8 糖代谢(生化课件)

（一）酵解途径
1、葡萄糖的磷酸化
此反应在细胞内是不可逆的， 由己糖激酶催化
HO CH2 H OH O H OH H H OH H OH
ATP
ADP
P O CH2 H OH O H OH H H OH H OH
己糖激酶 Mg2+
2、磷酸葡萄糖的异构作用
P O CH2 H OH O H OH H H OH H 磷酸己糖异构酶 OH Mg
净生成
38（或36）
图8-6 α-磷酸甘油穿梭
图8-7 苹果酸-天冬氨酸穿梭
图8-8丙酮酸脱氢酶复合体的调节
图8-9三羧酸循环的调控
（三）糖有氧氧化调节
丙酮酸激酶 己糖激酶 磷酸果糖激酶-1 激活剂 1，6-双磷酸果糖 抑制剂 ATP 6-磷酸葡萄糖 ATP、柠檬酸
丙酮酸脱氢酶复合 体
柠檬酸合成酶
5-磷酸核酮糖×3
5-磷酸木酮糖
5-磷酸核糖 7-磷酸景天糖 4-磷酸赤藓糖
5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
6-磷酸果糖
1、磷酸戊糖的生成
6-磷酸葡萄糖×3 3NADP
+ +
3NADPH+3H 6-磷酸葡萄糖酸内酯×3
6-磷酸葡萄糖酸×3 + 3NADP 3CO2 3NADPH+3H+
-1
-1 2×3或2×2⋆ 2×1 2×1 NAD+ NAD+ 2×3 2×3
第二阶段 第三阶段
2×丙酮酸→2×乙酰CoA 2×异柠檬酸→2×α-酮戊二酸
2×α-酮戊二酸→2×琥珀酰CoA
2×琥珀酰CoA→2×琥珀酸 2×琥珀酸→2×延胡索酸 2×苹果酸→2×草酰乙酸
NAD+
FAD NAD+
2×3
2×1 2×2 2×3
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸转变成乳酸
CH3 CH OH
+
CH3 C O
乳酸脱氢酶 NAD
NADH+H+ COOH
COOH
(二)糖酵解的调节
己糖激酶 磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶
(二)糖酵解的调节
己糖激酶 磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶
丙酮酸激酶 己糖激酶 激活剂 1，6-双磷酸果糖 抑制剂 ATP 6-磷酸葡萄糖 （别构抑制）
5-磷酸核酮糖×3
5-磷酸木酮糖
5-磷酸核糖 7-磷酸景天糖 4-磷酸赤藓糖
5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
6-磷酸果糖
（二）磷酸戊糖途径的生理意义
1、为核酸的生物合成提供核糖 2、提供NADPH+H+作为供氢体参与多种代 谢反应
（1）NADPH+H+是体内许多合成代谢的供氢体 （2）NADPH+H+参与体内羟化反应 （3）NADPH+H+还用于维持谷胱甘肽的还原状态
第三节 糖原的合成与分解
一、糖原的合成作用 二、糖原的分解作用 三、糖异生
糖原
一、糖原的合成作用
（一）概念： 体内由葡萄糖合成糖原的过程称为糖原合 成作用。 （二）场所：细胞质 （三）反应过程
反应1：葡萄糖磷酸化
HO CH2 H OH O H OH H H OH H OH
ATP
ADP
P O CH2 H OH O H OH H H OH H OH
反应1：丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮 酸
反应式
苹果酸
PEP
天冬氨酸
反应2：1，6双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖
反应3反应 分别由不同的酶催 化其单向进行，这 种互变循环称为底 物循环。 无效循环
（二）乳酸循环
（二）乳酸循环
• 乳酸通过细胞膜弥散进入血液，再入肝， 在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖释入血液后 又可被肌肉摄取，这就构成了一个循环， 此循环称为乳酸循环，也叫做Cori循环。 • 乳酸循环的生理意义在于避免损失乳酸以 及防止因乳酸堆积引起酸中毒。 • 乳酸循环是耗能的过程，2分子乳酸异生 成葡萄糖需消耗6分子ATP。
己糖激酶 Mg2+
三、糖异生
非糖化合物（乳酸、甘油、生糖氨基酸等） 转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。 机体内进行糖异生补充血糖的主要器官是 肝。
（一）糖异生途径
从丙酮酸生成葡萄糖 的具体反应过程称为 糖异生途径。
