸收主要是在小腸進行糖消化人類食物中糖主要有植物淀粉、動物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：

主要在小腸，少許在口腔。糖代謝專題知識第13頁淀粉麥芽糖+麥芽三糖（40%）（25%）α-臨界糊精+異麥芽糖（30%）（5%）葡萄糖唾液中α-淀粉酶α-葡萄糖苷酶α-臨界糊精酶消化過程：腸粘膜上皮細胞刷狀緣口腔腸腔胰液中α-淀粉酶糖代謝專題知識第14頁食物中含有大量纖維素，因人體內無

-糖苷酶而不能對其分解利用，但卻含有刺激腸蠕動等作用，也是維持健康所必需。糖代謝專題知識第15頁糖吸收吸收部位：小腸上段

吸收形式：單糖

糖代謝專題知識第16頁ADP+PiATPGNa+K+Na+泵小腸粘膜細胞腸腔門靜脈吸收機制：Na+依賴型葡萄糖轉運體(Na+-dependentglucosetransporter,SGLT)刷狀緣細胞內膜糖代謝專題知識第17頁葡萄糖轉運進入細胞這一過程依賴于葡萄糖轉運體(glucosetransporter，GLUT)。三、糖代謝概況小腸腸腔腸粘膜上皮細胞門靜脈肝臟體循環SGLT各種組織細胞GLUT糖代謝專題知識第18頁葡萄糖酵解路徑丙酮酸有氧無氧H2O及CO2乳酸糖異生路徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖路徑核糖+NADPH+H+淀粉消化與吸收ATP糖代謝專題知識第19頁第二節

糖無氧分解（重點內容較多）糖代謝專題知識第20頁（說明：紅色字表示是這一節重點內容）1、糖酵解反應過程（掌握部位、關鍵酶、ATP計算）2、糖酵解調控（掌握全部內容，重點掌握6-磷酸果糖激酶-1變構激活及變構抑制）3、糖酵解意義（成熟RBC能量起源、成熟RBC內僅存兩條代謝路徑）本節主要內容：糖代謝專題知識第21頁在機體缺氧條件下，葡萄糖經一系列酶促反應生成丙酮酸進而還原生成乳酸過程稱為糖酵解(glycolysis)，亦稱糖無氧氧化(anaerobicoxidation)。糖酵解反應部位：胞漿。糖代謝專題知識第22頁一、糖無氧氧化反應過程分為酵解路徑和乳酸生成兩個階段第一階段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，稱之為糖酵解路徑(glycolyticpathway)。第二階段：由丙酮酸轉變成乳酸。糖酵解分為兩個階段：糖代謝專題知識第23頁葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖ATPADPMg2+己糖激酶(hexokinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)（一）葡萄糖經酵解路徑分解為兩分子丙酮酸

糖代謝專題知識第24頁哺乳類動物體內已發覺有4種己糖激酶同工酶，分別稱為Ⅰ至Ⅳ型。肝細胞中存在是Ⅳ型，稱為葡萄糖激酶(glucokinase)。它特點是：①對葡萄糖親和力很低；②受激素調控。糖代謝專題知識第25頁6-磷酸葡萄糖轉變為6-磷酸果糖己糖異構酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)糖代謝專題知識第26頁6-磷酸果糖轉變為1,6-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3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P)糖代謝專題知識第27頁1,6-雙磷酸果糖磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖醛縮酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛+糖代謝專題知識第28頁磷酸丙糖同分異構化GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸丙糖異構酶(phosphotrioseisomerase)3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮糖代謝專題知識第29頁3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸Pi、NAD+NADH+H+3-磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸糖代謝專題知識第30頁1,3-二磷酸甘油酸轉變成3-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶(phosphoglyceratekinase)

GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP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，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成ATP過程，稱為底物水平磷酸化(substratelevelphosphorylation)。1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸糖代謝專題知識第31頁3-磷酸甘油酸轉變為2-磷酸甘油酸GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸變位酶(phosphoglyceratemutase)3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸糖代謝專題知識第32頁2-磷酸甘油酸轉變為磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸2-磷酸甘油酸+

H2O磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)糖代謝專題知識第33頁ADPATPK+Mg2+丙酮酸激酶(pyruvatekinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉變成丙酮酸，并經過底物水平磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸糖代謝專題知識第34頁（二）丙酮酸轉變成乳酸反應中NADH+H+

