第五章 糖代谢
3.3 吸收:
部位:小肠粘膜上皮细胞 方式:以“单糖”形式吸收
戊糖: 被动扩散 己糖(葡萄糖):主动转运
Na+ 依赖型葡萄糖转运体
Na+ -dependent glucose transporter (SGLT)
小肠粘膜细胞
肠 腔
Na+
Na+ Na+
G
GG
K+
K+
Na+泵
Na+
Na+
G
G
四、糖在体内的动态分布
O
ADP H H
H
OH OH H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
( glucose 6-phosphate , G-6-P )
注意:
a、己糖激酶(hexokinase),I-IV型, 肝细胞为IV型,又称葡萄糖激酶(glucokinase)。 区别:前者Km值小、特异性差。 意义:在Glc浓度较低时,肝细胞不能利用Glc。
E、磷酸丙糖的同分异构化
CH2 O PP
CO CH2OH
磷酸丙糖异构酶
CHO
CH OH
CH2 O PP
磷酸二羟丙酮
dihydroxyacetone phosphate
3-磷酸甘油醛
glyceraldehyde 3-phosphate
注意:
a、磷酸丙糖异构酶。
(Triose phosphate isomerase )
P O CH2
CH2OH
O
P O CH2 CH2 O P
O
H OH
ATP
ADP
Mg2+
H OH
HO
OH
HO
OH
6-磷酸果糖激酶-1
OH H
OH H
6-磷酸果糖
1、6-双磷酸果糖
( fructose 6-phosphate , F-6-P ) ( fructose 1,6-biphosphate , F-1,6-2P )
注意:
a、6-磷酸果糖激酶-1。
(6-phosphofructo-kinase-1)
b、激酶(-ATP, Mg++)。 c、不可逆、为关键酶(限速酶),可进行
别构调节。
D、磷酸己糖裂解成2个磷酸丙糖
CH2O PP
CO
HO C H
H C OH H C OH
醛缩酶
CH2 O PP
CO
CH2OH 磷酸二羟丙酮
五、糖代谢的概况
糖原
丙氨酸
肝
B糖
原 分 解
糖 原
A
合
成 糖酵解途径
葡萄糖
糖 异 生
丙酮酸
糖异生途径 糖 糖 酵异
D解 生 E
乳酸
磷酸戊糖途径 C
乙酰辅酶A
F
糖的有氧氧化
CO2+H2O
第二节
糖的无氧分解 (糖 酵 解)
一、糖酵解的概念
A、糖酵解(Glycolysis): 在缺氧情况下,由葡萄糖生成乳酸
H、3-磷酸甘油酸 转变为 2-磷酸甘油酸
COOH
可逆
COOH
CH OH CH2 O
磷酸甘油酸变位酶
P (Phosphoglycerate mutase)
CH O P
CH2 OH
3-磷酸甘油酸
3-phosphoglycerate
2-磷酸甘油酸
2-phosphoglycerate
I、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
4.1 小肠→肝脏 A、合成肝糖原(逆过程:肝糖原分解) B、转变为非糖物质(逆过程:糖异生) C、氧化分解 D、释放入血
4.2 肝脏→ 组织细胞 A、氧化分解 B、合成肌糖原 (不能分解为葡萄糖) C、转变为非糖物质(大多数组织不能异生)
葡萄糖进入细胞:葡萄糖转运体(Glucose Transporter GLUT1-5)
CH2OH C=O CH2OH
Dihydroxyacetone
CHO HCOH HCOH HCOH
CH2OH
Ribose
CHO CH2 HCOH HCOH CH2OH
Deoxyribose
CHO HCOH HOCH HCOH HCOH
CH2OH
Glucose Glc
CH2OH C=O HOCH HCOH HCOH CH2OH
b、可逆。 c、二种磷酸丙糖同分异构体的互变。
d、由于3-磷酸甘油醛不断代谢消耗,反应 倾向于生成3-磷酸甘油醛,以后的反应 均为2个分子。
F、3-磷酸甘油醛氧化为 1、3-二磷酸甘油酸
CHO
Pi、 NAD+ NADH+H+ O=C O P
CH OH
CH OH
CH2 O PP 3-磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸甘油酸
3-phosphoglycerate
注意: a、磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate kinase) 。 b、可逆。
