《生物化学ppt课件 生物化学复习资料 第四章 糖代谢终稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物化学ppt课件 生物化学复习资料 第四章 糖代谢终稿.ppt（144页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、,物质代谢(Metabolism)代谢途径(metabolic pathways)metabolic intermediates(代谢中间(产)物)称为metabolites(代谢物).,enzyme-catalyzed reactions,分解代谢 Catabolism(degradation)S P1+P2 能量合成代谢 Anabolism(biosynthesis)S1+S2 P能量,E1 E2 E3 E4 E5,E1 E2 E3 E4 E5,体内两种重要的物质代谢,分解代谢和合成代谢之间的能量转换,ATP(adenosine triphosphate)由三部分组成:磷酸,核糖,腺嘌呤(
2、guanine for GTP,uracil for UTP,cytosine for CTP).,腺苷三磷酸,鸟嘌呤 尿嘧啶 胞嘧啶,AMP,ATPADP+Pi energyATPAMP+PPi energy Pi Pi,ATP provides energy by hydrolysis or group transfer(donating a Pi,PPi or AMP to form covalent intermediates),+,糖 代 谢,Metabolism of Carbohydrates,第 四 章,糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类
3、及其衍生物或多聚物。,糖的化学,（一）糖的概念,（二）糖的分类及其结构,根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。,单糖(monosacchride)寡糖(oligosacchride)多糖(polysacchride)结合糖(glycoconjugate),葡萄糖(glucose)已醛糖,果糖(fructose)已酮糖,1.单糖：不能再水解的糖。,目 录,半乳糖(galactose)已醛糖,核糖(ribose)戊醛糖,目 录,2.寡糖,常见的几种二糖有,麦芽糖(maltose)葡萄糖 葡萄糖,蔗 糖(sucrose)葡萄糖 果糖,乳 糖(lactose)葡萄糖 半乳糖,能水解生成几分子单
4、糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。,3.多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。,常见的多糖有,淀 粉(starch),糖 原(glycogen),纤维素(cellulose),淀粉：是植物中养分的储存形式,淀粉颗粒,目 录,糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式,目 录,glycogen,纤维素 作为植物的骨架,目 录,4.结合糖 糖与非糖物质的结合物。,糖脂(glycolipid)：是糖与脂类的结合物。糖蛋白(glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。,常见的结合糖有,第 一 节 概 述,Introduction,一、糖的生理功能,1.氧化供能,如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、
5、核苷等物质的原料。,3.作为机体组织细胞的组成成分,这是糖的主要功能。,2.提供合成体内其他物质的原料,如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。,二、糖的消化与吸收,（一）糖的消化,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、葡萄糖等，其中以淀粉为主。,消化部位：主要在小肠，少量在口腔,淀粉,麦芽糖+麦芽三糖（40%）（25%）,-临界糊精+异麦芽糖（30%）（5%）,葡萄糖,唾液中的-淀粉酶,-葡萄糖苷酶,-临界糊精酶,消化过程,肠粘膜上皮细胞刷状缘,胃,口腔,肠腔,胰液中的-淀粉酶,（二）糖的吸收,1.吸收部位 小肠上段,2.吸收形式 单 糖,食物中含有的大量纤维素，因
6、人体内无-糖苷酶而不能对其分解利用，但却具有刺激肠蠕动等作用，也是维持健康所必需。,ADP+Pi,ATP,G,Na+,K+,小肠粘膜细胞,肠腔,门静脉,3.吸收机制,Na+依赖型葡萄糖转运体(Na+-dependent glucose transporter,SGLT),刷状缘,细胞内膜,4.吸收途径,小肠肠腔,肠粘膜上皮细胞,门静脉,肝脏,体循环,SGLT,各种组织细胞,GLUT,GLUT：葡萄糖转运体(glucose transporter)，已发现有5种葡萄糖转运体(GLUT 15)。,三、糖代谢的概况,葡萄糖,丙酮酸,H2O及CO2,乳酸,乳酸、氨基酸、甘油,糖原,核糖+NADPH+H
7、+,淀粉,第 二 节糖的无氧氧化 Glycolysis or Anaerobic Oxidation,一、糖酵解的反应过程,第一阶段,第二阶段,*糖酵解(glycolysis)的定义,*糖酵解分为两个阶段,*糖酵解的反应部位：胞浆,在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的过程称之为糖酵解。,由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。,由丙酮酸转变成乳酸。,葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P),（一）葡萄糖分解成丙酮酸,哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为
