生物化学与分子生物学学习课件：第06章糖代谢-1.ppt

1、目录目录糖 代 谢Metabolism of Carbohydrates第第 6 6 章章目录目录第第 一一 节节糖代谢概况糖代谢概况目录目录n糖的化学糖的化学糖糖(carbohydrates)即碳水化合物，即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。生物或多聚物。目录目录目录目录OHOHHHOHHOHOOHOOHHHHOHOHHOHHCH2OH葡萄糖葡萄糖(glucose)（已醛糖）已醛糖）果糖果糖(fructose)（已酮糖）（已酮糖）OHOHOHOHHHOHHOHl单糖单糖不能再水解的糖。不能再水解的糖。OOHOHHOH2CHHOHHC

2、H2OH目录目录OOHHHOHHOHHOHHCH2OHOHHHHOHOHOHHOH2COHOHOHOHHOHHHOH半乳糖半乳糖(galactose)（已醛糖）（已醛糖）核糖核糖(ribose) （戊醛糖）（戊醛糖）OHHOHHOHOHOH目录目录l寡糖寡糖常见的几种二糖有：常见的几种二糖有：麦芽糖麦芽糖 (maltose)：葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)：葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)：葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。借脱水缩合的糖苷键相连。目录目录l多糖

3、多糖能水解生成多个分子单糖的糖。能水解生成多个分子单糖的糖。常见的多糖有：常见的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纤维素纤维素 (cellulose)目录目录 淀粉淀粉是植物中养分的储存形式。是植物中养分的储存形式。淀粉淀粉颗粒颗粒目录目录 糖原糖原是动物体内葡萄糖的储存形式。是动物体内葡萄糖的储存形式。目录目录纤维素纤维素作为植物的骨架。作为植物的骨架。-1,4-糖苷键糖苷键目录目录l结合糖结合糖糖与非糖物质的结合物。糖与非糖物质的结合物。糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。是糖与脂类的结合物。糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖

4、与蛋白质的结合物。是糖与蛋白质的结合物。 常见的结合糖有：常见的结合糖有：目录目录糖代谢1. 糖糖 的的 消化吸收消化吸收2. 糖的无氧分解糖的无氧分解3. 糖的有氧氧化糖的有氧氧化4. 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径5.糖原的合成和分解糖原的合成和分解6.糖异生糖异生7.血糖及其调节血糖及其调节目录目录1. 氧化供能氧化供能如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、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。核苷等物质的原料。3. 作为机体组织细胞的组成成分作为机体组织细胞的组成成分这是糖的主要功能。这是糖的主要功能。2. 其他物质的原料其他物质的原料如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组

5、成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。目录目录二、糖的消化吸收是在小肠进行的二、糖的消化吸收是在小肠进行的（一）糖的消化（一）糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉、动人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以等，其中以淀粉淀粉为主。为主。消化部位：消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。主要在小肠，少量在口腔。目录目录淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 （40%） （25%）-极限糊精极限糊精+异麦芽糖异麦芽糖 （30%） （5%）葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶

6、- -极限糊精酶极限糊精酶 消化过程消化过程 肠黏膜肠黏膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目录目录食物中含有的大量纤维素，因人体食物中含有的大量纤维素，因人体内无内无 - -糖苷酶而不能对其分解利用，但却糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。所必需。目录目录（二）糖的吸收（二）糖的吸收1. 吸收部位吸收部位 小肠上段小肠上段 2. 吸收形式吸收形式 单单 糖糖 目录目录ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小肠黏膜细胞小肠黏膜细胞 肠肠腔腔 门静脉门静脉

7、3. 吸收机制吸收机制Na+依赖型葡萄糖转运体依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷状缘刷状缘 细胞内膜细胞内膜 目录目录4. 吸收途径吸收途径 小肠肠腔小肠肠腔 肠黏膜上皮细胞肠黏膜上皮细胞 门静脉门静脉 肝脏肝脏 体循环体循环SGLT 各种组织细胞各种组织细胞 GLUT GLUT：葡萄糖转运体葡萄糖转运体(glucose transporter)目录目录葡萄糖吸收入血后，依赖一类葡萄糖转运葡萄糖吸收入血后，依赖一类葡萄糖转运体（体（glucose transporter, GLUT）而进入）而进入细胞内代谢细胞内代谢。目录目录

8、 葡萄糖葡萄糖 酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无氧无氧 H2O+CO2 乳酸乳酸 糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 + + NADPH+H+淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 ATP 葡萄糖代谢概况葡萄糖代谢概况目录目录第第 二二 节节葡萄糖的无氧氧化葡萄糖的无氧氧化Anaerobic Oxidation of Glucose目录目录在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成丙酮酸进而还原生成乳酸的过程称为生成丙酮酸进而还原生成乳酸的