來自于上述第6步反應中

3-磷酸甘油醛脫氫反應。丙酮酸乳酸乳酸脫氫酶(Lactatedehydrogenase,LDH)NADH+H+NAD+糖代謝專題知識第35頁E1:己糖激酶E2:6-磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶NAD+乳酸糖酵解代謝路徑GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NADH+H+糖代謝專題知識第36頁糖酵解小結反應部位：胞漿；糖酵解是一個不需氧產能過程；反應全過程中有三步不可逆反應：GG-6-PATP

ADP己糖激酶ATP

ADPF-6-PF-1,6-2P磷酸果糖激酶-1ADPATP

PEP丙酮酸丙酮酸激酶糖代謝專題知識第37頁產能方式和數量方式：底物水平磷酸化凈生成ATP數量：從G開始2×2-2=2ATP從Gn開始2×2-1=3ATP終產物乳酸去路釋放入血，進入肝臟再深入代謝：分解利用

乳酸循環（糖異生）糖代謝專題知識第38頁果糖己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸半乳糖1-磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖半乳糖激酶變位酶甘露糖6-磷酸甘露糖己糖激酶變位酶除葡萄糖外，其它己糖也可轉變成磷酸己糖而進入酵解路徑。糖代謝專題知識第39頁二、糖酵解調控是對3個關鍵酶活性調整關鍵酶①

己糖激酶②

6-磷酸果糖激酶-1③

丙酮酸激酶調整方式①別構調整②共價修飾調整糖代謝專題知識第40頁

（一）6-磷酸果糖激酶-1對調整酵解路徑流量最主要變構調整別構激活劑：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P別構抑制劑：檸檬酸;ATP（高濃度）糖代謝專題知識第41頁2,6-雙磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶-1最強變構激活劑；其作用是與AMP一起取消ATP、檸檬酸對6-磷酸果糖激酶-1變構抑制作用。2,6-雙磷酸果糖對6-磷酸果糖激酶-1調整：糖代謝專題知識第42頁F-6-PF-1,6-2PATPADPPFK-1磷蛋白磷酸酶PiPKAATPADPPi胰高血糖素ATPcAMP活化F-2,6-2P+++–/+AMP+檸檬酸–AMP+檸檬酸–PFK-2（有活性）FBP-2（無活性）6-磷酸果糖激酶-2PFK-2（無活性）FBP-2（有活性）PP果糖雙磷酸酶-2糖代謝專題知識第43頁（二）丙酮酸激酶是糖酵解第二個主要調整點別構調整別構抑制劑：ATP,丙氨酸別構激活劑：1,6-雙磷酸果糖糖代謝專題知識第44頁共價修飾調整丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATPADPPi磷蛋白磷酸酶（無活性）（有活性）胰高血糖素PKA,CaM激酶PPKA：蛋白激酶A(proteinkinaseA)CaM：鈣調蛋白糖代謝專題知識第45頁（三）己糖激酶受到反饋抑制調整6-磷酸葡萄糖可反饋抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。長鏈脂肪酰CoA可別構抑制肝葡萄糖激酶。胰島素可誘導葡萄糖激酶基因轉錄，促進酶合成。

糖代謝專題知識第46頁三、糖酵解主要生理意義是在機體缺氧情況下快速供能是機體在缺氧情況下獲取能量有效方式。是一些細胞在氧供給正常情況下主要供能路徑。①無線粒體細胞，如：紅細胞②代謝活躍細胞，如：白細胞、骨髓細胞糖代謝專題知識第47頁第三節

糖有氧氧化

（重點內容較多）糖代謝專題知識第48頁（說明：紅色字表示是這一節重點內容）1、糖有氧氧化反應過程（掌握部位、關鍵酶）2、TCA循環（掌握全部內容）3、糖有氧氧化生成ATP（會計算糖有氧氧化任何中間物質徹底氧化生成ATP數量）4、糖有氧氧化調整（掌握對糖有氧氧化7種關鍵酶變構調整）5、巴斯德效應本節主要內容：糖代謝專題知識第49頁糖有氧氧化(aerobicoxidation)指在機體氧供充分時，葡萄糖徹底氧化成H2O和CO2，并釋放出能量過程。是機體主要供能方式。部位：胞液及線粒體概念糖代謝專題知識第50頁一、糖有氧氧化反應過程包含糖酵解路徑、丙酮酸氧化脫羧、三羧酸循環及氧化磷酸化第一階段：酵解路徑第二階段：丙酮酸氧化脫羧第三階段：三羧酸循環及氧化磷酸化G（Gn）丙酮酸乙酰CoACO2NADH+H+FADH2H2O[O]ATPADPTAC循環胞液線粒體糖代謝專題知識第51頁（一）葡萄糖循糖酵解路徑分解為丙酮酸丙酮酸乙酰CoANAD+,HSCoACO2,NADH+H+