酵解中3个不可逆反应
反应1：丙酮酸转变为 磷酸烯醇式丙酮酸 反应2：1，6双磷酸 果糖转变为6-磷酸果 糖 反应3：6-磷酸葡萄糖 水解为葡萄糖
异柠檬酸脱氢酶
AMP、ADP、 1，6-双磷酸果糖、 2，6-双磷酸果糖 AMP、CoA、 ATP、乙酰CoA、 NAD+、Ca2+ NADH、脂肪酸 ADP ATP、琥珀酰CoA、 NADH、柠檬酸 ATP ADP、Ca2+
α酮戊二酸脱氢酶复 Ca2+ 合体
琥珀酰CoA、 NADH、
三、磷酸戊糖途径
尿苷
尿苷二磷酸
葡萄糖焦磷酸化酶
HO CH2 H OH O H OH H H OH H
+ PPi
O P
~ P 尿苷
反应4：UDP-GLc与糖原结合
反应5：分支链的形成
糖原合成与降解
UDP
糖原n+1 Pi
UDPG
PPi
UTP G-1-P
ATP ADP G-6-P G
G Pi
F-6-P
二、糖原的分解作用
丙酮酸脱氢酶复合体作用机制
第三阶段：乙酰CoA氧化分解为CO2和H2O （三羧酸循环，Krebs循环）
1. 场所：线粒体 2. 过程： CH3CO~SCoA+3NAD+ +FAD+GDP+Pi+2H2O→ 2CO2+3NAD+H++FADH2 +HSCoA+GTP
TCA cycle
（1）柠檬酸的形成
5-磷酸核酮糖×3
5-磷酸木酮糖
5-磷酸核糖 7-磷酸景天糖 4-磷酸赤藓糖
5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
6-磷酸果糖
1、磷酸戊糖的生成
6-磷酸葡萄糖×3 3NADP
+ +
3NADPH+3H 6-磷酸葡萄糖酸内酯×3
6-磷酸葡萄糖酸×3 + 3NADP 3CO2 3NADPH+3H+
己糖激酶 Mg2+
反应2：6-磷酸葡萄糖转变为1磷酸葡萄糖
P O CH2 H OH O H OH H H OH H 磷酸葡萄糖变位酶
HO CH2 H OH O H OH H H OH H O P
OH
反应3：尿苷二磷酸葡萄糖的生成
HO CH2 H OH O H OH H H OH H O P
+ P ~P ~ P
2+
P
O CH2 O H H OH
CH2OH OH OH H
3、磷酸果糖的磷酸化作用
此反应在细胞内是不可逆的
P
O CH2 O H H OH
CH2OH ATP OH OH H
ADP Mg2+
P O CH2 O H H OH
CH2 O P OH OH H
磷酸果糖激酶1
4、1,6二磷酸果糖一分为二
（2）异柠檬酸的形成
（3）第一次氧化脱羧
（4）第二次氧化脱羧
（5）底物水平磷酸化
（6）琥珀酸脱氢生成延胡索酸
（7）延胡索酸加水生成苹果酸
（8）苹果酸脱氢生成草酰乙酸
三羧酸循环的生理意义：
（1）是三大营养素的最终代谢通路； （2）是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽； 在提供生物合成的前体中起重要作用。
P O CH2 O H
CH2 O P 醛缩酶
CH2 O C O CH2OH
P
CHO + CH OH CH2 O P
OH H OH OH H
5、磷酸二羟丙酮的异构作用
CH2 O C O CH2OH
P
磷酸丙糖异构酶
CHO CH OH CH2 O P
6、3磷酸甘油醛氧化
CHO CH OH CH2 O P Pi 3磷酸甘油醛脱氢酶 NAD
+
O C O P CH OH CH2 O P
NADH+H+
7、1,3二磷酸甘油酸的磷酸转移
O C O P CH OH CH2 O P
磷酸甘油酸激酶 O C OH CH OH ADP ATP CH2 O P
8、3磷酸甘油酸转变为2磷酸甘油酸
O C OH CH OH CH2 O P
变位酶
O C OH CH O P CH2 OH
三、磷酸戊糖途径
（一）场所：细胞质 （二）反应过程： 1、磷酸戊糖的生成 2、基团转移反应
3X6-磷酸葡萄糖+6NADP+→2X6-磷酸果糖 +3-磷酸甘油醛+ 6(NADPH+H+)+3CO2
6-磷酸葡萄糖× 3
三、磷酸戊糖途径
3NADP
+ +
3NADPH+3H 6-磷酸葡萄糖酸内酯× 3
6-磷酸葡萄糖酸× 3 + 3NADP 3CO2 3NADPH+3H+
第二阶段：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
1. 场所：线粒体 2. 过程：
O CH3 C C O +NAD++HSCoA OH O CH3 C
S
O CH3 C SCoA +NADH+H++CO2
A
丙酮酸脱氢酶复合体：