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1、生化】糖代謝(48學(xué)時(shí))(1)目的要求:1、掌握:血糖概念、空腹血糖值以及血糖的來源與去路;糖酵解、有氧氧化途徑主要過程的特點(diǎn)及生理意義;2、熟悉:磷酸戊糖途徑、糖原合成與分解、糖異生的生理意義以及血糖的調(diào)節(jié)機(jī)制;3、了解:糖代謝紊亂與糖耐量實(shí)驗(yàn)。第一節(jié)概述1、供能物質(zhì);2、結(jié)構(gòu)成分之一。一、糖的功能ADP+PiATP葡萄糖Na+K+鈉泵小腸粘膜上皮細(xì)胞腸腔小腸壁毛細(xì)血管吸收過程N(yùn)a+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependentglucosetransporter)頂端膜基側(cè)膜GLUT2糖類物質(zhì)單糖口腔、
2、小腸消化門靜脈肝臟單糖在肝臟中進(jìn)行代謝肝靜脈血液循環(huán)單糖在肝外組織進(jìn)行代謝單糖吸收后的去向(血糖)四、糖代謝一覽細(xì)胞內(nèi)的各種代謝途徑相互聯(lián)系,密不可分,形成機(jī)體內(nèi)的代謝網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞內(nèi)所進(jìn)行的代謝,是由眾多化學(xué)反應(yīng)共同完成;一種物質(zhì)可由一組連續(xù)的酶促反應(yīng)所構(gòu)成的一個(gè)代謝途徑轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),并產(chǎn)生生理效應(yīng);糖代謝各途徑一覽表第二節(jié)葡萄糖分解代謝四條途徑糖酵解途徑有氧氧化途徑磷酸戊糖途徑糖醛酸途徑一、糖酵解(glycolysis)途徑在供氧不足時(shí),葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中經(jīng)過連續(xù)多步的酶促反應(yīng),最后生成L-乳酸并釋放部分能
3、量推動(dòng)合成ATP的過程。(二)總反應(yīng)式:葡萄糖+2ADP+2Pi2L-乳酸+2ATP+2H2OC6H12O6C3H6O3(一)反應(yīng)部位:細(xì)胞質(zhì)由酶催化的11步連續(xù)反應(yīng)第一階段:1分子葡萄糖生成2分子丙酮酸;二個(gè)階段第二階段:2分子丙酮酸還原成2分子L-乳酸;(三)糖酵解的反應(yīng)過程葡萄糖6-磷酸葡萄糖ATPADP己糖激酶或葡萄糖激酶1,6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶1ATPADP2×乳酸糖酵解過程6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮2×2-磷酸甘油酸2NADH+H+2NAD+細(xì)胞質(zhì)2×1,3-二磷酸甘油酸⑥脫氫
4、并磷酸化①磷酸化;耗能③再磷酸化;耗能2×3-磷酸甘油酸2ADP2ATP⑦產(chǎn)能②④裂解⑧2×磷酸烯醇式丙酮酸2H2O⑨⑤2×丙酮酸丙酮酸激酶2ATP2ADP⑩產(chǎn)能?還原催化糖酵解的酶類限速酶/關(guān)鍵酶1、催化不可逆反應(yīng);2、活性受激素或代謝物的調(diào)節(jié);4、常催化整條代謝途徑中前幾個(gè)步驟中的某一個(gè)反應(yīng)或代謝分支后第一步反應(yīng);5、活性改變可影響整個(gè)代謝途徑的速度和方向。特點(diǎn):3、活性低:催化的反應(yīng)在整條代謝途徑中是速度最慢的;葡萄糖6-P-葡萄糖6-P-果糖1,6-2P-果糖ATPADPATPADP2?1,3-二磷
5、酸甘油酸2?3-磷酸甘油酸2?2-磷酸甘油酸2?丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2?磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3NAD+2?乳酸E1:己糖激酶或葡萄糖激酶E2:磷酸果糖激酶1E3:丙酮酸激酶糖酵解途徑在無氧條件下的細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,共消耗2ATP,產(chǎn)生4ATP,即凈生成2ATP,終產(chǎn)物是乳酸。NADH+H+(四)糖酵解生理意義1、是機(jī)體在相對缺氧時(shí)補(bǔ)充能量的一種有效方式;4、是糖異生的大部分逆反應(yīng)過程;3、部分中間產(chǎn)物可作為其它物質(zhì)的合成原料;2、是某些
6、組織獲取能量的重要途徑;5、是生物體內(nèi)普遍存在的葡萄糖降解途徑,也是有氧氧化的前過程。糖有氧氧化與糖酵解關(guān)系細(xì)胞質(zhì)線粒體葡萄糖→→……→→丙酮酸→乳酸(糖酵解)葡萄糖→→……→→丙酮酸CO2+H2O+ATP(糖有氧氧化)丙酮酸(五)糖酵解的調(diào)節(jié)機(jī)制E1:己糖激酶或葡萄糖激酶E2:磷酸果糖激酶-1E3:丙酮酸激酶關(guān)鍵酶活性的調(diào)節(jié):(六)糖酵解異?,F(xiàn)象在某些病理情況下,組織細(xì)胞可以利用糖酵解來獲取能量,因缺氧而酵解過度,造成乳酸堆積太多,可發(fā)生代謝性酸中毒。(七)多元醇途徑二、有氧氧化途徑(aerobicoxi
7、dation)在供氧充足時(shí),葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)中分解生成的丙酮酸進(jìn)入線粒體,徹底氧化成CO2和H2O,并釋放大量能量推動(dòng)合成ATP的過程。(二)總反應(yīng)式:實(shí)質(zhì):丙酮酸的氧化(一)反應(yīng)部位:細(xì)胞質(zhì)+線粒體6O2葡萄糖+30?32(ADP+Pi)6CO2+36?38H2O+30?32ATPC6H12O6(三)反應(yīng)過程N(yùn)ADH+H+H2O[O]ATPADP呼吸鏈①②③分為三個(gè)階段:①葡萄糖→丙酮酸;②丙酮酸→乙酰CoA;③三羧酸循環(huán)與氧化磷酸化。2×2H2×4×2H2×2HFADH2三羧酸循環(huán)葡萄糖丙酮酸乙酰CoAC
8、O2細(xì)胞質(zhì)線粒體丙酮酸CO2糖有氧氧化概況葡萄糖→…→丙酮酸丙酮酸→乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)有氧氧化乳酸糖酵解細(xì)胞質(zhì)線粒體膜線粒體基質(zhì)葡萄糖6-P-葡萄糖6-P-果糖1,6-2P-果糖ATPADPATPADP2?1,3-二磷酸甘油酸2?3-磷酸甘油酸2?2-磷酸甘油酸2?丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛2NAD+2NADH+H+2ADP2ATP2ADP2ATP2?磷酸烯醇式丙酮酸E2E1E3線粒