丙酮酸脫氫酶復合體總反應式:（二）丙酮酸進入線粒體氧化脫羧生成乙酰CoA糖代謝專題知識第52頁丙酮酸脫氫酶復合體組成E1：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+TPP

硫辛酸（)HSCoAFAD,NAD+SSL酶輔酶糖代謝專題知識第53頁丙酮酸脫氫酶復合體催化反應過程：1.丙酮酸脫羧形成羥乙基-TPP，由丙酮酸脫氫酶催化(E1)。2.由二氫硫辛酰胺轉乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛酰胺-E2。3.二氫硫辛酰胺轉乙酰酶(E2)催化生成乙酰CoA,同時使硫辛酰胺上二硫鍵還原為2個巰基。4.二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)使還原二氫硫辛酰胺脫氫，同時將氫傳遞給FAD。5.在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)催化下，將FADH2上H轉移給NAD+，形成NADH+H+。糖代謝專題知識第54頁CO2CoASHNAD+NADH+H+5.

NADH+H+生成1.

-羥乙基-TPP生成2.乙酰硫辛酰胺生成3.乙酰CoA生成4.硫辛酰胺生成糖代謝專題知識第55頁（三）乙酰CoA進入三羧酸循環以及氧化磷酸化生成ATP乙酰CoA進入三羧酸循環，脫羧生成CO2；脫氫交給受氫體NAD+及FMN，生成NADH+H+及FMNH2。NADH+H+及FMNH2上H經氧化磷酸化生成水，放出能量合成ATP糖代謝專題知識第56頁三羧酸循環(TricarboxylicAcidCycle,TAC)也稱為檸檬酸循環，這是因為循環反應中第一個中間產物是一個含三個羧基檸檬酸。因為Krebs正式提出了三羧酸循環學說，故此循環又稱為Krebs循環，它由一連串反應組成。二、三羧酸循環是以形成檸檬酸為起始物循環反應系統概述反應部位：線粒體糖代謝專題知識第57頁（一）TCA循環由8步代謝反應組成乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸檸檬酸經順烏頭酸轉變為異檸檬酸異檸檬酸氧化脫羧轉變為α-酮戊二酸α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰CoA琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反應琥珀酸脫氫生成延胡索酸延胡索酸加水生成蘋果酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸糖代謝專題知識第58頁CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①②③④⑤⑥⑦②H2O①檸檬酸合酶②順烏頭酸梅③異檸檬酸脫氫酶④α-酮戊二酸脫氫酶復合體⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脫氫酶⑦延胡索酸酶⑧蘋果酸脫氫酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶糖代謝專題知識第59頁小結：三羧酸循環概念：指乙酰CoA和草酰乙酸縮合生成含三個羧基檸檬酸，重復進行脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再重復循環反應過程。TAC過程反應部位是線粒體。糖代謝專題知識第60頁經過一次三羧酸循環，消耗一分子乙酰CoA；經四次脫氫，二次脫羧，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；關鍵酶有：檸檬酸合酶，α-酮戊二酸脫氫酶復合體，異檸檬酸脫氫酶。整個循環反應為不可逆反應。三羧酸循環關鍵點：糖代謝專題知識第61頁三羧酸循環中間產物起催化劑作用，本身無量改變，不可能經過三羧酸循環直接從乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循環中其它產物，一樣中間產物也不能直接在三羧酸循環中被氧化為CO2及H2O。三羧酸循環中間產物：糖代謝專題知識第62頁(二）TAC循環調整

1．TCA循環中有3個關鍵酶檸檬酸合酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶糖代謝專題知識第63頁乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHFADH2GTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體–ATP