9、过程称为糖酵糖酵解解(glycolysis)，亦称，亦称糖的无氧氧化糖的无氧氧化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反应部位：糖酵解的反应部位：胞浆。胞浆。目录目录一、糖酵解反应过程一、糖酵解反应过程通过研究酵母菌发酵，弄清其过程。通过研究酵母菌发酵，弄清其过程。 乳酸（无氧酵解）乳酸（无氧酵解） （人体）（人体）不同只是产生丙酮酸后不同只是产生丙酮酸后 乙醇（酵母）乙醇（酵母） 有氧有氧 COCO2 2 H H2 2O O 共同过程，共同过程，G G 丙酮酸丙酮酸 缺氧缺氧 乳酸乳酸共同过程也称糖酵解途径共同过程也称糖酵解途径(glycolytic pathway)(gly

10、colytic pathway)。目录目录一、糖无氧氧化反应过程分为糖酵解和乳酸生一、糖无氧氧化反应过程分为糖酵解和乳酸生成两个阶段成两个阶段* 糖无氧氧化的反应部位：糖无氧氧化的反应部位：胞浆胞浆 第一阶段是第一阶段是(糖糖)酵解酵解 第二阶段为乳酸生成第二阶段为乳酸生成* 分为两个阶段分为两个阶段由葡萄糖分解成丙酮酸由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称为，称为酵解途径酵解途径(glycolytic pathway)由丙酮酸转变成乳酸由丙酮酸转变成乳酸目录目录1. 葡萄糖葡萄糖磷酸化成为磷酸化成为葡糖葡糖-6-磷酸磷酸ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶(hexokinase)G

11、lu G-6-P F-6-P F-1,6-2PATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H H葡糖葡糖-6-磷酸磷酸(glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H目录目录哺乳类动物体内已发现有哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同种己糖激酶同工酶，分别称为工酶，分

12、别称为至至型。型。肝细胞中存在的是肝细胞中存在的是型，称为葡糖激酶型，称为葡糖激酶(glucokinase)。它的特点是：。它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低对葡萄糖的亲和力很低受激素调控受激素调控 这些特性使葡萄糖激酶在维持血糖水平这些特性使葡萄糖激酶在维持血糖水平和糖代谢中起着重要的生理作用。和糖代谢中起着重要的生理作用。 目录目录2. 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸转变为转变为果糖果糖-6-磷酸磷酸己糖异构酶己糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙

13、酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H果糖果糖-6-磷酸磷酸(fructose-6-phosphate, F-6-P)目录目录3. 果糖果糖-6-磷酸磷酸转变为转变为果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘

14、油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 (phosphfructokinase-1，PFK-1)果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸 (1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-BP)目录目录CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸4. 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛缩酶醛缩酶(aldolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

15、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸+CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO目录目录5. 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮转变为转变为甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3

16、-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶 (triose phosphate isomerase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 CH2OHCOCH2POCH2P PO目录目录上述部反应为酵解途径的耗能阶段，上述部反应为酵解途径的耗能阶段，1分子葡分子葡萄糖的代谢消耗了萄糖的代谢消耗了2分子分子ATP，产生了，产生了2分子甘油分子甘油醛醛-3-磷酸。磷酸。目录目录6. 磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化为氧化为1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸Pi、

17、NAD+ NADH+H+ 甘油醛甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油醛甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2P

18、OP POP PO目录目录ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸COOHCOHCH2POP PO磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 (phosphoglycerate kinase) 目录目录这是酵解过程中第一次产生

19、这是酵解过程中第一次产生ATP的反应，将底物的反应，将底物的高能磷酸键直接转移给的高能磷酸键直接转移给ADP生成生成ATP，这种，这种ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱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称为底物水平磷酸化氢作用直接相偶联的反应称为底物水平磷酸化(substrate-level phosphorylation) 。 目录目录8.甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸转变为转变为甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶变位酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2

20、-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)甘油酸甘油酸-3-磷酸磷酸COOHCOHCH2POP PO甘油酸甘油酸 -2-磷酸磷酸COOHCCH2POP POOHOH目录目录9.甘油酸甘油酸-2-磷酸磷酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇化酶烯醇化酶(enolase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸

21、甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油酸甘油酸- 2-磷酸磷酸COOHCCH2POP POOHOH+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phospho-enolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO目录目录ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase)GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙

22、酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸10. 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移将高能磷酸基转移给给ADP形成形成ATP和和丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸 COOHC=OCH3这是酵解途径中的第二次底物水平这是酵解途径中的第二次底物水平磷酸化。磷酸化。目录目录 ( (二二) ) 丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸被还原为乳酸丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 反应中的反应中的NADH+H+ 来自于上述第来自于上述第6步反步反应中的甘油醛应中的甘油醛-3-磷酸脱

23、氢反应。磷酸脱氢反应。乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目录目录E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代谢途径糖酵解的代谢途径GluG-6-PF-6-PF-1, 6-BPATP ADP ATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E

24、2E1E3NADH+H+ 目录目录n糖酵解小结糖酵解小结反应部位：胞浆；反应部位：胞浆；糖酵解是一个不需氧的产能过程；糖酵解是一个不需氧的产能过程；反应全过程中有三步不可逆的反应：反应全过程中有三步不可逆的反应：G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 目录目录 产能的方式和数量产能的方式和数量方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化净生成净生成ATP数量：数量：从从G开始开始 22-2= 2ATP从从Gn开始开始 22-1= 3ATP 终产物乳酸的去

25、路终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢：释放入血，进入肝脏再进一步代谢：分解利用分解利用 乳酸循环（糖异生）乳酸循环（糖异生）目录目录果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1- 1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶变位酶变位酶甘露糖甘露糖6- 6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶变位酶变位酶除葡萄糖外，其它己糖也可转除葡萄糖外，其它己糖也可转变成变成磷酸己糖磷酸己糖而进入酵解途径。而进入酵解途径。 目录目录二、糖酵解的调控是对三个关键酶活二、糖酵解的调控是对三个关键酶

26、活性的调节性的调节关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调节方式调节方式 别构调节别构调节 共价修饰调节共价修饰调节 目录目录（一）（一） 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量对调节酵解途径的流量最重要最重要别构调节别构调节别构激活剂：别构激活剂：AMP、ADP、 F-1,6-BP、F-2,6-2P别构抑制剂：别构抑制剂： 柠檬酸、柠檬酸、 ATP（高浓度）（高浓度） F-1,6-BP 正反馈调节该酶正反馈调节该酶 目录目录ATP对对6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的调节：的调节：ATP结合位点结合位点调节效应调节效应活性中心底物结合部

27、位（低浓度时）活性中心底物结合部位（低浓度时）激活激活活性中心外别构调节部位（高浓度时）活性中心外别构调节部位（高浓度时）抑制抑制目录目录 F-2,6-2P 是磷酸果糖激酶是磷酸果糖激酶-1最强的别构激活剂。最强的别构激活剂。 果糖果糖-6-磷酸磷酸F-2,6-BP磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2果糖二磷酸酶果糖二磷酸酶-2 F-2,6-2P的作用是与的作用是与AMP一起取消一起取消ATP、柠檬酸对、柠檬酸对磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1的别构抑制作用。的别构抑制作用。 目录目录2.共价修饰调节胰高血糖素cAMP 蛋白激酶 磷酸酶酶 化或去 化,表现一种酶的活性FBP-2 / PFK-2FDPE-2

28、/PFK-2FBP-2/PFK-2 +PPPFBP-2/PFK-26-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2双功能酶双功能酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-2目录目录F-6-P F-1,6-BP ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-BP +/+AMP +柠檬酸柠檬酸 AMP +柠檬酸柠檬酸 PFK-2（有活性）（有活性）FBP-2（无活性）（无活性）6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2（无活性）（无活性）FBP-2（有活性）（有活性）PP果糖双磷酸酶果糖双磷

29、酸酶-2 目目 录录目录目录（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点调节点别构调节别构调节别构抑制剂：别构抑制剂：ATP、 丙氨酸丙氨酸别构激活剂：果糖别构激活剂：果糖-1,6-二磷酸二磷酸目录目录共价修饰调节共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶（无活性）（无活性） （有活性）（有活性） 胰高血糖素胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKA：蛋白激酶蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：钙调蛋白钙调蛋白目录目录 ( (三三) ) 己糖激酶受到反馈抑制调节己糖激酶受到反

30、馈抑制调节 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。萄糖激酶不受其抑制。 长链脂肪酰长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。可别构抑制肝葡萄糖激酶。 胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进酶的合成。酶的合成。 目录目录糖酵解途径的调节综合调节：一个供能的途径受能量调节l能荷：ATP/AMPl能荷 PFK-1，PyK，G分解供能l能荷 PFK-1，PyK， G分解以调节ATP的生成来适应肌肉对ATP的需求+目录目录三、糖酵解的主要生理意义是在机体三、糖酵解的主要生理意义是在机体缺氧的情况下快速供能缺氧的

