新版生化糖代谢专题知识宣讲培训课件

饮食中的葡萄糖、氨基酸等营 养物质对糖原合成与分解也有 调节作用。如高葡萄糖饮食可 促进糖原合成，而氨基酸可通 过生糖作用转化为葡萄糖，进 而参与糖原的合成与分解。
05
糖异生作用
糖异生的概念及意义
概念
糖异生是指生物体将非糖物质转 变成葡萄糖或糖原的过程。
意义
糖异生作用对于维持血糖水平恒 定、补充肝糖原和肌糖原以及为 组织提供能量等方面具有重要意 义。
糖酵解途径
糖酵解的定义和过程
糖酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解为乳酸或乙醇的过程，包括 一系列酶促反应。
糖酵解的生理意义
糖酵解是生物体在缺氧或剧烈运动时快速获取能量的重要途径。
糖酵解的关键酶和调控
糖酵解过程中涉及多个关键酶，如己糖激酶、磷酸果糖激酶等，它 们的活性受到多种因素的调控，如激素、代谢产物等。
三羧酸循环
01
三羧酸循环的定义和过程
三羧酸循环是指乙酰辅酶A在细胞内经过一系列氧化脱羧反应生成二氧
化碳和水的过程，同时产生ATP。
02
三羧酸循环的生理意义
三羧酸循环是生物体有氧氧化获取能量的主要途径，也是糖、脂肪和蛋
白质三大营养物质代谢的枢纽。
03
三羧酸循环的关键酶和调控
三羧酸循环中涉及多个关键酶，如柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶等，它
的调节。
糖原合成步骤
在糖原合酶的催化下，UDPG的 葡萄糖基转移到糖原引物的非还 原性末端，形成α-1,4-糖苷键。
糖原的分解过程
糖原分解的生理意义
01
糖原分解主要在饥饿、运动等情况下进行，为机体提供能量。
糖原分解酶
02
糖原磷酸化酶是糖原分解过程中的关键酶，其活性同样受共价
修饰和变构的调节。

新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
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糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O

⑦延胡索酸水合生成 L-蘋果酸 Hydration of Fumarate to Produce Malate
⑧L-蘋果酸脫氫形成草醯乙酸 Oxidation of Malate to Oxaloacetate
8.3.2.2 檸檬酸迴圈的特點
1、CO2來自草醯乙酸而不是乙醯CoA 但淨結果是氧化了1分子乙醯CoA
→ 2 +3或5 = 5 或7 ATP
三羧酸迴圈 2丙酮酸 → 25 ATP
———————————————————————
30 或 32 ATP
32% • 儲能效率=30 ×7.3/686=
其餘能量以熱量形式： 一部分維持體溫，一部分散失。
總反應式
8.2.3.5 檸檬酸迴圈的生物意義
（ 1） 是好氧生物體內最主要的產能途徑！ （2） 是脂類、蛋白質徹底分解的共同途徑！ （3） 提供合成其他化合物的碳骨架
① 草醯乙酸與乙醯CoA縮合成檸檬酸
Formation of Citrate
檸檬酸合酶是變構酶
②經順烏頭酸生成異檸檬酸
Formation o f Isocitrate via cis-Aconitate
烏頭酸酶
③異檸檬酸氧化形成α酮戊二酸
Oxidation of Isocitrate to α-Ketoglutarate and CO2
CoASH
乙醯CoA 草醯乙酸 CoASH 乙醯CoA 乙 醛 ②酸
檸檬酸
• 在異檸檬 酸與蘋果 酸間搭了 一條捷徑
① 異檸檬酸
蘋果酸 三羧酸迴圈
琥珀酸
①
H2C
HC
HO C H
COOH異檸檬酸裂解酶 H2C COOH
COOH

以乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸的反应为起始，对乙酰基团进行氧 化脱羧再生成草酰乙酸的单向循环反应序列。
一次底物水平磷酸化（生成ATP） 二次脱羧（2molCO2) 三个不可逆，三个关键酶（柠檬酸合
酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱 氢酶复合体） 四次脱氢（3mol NADH, 1mol FADH2=7.5+1.5 ATP=9ATP)
三条途径
糖酵解途径
在无氧情况下，葡萄糖生成乳酸并释放能 量的（糖的无氧分解）
反应在胞液中进行，分2个阶段
第一阶段由葡萄糖分解成丙酮酸(2 mol丙 酮酸，2mol ATP)
第二阶段是丙酮酸还原成乳酸,由乳酸脱 氢酶催化(2mol乳酸）
三个关键酶，己糖激酶（或葡萄糖激酶）， 6-磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。
糖原合成过程的关键酶是糖原合酶
基酸的合成。
（一）血糖 通常指血液中的葡萄糖,是糖的运输形式
（二）血糖水平的调节
动物持续饥饿时，血糖下降，此时血糖的来源主要靠糖的 异生作用，保证动物脑组织对能量的需求
调节血糖浓度的主要激素有胰岛素、肾上腺素、糖皮质激 素等，除胰岛素可降低血糖外，其他激素均可使血糖浓度 升高。
动物采食后，血糖浓度 2010
丙酮酸（3C）。在胞液中进行。
TCA
呼吸链 ATP
H2O
丙酮酸脱氢酶系
2mol丙酮酸（3C）在丙酮酸脱氢酶复合体的催化下，氧化脱羧生 成2mol乙酰CoA（2C），2mol NADH+H+和2mol CO2
丙酮酸脱氢酶复合体：3个酶+ 5个辅酶
TPP（焦磷酸硫胺素）、硫辛酸、CoA、FAD和NAD+
6G-6-P+12NADP++7H2O→5G-6-P+6CO2+12NADPH+12H++Pi

➢ 吸收机制：
肠腔
小肠粘膜细胞
门静脉
K+ ATP
ADP+NPai+泵 Na+
G
刷状缘
细胞内膜
Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收后经门静脉进 入血循环，供身体各组织利用。
肝对于维持血糖稳定发挥关键作用。 当血糖较高时，肝通过糖原合成和分解葡 萄糖来降低血糖；当血糖较低时，肝通过糖原 分解和糖异生来升高血糖。
6CH2OH 葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸
(F-6-P） 果糖-6-磷酸
3、果糖-6-磷酸生成果糖-1,6-二磷酸(F-1,6-BP)
H2C OH CO
HO C H
第二个限速酶， 也是最重要的
限速酶
OH
-
H2C O- P O C O OH
HO C H
H C OH H C OH
HO
ATP Mg2+ADP
H C OH H C OH
如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、 核苷等物质的原料。
3. 作为机体组织细胞的组成成分
如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。
糖代谢的概况——3条合成+3条分解
糖原 （肝糖原和肌糖原）
糖原合成 肝糖原分解
核糖 +
磷酸戊糖途径
葡萄糖
酵解
NADPH+H+
消化与吸收
糖异生途径
ATP
有氧
丙酮酸
无氧
H2O及CO2 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
第一节
糖的消化吸收与转运

（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：
三羧酸循环（柠檬酸循环或Krebs循环）是指在线 粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸 ，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解 ，而草酰乙酸再生的循环反应过程。三羧酸循环是 德国科学家Krebs于1937年提出的，于1953年获诺 贝尔奖。该循环在生物体中普遍存在，不仅是糖分 解代谢的主要途径，也是脂肪、蛋白质分解代谢的 主要途径，具有重要的生理意义。
该酶活性中心对ATP的Km低，别构中 心对ATP的Km高。因此低浓度时ATP与 活性中心结合发生酶促反应，而高浓度 时ATP可以与别构中心结合，从而抑制 酶活。
（2）受到柠檬酸、脂肪酸别构抑制
这两种物质合成的原料间接来自糖酵解。
（3）果糖－2，6－二磷酸对EMP的调节
当血液中糖水平降低时，激活胰高血糖素释放于血液中 ，启动cAMP级联系统使PFK2/FBPase2多肽上特定的一个 Ser残基磷酸化、PFK2抑制，使F-2,6-BP水平降低，从而 降低EMP水平。反之，当葡萄糖水平高时，蛋白磷酸酶水 解PFK2/FBPase2上磷酸导致F-2,6-BP升高，提高糖酵解的 速率。
此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进行 ，一分子葡萄糖(glucose)分解后净生 成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分子ATP ，和2分子（NADH +H+）。
两分子（NADH +H+）在有氧条件下可进
入线粒体(mitochondrion)产能，共可得 到2×2或者2×3分子ATP。故第一阶段可 净生成6或8分子ATP。
淀粉磷酸解
(2)糖原
动物淀粉，主要储存在肝脏和骨骼肌中。
(3)纤维素
(4)果胶物质
双糖降解