+ADP

ADP

+ATP

–檸檬酸

琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+Ca2+①ATP、ADP影響②產物堆積引發抑制③循環中后續反應中間產物別位反饋抑制前面反應中酶④其它，如Ca2+可激活許多酶糖代謝專題知識第64頁2．TCA循環與上游和下游反應協調在正常情況下，（糖）酵解路徑和TCA循環速度是相協調。這種協調不但經過高濃度ATP、NADH抑制作用，亦經過檸檬酸對磷酸果糖激酶-1別構抑制作用而實現。氧化磷酸化速率對TCA循環運轉也起著非常主要作用。糖代謝專題知識第65頁（三）TCA循環在3大營養物質代謝中含有主要生理意義TCA循環是3大營養素最終代謝通路,其作用在于經過4次脫氫，為氧化磷酸化反應生成ATP提供還原當量。

TCA循環是糖、脂肪、氨基酸代謝聯絡樞紐。糖代謝專題知識第66頁H++e進入呼吸鏈徹底氧化生成H2O

同時ADP偶聯磷酸化生成ATP。NADH+H+H2O、2.5ATP

[O]H2O、1.5ATP

FADH2[O]三、糖有氧氧化是機體取得ATP主要方式（糖有氧氧化意義）糖代謝專題知識第67頁反應輔酶最終取得ATP第一階段（胞漿）葡糖糖→6-磷酸葡糖糖-16-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖-12×3-磷酸甘油醛→2×1,3-二磷酸甘油酸2NADH3或5*2×1,3-二磷酸甘油酸→2×3-磷酸甘油酸22×磷酸烯醇式丙酮酸→2×丙酮酸2第二階段（線粒體基質）2×丙酮酸→2×乙酰CoA2NADH5第三階段（線粒體基質）2×異檸檬酸→2×α-酮戊二酸2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸2×琥珀酸→2×延胡索酸2×蘋果酸→2×草酰乙酸2NADH2NADH2FADH2

2NADH55235由一個葡糖糖總共取得30或32糖代謝專題知識第68頁糖有氧氧化是機體產能最主要路徑。它不但產能效率高，而且因為產生能量逐步分次釋放，相當一部分形成ATP，所以能量利用率也高。糖代謝專題知識第69頁四、糖有氧氧化調整是基于能量需求關鍵酶①

酵解路徑：②丙酮酸氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復合體③

三羧酸循環：己糖激酶丙酮酸激酶6-磷酸果糖激酶-1檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體異檸檬酸脫氫酶糖代謝專題知識第70頁丙酮酸脫氫酶復合體調整別構調整別構抑制劑：乙酰CoA；NADH；ATP別構激活劑：AMP；ADP；NAD+乙酰CoA/HSCoA

或NADH/NAD+

時，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，這時糖有氧氧化被抑制，大多數組織器官利用脂酸作為能量起源以確保腦等主要組織對葡萄糖需要。

糖代謝專題知識第71頁共價修飾調整糖代謝專題知識第72頁乙酰CoA檸檬酸草酰乙酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸蘋果酸NADHFADH2GTPATP異檸檬酸脫氫酶檸檬酸合酶α-酮戊二酸脫氫酶復合體–ATP

+ADP

ADP

+ATP

–檸檬酸

琥珀酰CoANADH–琥珀酰CoANADH

+Ca2+Ca2+①ATP、ADP影響②產物堆積引發抑制③循環中后續反應中間產物別位反饋抑制前面反應中酶④其它，如Ca2+可激活許多酶三羧酸循環調整糖代謝專題知識第73頁有氧氧化調整特點⑴有氧氧化調整經過對其關鍵酶調整實現。⑵ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調整。該比值升高，所相關鍵酶均被抑制。⑶氧化磷酸化速率影響三羧酸循環。前者速率降低，則后者速率也減慢。⑷三羧酸循環與酵解路徑相互協調。三羧酸循環需要多少乙酰CoA，則酵解路徑對應產生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。糖代謝專題知識第74頁2ADPATP+AMP腺苷酸激酶體內ATP濃度是AMP50倍，經上述反應后，ATP/AMP變動比ATP變動大，有信號放大作用，從而發揮有效調整作用。有氧氧化全過程中許多酶活性都受細胞內ATP/ADP或ATP/AMP比率影響，因而能得以協調。糖代謝專題知識第75頁五、巴斯德效應是指糖有氧氧化抑制糖酵解現象