31、情况下快速供能 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式（生理生理或病理或病理) )。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。1 1 无线粒体的细胞，如：红细胞无线粒体的细胞，如：红细胞2 2 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞3 3 恶性肿瘤：代谢异常，有氧氧化被抑制恶性肿瘤：代谢异常，有氧氧化被抑制目录目录肿瘤的Warburg效应l正电子发射成像术（PET）检测和定位肿瘤 l肿瘤细胞比正常细胞对葡萄糖的摄取表现更饥渴，而采用注射葡萄糖类似物18F-脱氧葡萄糖(18FdG)

32、来标记肿瘤l葡萄糖是糖酵解的底物，正电子发射成像术（PET）是肿瘤细胞有高水平糖酵解的一个证据。18FdG标记淋巴瘤病人标记淋巴瘤病人淋巴瘤淋巴瘤膀胱膀胱18FdG目录目录第三节第三节糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate目录目录糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和和CO2，并释放出，并释放出能量能量的过程。是机体主的过程。是机体主要供能方式。要供能方式。目录目录一、糖有氧氧化的反应过程包括糖酵解一、糖有氧氧化的反应过程包括糖酵解途径、

33、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环及途径、丙酮酸氧化脱羧、三羧酸循环及氧化磷酸化氧化磷酸化第一阶段：酵解途径第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环第三阶段：三羧酸循环 G（Gn）第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoACO2NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADPTAC循环循环 胞液胞液线粒体线粒体目录目录（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 n 总反

34、应式总反应式: : （二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA 目录目录n 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体的组成的组成E1：丙酮酸脱氢酶：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶：二氢硫辛酰胺脱氢酶HSCoANAD+TPP 硫辛酸（硫辛酸（ )HSCoAFAD, NAD+SSL酶酶辅酶辅酶目录目录1Pyr 脱羧,成羟乙基TPPC=OC=O + HCH3O-+C CS CNCH3酶酶1TPP-酶酶1-CO2C CS CNCH3酶酶1HO-C-|CH3H羟乙基羟乙基TPP-酶酶1丙酮丙酮酸酸目录目录2) 转移

35、乙酰基C CS CNCH3酶酶1HO-C-|CH3H羟乙基羟乙基TPP-酶酶+C CS CNCH3酶酶1S|SL酶酶2SHSL酶酶2CO |CH3+-硫辛酰胺硫辛酰胺-酶酶2目录目录硫辛酰胺-转乙酰酶 (E2)|S SH2C-CH2-CH-（CH2）4-C-NH-（CH2）4-酶酶2O（赖氨酸）（赖氨酸）硫辛酸（八碳羧酸）硫辛酸（八碳羧酸）目录目录3) 转移乙酰基, 还原成二氢硫辛酰胺HSHSL酶酶2S|SL酶酶2CO |CH3+ HSCoASCoACO |CH3乙酰乙酰CoA+二氢硫辛酰胺二氢硫辛酰胺-酶酶2H目录目录4) 脱氢 从Lip(SH)2上转氢, FADH2NADH+HHSHSL酶

36、酶S|SL酶酶FAD 2H-酶酶.FAD -酶酶NADH酶酶+H+NAD 酶酶+二氢硫辛酰二氢硫辛酰胺脱氢酶胺脱氢酶(E3)为下一轮反应提供硫辛酰胺为下一轮反应提供硫辛酰胺目录目录n 丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：丙酮酸脱氢酶复合体催化的反应过程：1. 丙酮酸脱羧形成羟乙基丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP，由，由丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶催化催化(E1)。 2. 由由二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化形成乙酰硫辛催化形成乙酰硫辛酰胺酰胺-E2。3. 二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶(E2)催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, 同同时使硫辛酰胺上的二硫键还原为时使硫辛酰胺上的

37、二硫键还原为2个巯基。个巯基。4. 二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)使还原的二氢硫辛酰胺使还原的二氢硫辛酰胺脱氢，同时将氢传递给脱氢，同时将氢传递给FAD。5. 在二氢硫辛酰胺脱氢酶在二氢硫辛酰胺脱氢酶(E3)催化下，将催化下，将FADH2上上的的H转移给转移给NAD+，形成，形成NADH+H+。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目录目录糖有氧氧化的反应过程 总反应： COOH COOH C=O +NAD+ CoA C=O + NADH + H+ +CO2 CH3 S CoA