c、底物水平磷酸化(Substrate level phosphorylation) 。 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。 d、产能过程,生成1*2分子ATP。
10步反应、10个酶催化,有氧、缺氧均进行。
2.2 丙酮酸还原为乳酸 丙酮酸(Pyruvate) → 乳酸(Lactate)
只在缺氧时进行,有氧时丙酮酸进入线粒体氧化。
A、葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2
H
OH
H
OH OH
H OH
H OH
葡萄糖
(glucose)
ATP Mg2+
己糖激酶
P O CH2
有机物代谢:糖代谢、脂类代谢、 氨基酸代谢、核苷酸代谢 生物氧化、代谢调节
第五章 糖代谢
Chapter 5 Carbohydrate Metabolism
主要内容
概述 糖的无氧分解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径 糖原的合成与分解 糖异生 血糖与其调节
第一节 概述
一、糖的概念、分类及结构
1.1 概念:糖是一类多羟基醛(醛糖)或多羟 基酮(酮糖)及其衍生物或多聚物。
COOH
CH O P
CH2 OH
烯醇化酶
COOH
CO CH2
P + H2O
2-磷酸甘油酸
2-phosphoglycerate
磷酸烯醇式丙酮酸
phosphoenolpyruvate PEP
注意:
a、烯醇化酶(Enolase) 。 b、可逆。 c、底物脱水,引起分子内部电子重排,
能量重新分布,形成高能磷酸键,为 下一步反应做准备。
至此完成“糖酵解途径”
K、丙酮酸转变成乳酸:
CH3 C=O COOH
丙酮酸
pyruvate
NADH + H+ NAD+
乳酸脱氢酶
CH3 CHOH COOH
乳酸
lactate
注意:
a、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH) b、可逆。 c、2H来自于3-磷酸甘油醛脱氢。
至此完成“糖酵解”全过程,净生成2分子ATP。
Fructose Fru
CHO HCOH HOCH HOCH HCOH
CH2OH
Galactose Gal
双糖 Disaccharides
蔗糖(Sucrose):葡萄糖 + 果糖 麦芽糖(Maltose):葡萄糖 + 葡萄糖 乳糖(Lactose):葡萄糖 + 半乳糖
Oligosaccharides :由3-10个单糖组成
糖 原 结 构
纤维素结构:β-1,4 - 糖苷键
二、糖的生理功能
A、氧化供能 B、糖是构成人体组织结构的重要成分 C、糖是机体重要碳源 D、糖的磷酸衍生物可形成重要生物活性
物质,如:ATP、FAD、NAD+ E、其它功能:信号传导、免疫识别、激
素、酶、免疫球蛋白等---糖蛋白
三、糖的消化吸收
Glu E1 G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 1、6 – BPF
ATP ADP
E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
NAD+
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
E3: 丙酮酸激酶
糖
1、3-二磷酸甘油酸
ADP
酵
ATP
解
3-磷酸甘油酸
的
乳酸
代
NADH+H+2-磷酸甘油酸谢NAD+
途 径
第二篇 物质代谢及其调节
物质代谢(合成代谢、分解代谢)
代 谢
能量代谢(耗能、产能)
代谢调节(平衡、失衡)
概念
底物
中间产物
代 基本过程
谢 途
特点
组终织产定物位 细辅胞助内酶因定子位
径 调节
变能限构量生速调消成酶耗节或
生理意义 共能价量修(饰AT调P节)
无机物代谢:水平衡、无机盐代谢 (见病理生理)
J、磷酸烯醇式丙酮酸转变成ATP和丙酮酸
COOH
CO P
CH2
ADP K+ Mg+ ATP 丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COOH C=O CH3
丙酮酸
phosphoenolpyruvate PEP
pyruvate
注意:
a、丙酮酸激酶(Pyruvate kinase),需Mg++,K+ b、不可逆,限速酶。 c、第二次底物水平磷酸化,产能1*2ATP。