概念機制有氧時，NADH+H+進入線粒體內氧化，丙酮酸進入線粒體深入氧化而不生成乳酸;缺氧時，NADH+H+在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接收體生成乳酸。巴斯德效應(Pastuereffect)指有氧氧化抑制糖酵解現象。糖代謝專題知識第76頁第四節

葡萄糖其它代謝路徑

（重點內容較少）糖代謝專題知識第77頁（說明：紅色字表示是這一節重點內容）1、磷酸戊糖路徑（掌握部位、關鍵酶、意義）2、糖醛酸路徑3、多元醇路徑本節主要內容：糖代謝專題知識第78頁概念磷酸戊糖路徑(pentosephosphatepathway)是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再深入轉變成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖反應過程。一、磷酸戊糖路徑生成NADPH和磷酸戊糖糖代謝專題知識第79頁細胞定位：胞液第一階段：氧化反應（一）磷酸戊糖路徑反應過程分為兩個階段反應過程可分為二個階段:第二階段：非氧化反應生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2。包含一系列基團轉移。糖代謝專題知識第80頁6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖NADPH+H+NADP+⑴H2ONADP+

CO2

NADPH+H+⑵6-磷酸葡萄糖脫氫酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶

HCOHCH2OHCO6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸內酯1．6-磷酸葡萄糖在氧化階段生成磷酸戊糖和NADPH5-磷酸核糖糖代謝專題知識第81頁第二階段反應意義就在于經過一系列基團轉移反應，將核糖轉變成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進入酵解路徑。所以磷酸戊糖路徑也稱磷酸戊糖旁路（pentosephosphateshunt）。2．經過基團轉移反應進入糖酵解路徑糖代謝專題知識第82頁5-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C55-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛C3糖代謝專題知識第83頁磷酸戊糖路徑第一階段第二階段5-磷酸木酮糖C55-磷酸木酮糖C57-磷酸景天糖C73-磷酸甘油醛C34-磷酸赤蘚糖C46-磷酸果糖C66-磷酸果糖C63-磷酸甘油醛C36-磷酸葡萄糖(C6)×36-磷酸葡萄糖酸內酯(C6)×36-磷酸葡萄糖酸(C6)×35-磷酸核酮糖(C5)×35-磷酸核糖C53NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖脫氫酶3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶CO2糖代謝專題知識第84頁總反應式:3×6-磷酸葡萄糖+6NADP+2×6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛+6NADPH+H++3CO2糖代謝專題知識第85頁磷酸戊糖路徑特點:脫氫反應以NADP+為受氫體，生成NADPH+H+。反應過程中進行了一系列酮基和醛基轉移反應，經過了3、4、5、6、7碳糖演變過程。反應中生成了主要中間代謝物——5-磷酸核糖。一分子G-6-P經過反應，只能發生一次脫羧和二次脫氫反應，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+。糖代謝專題知識第86頁（二）磷酸戊糖路徑主要受NADPH/NADP+比值調整6-磷酸葡萄糖脫氫酶此酶為磷酸戊糖路徑關鍵酶，其活性高低決定6-磷酸葡萄糖進入磷酸戊糖路徑流量。此酶活性主要受NADPH/NADP+比值影響，比值升高則被抑制，降低則被激活。另外NADPH對該酶有強烈抑制作用。所以，磷酸戊糖路徑流量取決于NADPH需求。

糖代謝專題知識第87頁（三）磷酸戊糖路徑生理意義在于生成NADPH和5-磷酸核糖2．提供NADPH作為供氫體參加各種代謝反應1．為核酸和游離核苷酸生物合成提供核糖（1）NADPH是體內許多合成代謝供氫體；（2）NADPH參加體內羥化反應；（3）NADPH還用于維持谷胱甘肽(glutathione，GSH)還原狀態。糖代謝專題知識第88頁氧化型谷胱甘肽還原型谷胱甘肽

還原型谷胱甘肽是體內主要抗氧化劑，能夠保護一些含-SH基蛋白質或酶免受氧化劑尤其是過氧化物損害。在紅細胞中還原型谷胱甘肽更含有主要作用。它能夠保護紅細胞膜蛋白完整性。糖代謝專題知識第89頁二、糖醛酸路徑可生成葡萄糖醛酸反應過程：6-磷酸葡萄糖↓1-磷酸葡萄糖↓UDPG↓UDPGA↓1-磷酸葡萄糖醛酸↓葡萄糖醛酸L-古洛糖酸↓L-木酮糖↓木糖醇↓D-木酮糖↓5-磷酸木酮糖↓磷酸戊糖路徑糖代謝專題知識第90頁對人類而言，糖醛酸路徑主要生理意義在于生成活化葡萄糖醛酸，即UDPGA。葡萄糖醛酸是組成蛋白聚糖糖胺聚糖，如透明質酸、硫酸軟骨素、肝素等組成成份。葡萄糖醛酸在生物轉化過程中參加很多結合反應。生理意義：糖代謝專題知識第91頁三、多元醇路徑可生成木糖醇、山梨醇等葡萄糖代謝過程中可生成一些多元醇，如木糖醇(xylitol)、山梨醇(sorbitol)等，所以被稱為多元醇路徑(polyolpathway)。但這些代謝過程局限于一些組織，對整個葡萄糖代謝所占比重極少。糖代謝專題知識第92頁第五節

糖原合成與分解

（重點內容較少）糖代謝專題知識第93頁（說明：紅色字表示是這一節重點內容）1、糖元合成（掌握部位、關鍵酶、增加1個G消耗2個ATP）2、糖元分解（掌握部位、關鍵酶）3、糖元合成與分解調整（掌握糖元磷酸化酶磷酸化形式有活性，而糖元合成酶脫磷酸形式有活性）4、糖元累積癥本節主要內容：糖代謝專題知識第94頁糖原(glycogen)是動物體內糖儲存形式之一，是機體能快速動用能量貯備。肌肉：肌糖原，180~300g，主要供肌肉收縮所需肝臟：肝糖原，70~100g，維持血糖水平糖原定義：糖原儲存主要器官及其生理意義：糖代謝專題知識第95頁1.葡萄糖單元以α-1,4-糖苷鍵形成長鏈。2.約10個葡萄糖單元處形成份枝，分枝處葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵連接。3.每條鏈都終止于一個非還原端.非還原端增多，以利于其被酶分解。糖原結構特點及其意義：糖代謝專題知識第96頁一、糖原合成代謝主要在肝和肌組織中進行合成部位：糖原合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原過程。組織定位：主要在肝臟、肌肉細胞定位：胞漿糖代謝專題知識第97頁1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）糖原合成路徑：糖代謝專題知識第98頁1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶6-磷酸葡萄糖2.6-磷酸葡萄糖轉變成1-磷酸葡萄糖此反應中磷酸基團轉移意義在于：葡萄糖分子C1上半縮醛羥基必須活化。糖代謝專題知識第99頁UDPG可看作“活性葡萄糖”，在體內充作葡萄糖供體。3.1-磷酸葡萄糖轉變成尿苷二磷酸葡萄糖+UTP尿苷PPPPPiUDPG焦磷酸化酶2Pi+能量1-磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(uridinediphosphateglucose,UDPG)糖代謝專題知識第100頁糖原n+UDPG糖原n+1+UDP糖原合酶(glycogensynthase)UDPUTPADPATP核苷二磷酸激酶4.α-1,4-糖苷鍵式結合糖代謝專題知識第101頁糖原n為原有細胞內較小糖原分子，稱為糖原引物(primer)，作為UDPG上葡萄糖基接收體。糖代謝專題知識第102頁５.糖原分枝形成分支酶(branchingenzyme)α-1,6-糖苷鍵α-1,4-糖苷鍵糖代謝專題知識第103頁最近人們在糖原分子關鍵發覺了一個名為glycogenin蛋白質。Glycogenin可對其本身進行共價修飾，將UDP-葡萄糖分子C1結合到其酶分子酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個結合上去葡萄糖分子即成為糖原合成時引物。糖原合成過程中作為引物第一個糖原分子從何而來？糖代謝專題知識第104頁糖代謝專題知識第105頁二、肝糖原分解產物——葡萄糖可補充血糖亞細胞定位：胞漿肝糖元分解過程：糖原n+1糖原n+1-磷酸葡萄糖糖原磷酸化酶(Glycogenphosphorylase)1.糖原磷酸解糖原分解(glycogenolysis)習慣上指肝糖原分解成為葡萄糖過程。糖代謝專題知識第106頁2.脫枝酶作用①轉移葡萄糖殘基②水解

-1,6-糖苷鍵脫枝酶(debranchingenzyme)磷酸化酶轉移酶活性α-1,6糖苷酶活性在幾個酶共同作用下，最終產物中約85%為1-磷酸葡萄糖，15%為游離葡萄糖。糖代謝專題知識第107頁1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖變位酶3.1-磷酸葡萄糖轉變成6-磷酸葡萄糖4.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝，腎）葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖-6-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；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能進行糖酵解或有氧氧化。糖代謝專題知識第108頁肌糖原分解肌糖原分解前三步反應與肝糖原分解過程相同，不過生成6-磷酸葡萄糖之后，因為肌肉組織中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成6-磷酸葡萄糖不能轉變成葡萄糖釋放入血，提供血糖，而只能進入酵解路徑深入代謝。糖代謝專題知識第109頁G-6-P代謝去路：G（補充血糖）G-6-PF-6-P（進入酵解路徑）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖內酯（進入磷酸戊糖路徑）葡萄糖醛酸（進入葡萄糖醛酸路徑）小結反應部位：胞漿

糖代謝專題知識第110頁糖原合成與分解總圖UDPG焦磷酸化酶G-1-PUTPUDPGPPi糖原n+1

UDPG-6-PG糖原合酶磷酸葡萄糖變位酶己糖(葡萄糖)激酶糖原n

Pi磷酸化酶葡萄糖-6-磷酸酶（肝）糖原n

糖代謝專題知識第111頁糖原合成與分解是分別經過兩條不一樣路徑進行。這么才能進行精細調整。當糖原合成路徑活躍時，分解路徑則被抑制，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調整糖代謝專題知識第112頁關鍵酶①糖原合成：糖原合酶②糖原分解：糖原磷酸化酶糖代謝專題知識第113頁腺苷環化酶（無活性）腺苷環化酶（有活性）激素（胰高血糖素、腎上腺素等）+受體ATPcAMPPKA(無活性)磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原合酶-PPKA(有活性)磷酸化酶b磷酸化酶a-P磷酸化酶b激酶-PPi磷蛋白磷酸酶-1PiPi磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶-1–––磷蛋白磷酸酶抑制劑-P磷蛋白磷酸酶抑制劑PKA（有活性）糖代謝專題知識第114頁兩種酶磷酸化或去磷酸化后活性改變相反；受激素調整，在糖原分解代謝時肝主要受胰高血糖素調整而肌肉主要受腎上腺素調整雙向調整：對合成酶系及分解酶系分別進行調整，如加強合成則減弱分解，或反之。雙重調整：別構調整及共價修飾調整。關鍵酶調整上存在級聯效應。糖原磷酸化酶和糖原合酶共價修飾調整特點：糖代謝專題知識第115頁四、糖原積累癥是由先天性酶缺點所致糖原累積癥(glycogenstoragediseases)是一類遺傳性代謝病，其特點為體內一些器官組織中有大量糖原堆積。引發糖原累積癥原因是患者先天性缺乏與糖原代謝相關酶類。

糖代謝專題知識第116頁型別缺點酶受害器官糖原結構Ⅰ葡萄糖-6-磷酸酶缺點肝、腎正常Ⅱ溶酶體α1→4和1→6葡萄糖苷酶全部組織正常Ⅲ脫支酶缺失肝、肌肉分支多，外周糖鏈短Ⅳ分支酶缺失全部組織分支少，外周糖鏈尤其長Ⅴ肌磷酸化酶缺失肌肉正常Ⅵ肝磷酸化酶缺點肝正常Ⅶ肌肉和紅細胞磷酸果糖激酶缺點肌肉、紅細胞正常Ⅷ肝臟磷酸化酶激酶缺點腦、肝正常糖原積累癥分型糖代謝專題知識第117頁第六節

糖異生（重點內容較少）糖代謝專題知識第118頁（說明：紅色字表示是這一節重點內容）1、糖異生路徑（掌握原料、部位、關鍵酶）2、糖異生調整（掌握糖異生路徑4個關鍵酶變構調整）3、糖異生生理意義4、乳酸循環本節主要內容：糖代謝專題知識第119頁糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉變為葡萄糖或糖原過程。部位：原料：概念：主要在肝、腎細胞胞漿及線粒體。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。糖代謝專題知識第120頁一、糖異生路徑不完全是糖酵解逆反應過程：酵解路徑中有3個由關鍵酶催化不可逆反應。在糖異生時，須由另外反應和酶代替。糖異生路徑與酵解路徑大多數反應是共有、可逆；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸糖異生路徑(gluconeogenicpathway)指從丙酮酸生成葡萄糖詳細反應過程。糖代謝專題知識第121頁（一）丙酮酸經丙酮酸羧化支路變為磷酸烯醇式丙酮酸

丙酮酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2①GTPGDPCO2②①丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase)，輔酶為生物素（反應在線粒體）②磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應在線粒體、胞液）糖代謝專題知識第122頁PEP糖代謝專題知識第123頁丙酮酸丙酮酸草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸NADH+H+NAD+天冬氨酸谷氨酸α-酮戊二酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTPGDP+CO2線粒體胞液糖代謝專題知識第124頁糖異生路徑所需NADH+H+起源：糖異生路徑中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛時，需要NADH+H+。由乳酸為原料異生糖時，NADH+H+由下述反應提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+NADH+H+糖代謝專題知識第125頁由氨基酸為原料進行糖異生時，NADH+H+則由線粒體內NADH+H+提供，它們來自于脂酸β-氧化或三羧酸循環，NADH+H+轉運則經過草酰乙酸與蘋果酸相互轉變而轉運。蘋果酸線粒體蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞漿糖代謝專題知識第126頁（二）1,6-雙磷酸果糖轉變為6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖Pi果糖雙磷酸酶（三）6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖-6-磷酸酶糖代謝專題知識第127頁在反應過程中，作用物互變反應分別由不一樣酶催化其單向反應，這種互變循環被稱為底物循環(substratecycle)。糖代謝專題知識第128頁6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1果糖雙磷酸酶-1ADPATPPi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶ATPADPPiPEP

丙酮酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶ADPATPCO2+ATPADP+PiGTP磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶GDP+Pi+CO2糖代謝專題知識第129頁非糖物質進入糖異生路徑糖異生原料轉變成糖代謝中間產物生糖氨基酸α-酮酸-NH2甘油

α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮乳酸丙酮酸2H上述糖代謝中間代謝產物進入糖異生路徑，異生為葡萄糖或糖原糖代謝專題知識第130頁糖代謝專題知識第131頁二、糖異生調整經過對2個底物循環調整與糖酵解調整彼此協調酵解路徑與糖異生路徑是方向相反兩條代謝路徑。這種協調主要依賴于對這兩條路徑中兩個底物循環進行調整。

糖代謝專題知識第132頁（一）第一個底物循環在6-磷酸果糖與1，6-雙磷酸果糖之間進行6-磷酸果糖1,6-雙磷酸果糖ATPADP6-磷酸果糖激酶-1Pi果糖雙磷酸酶-12,6-雙磷酸果糖AMP糖代謝專題知識第133頁（二）在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之間進行第二個底物循環PEP丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶1,6-雙磷酸果糖丙氨酸乙酰CoA草酰乙酸糖代謝專題知識第134頁三、糖異生生理意義主要在于維持血糖水平恒定

（一）維持血糖水平恒定是糖異生最主要生理作用（二）糖異生是補充或恢復肝糖原貯備主要途（三）腎糖異生增強有利于維持酸堿平衡糖代謝專題知識第135頁四、肌中產生乳酸運輸至肝進行糖異生形成乳酸循環肌收縮（尤其是供氧不足時）經過糖酵解生成乳酸。肌內糖異生活性低，所以乳酸經過細胞膜彌散進入血液后，再入肝，在肝內異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又可被肌攝取，這就組成了一個循環，此循環稱為乳酸循環，也稱Cori循環。糖代謝專題知識第136頁糖異生活躍有葡萄糖-6磷酸酶【】循環過程肝肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解路徑丙酮酸乳酸NADHNAD+乳酸乳酸NAD+NADH丙酮酸糖異生路徑血液糖異生低下沒有葡萄糖-6磷酸酶【】糖代謝專題知識第137頁生理意義乳酸再利用，防止了乳酸損失。預防乳酸堆積引發酸中毒。乳酸循環是一個耗能過程2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP。糖代謝專題知識第138頁第七節

其它單糖代謝

（綱領沒要求、無考題）糖代謝專題知識第139頁果糖、半乳糖和甘露糖都是經過轉變為糖酵解路