8、至型。肝细胞中存在的是型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特点是：对葡萄糖的亲和力很低受激素调控,6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P),6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖,6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1),6-磷酸果糖,1,6-二磷酸果糖(1,6-fructose-biphosphate,F-1,6-2P),1,6-二磷酸果糖,磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖,磷酸丙糖的同分异构化,磷酸丙糖异构酶(phosphotriose isomerase),3-磷酸甘油醛,
9、磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase),3-磷酸甘油醛,1,3-二磷酸甘油酸,H,1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸,在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。,1,3-二磷酸 甘油酸,3-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase),H,H,代谢物在脱氢或脱水过程中产生的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP的
10、过程。,Substrate-level phosphorylation底物水平磷酸化,3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase),3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,H,H,2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸,2-磷酸甘油酸,H,磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸 pyruvate,丙酮酸的代谢去路,O2,缺O2,缺O2,(二)丙酮酸转变成乳酸,丙酮酸pyruvate,乳酸lactate,反应中的NADH+H+来自于上述第6步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。,糖酵解的代谢途径,E2,
11、E1,E3,糖酵解小结,反应部位：胞浆 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,产能的方式和数量方式：底物水平磷酸化净生成ATP数量：从G开始 22-2=2ATP从Gn开始 22-1=3ATP 终产物乳酸的去路释放入血，进入肝脏再进一步代谢。分解利用 乳酸循环（糖异生）,+2 ATP,己糖激酶,磷酸果糖激酶-1,丙酮酸激酶,-1 ATP,Net production=2 ATP,-1 ATP,磷酸甘油酸激酶,+2 ATP,Energy yield,Summary of Glycolysis,二、糖酵解的调节,关键酶,调节方式,6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1),*别构调节
12、,别构激活剂：AMP;ADP;F-1,6-2P;F-2,6-2P,别构抑制剂：柠檬酸;ATP（高浓度）,（最强的变构激活剂）,柠檬酸,*共价修饰调节,*变构调节,三、糖酵解的生理意义,1.是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。,2.是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。,无线粒体的细胞，如：红细胞,代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞,第 三 节糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate,糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。,*部位：胞液及线粒体
13、,*概念,一、有氧氧化的反应过程,第一阶段：糖酵解途径,第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧,第三阶段：三羧酸循环,G（Gn）,第四阶段：氧化磷酸化,丙酮酸,乙酰CoA,H2O,O,ATP,ADP,TAC循环,胞液,线粒体,（一）丙酮酸(pyruvate)的氧化脱羧,丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetyl CoA)。,总反应式:,丙酮酸脱氢酶复合体的组成,酶E1：丙酮酸脱氢酶E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶,Dihydrolipoyl,CO2,CoASH,NAD+,NADH+H+,5.NADH+H+的生成,1.-羟乙基-TPP的生成,2.乙酰硫辛酰胺的生成,3.乙酰CoA
14、的生成,4.硫辛酰胺的生成,目 录,三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle,TAC)也称为柠檬酸循环、Krebs循环,所有的反应均在线粒体中进行。,（二）三羧酸循环,*概述,*反应部位,NADH+H+,NAD+,NAD+,NADH+H+,GTP,GDP+Pi,FAD,FADH2,NADH+H+,NAD+,柠檬酸合酶,顺乌头酸酶,异柠檬酸脱氢酶,-酮戊二酸脱氢酶复合体,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酸脱氢酶,延胡索酸酶,苹果酸脱氢酶,异柠檬酸,(柠檬酸),-酮戊二酸,琥珀酰CoA,草酰乙酸,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,TAC过程的反应部位是线粒体。经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰
15、CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP。关键酶：柠檬酸合酶-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 整个循环反应为不可逆反应,小 结,2.三羧酸循环的生理意义,是三大营养物质氧化分解的共同途径；是三大营养物质代谢联系的枢纽；为其它物质代谢提供小分子前体；,H+e 进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时ADP偶联磷酸化生成ATP。,二、有氧氧化生成的ATP,葡萄糖有氧氧化生成的ATP,此表按传统方式计算ATP。目前有新的理论，在此不作详述,22.5或21.5,2.5,2.5,2.5,2.5,1.5,32(或30)ATP
16、,1111111 11111111111111111111111,*两种穿梭系统(Shuttle system),细胞质中的NADH通过不同的穿梭系统进入线粒体氧化产生的ATP数目不同。NADH-磷酸甘油穿梭 FADH 1.5ATP NADH 苹果酸-天冬氨酸穿梭 NADH 2.5ATP,(细胞质),(线粒体),有氧氧化的生理意义,糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐步分次释放，相当一部分形成ATP，所以能量的利用率也高。,简言之，即“供能”,三、有氧氧化的调节,关键酶,酵解途径：己糖激酶,丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体,三羧酸循环：柠檬酸合酶,丙酮
17、酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1,-酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶,1.丙酮酸脱氢酶复合体,别构调节,共价修饰调节,目 录,异柠檬酸 脱氢酶,柠檬酸合酶,-酮戊二酸脱氢酶复合体,柠檬酸,Ca2+,NADH/NAD+,ATP/ADP的影响,产物堆积引起抑制,循环中后续反应中间产物别构反馈抑制前面反应中的酶,其他，如Ca2+可激活许多酶,2.三羧酸循环的调节,四、巴斯德效应,*概念,巴斯德效应(Pastuer effect)指有氧氧化抑制糖酵解的现象。,第 四 节 磷酸戊糖途径Pentose Phosphate Pathway,反应在胞浆中进行 生理作用并非提供能量，而是提供重要分子：NADPH
18、5-磷酸核糖,由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。,*细胞定位：胞 液,第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2,一、磷酸戊糖途径的反应过程,*反应过程可分为二个阶段,第二阶段：非氧化反应 包括一系列基团转移。,6-磷酸葡萄糖酸,5-磷酸核酮糖,6-磷酸葡萄糖脱氢酶,6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖酸内酯,1.磷酸戊糖生成,5-磷酸核糖,关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH+H+。反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。,G-6-P,5-磷酸核糖,N
19、ADP+,NADPH+H+,NADP+,NADPH+H+,CO2,每3分子6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过3C、4C、6C、7C等演变阶段，最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。,3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路(pentose phosphate shunt)。,2.基团转移反应,5-磷酸核酮糖(C5)3,5-磷酸核糖 C5,磷酸戊糖途径,第一阶段,第二阶段,二、磷酸戊糖途径的调节,*6-磷酸葡萄糖脱氢酶,此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。,此酶活性主要受NADPH/NADP+比值
20、的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。,三、磷酸戊糖途径的生理意义,（一）为核酸的合成提供核糖,（二）提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应,1.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体 2.NADPH参与体内的羟化反应，与生物合成或生物转化有关3.NADPH可维持GSH的还原性,溶血性贫血,谷胱甘肽过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶,Favism(蚕豆病),氧化损伤脂质,蛋白,酶,红细胞膜,Hb,缺陷,6-磷酸葡萄糖脱氢酶,Roles:Provide UDPGA for synthesis of proteoglycan(蛋白聚糖)&Biotransformati
21、on(生物转化)in liver,Glucuronate pathway(糖醛酸途径),G-6-P G-1-P UDPG(uridine diphosphate glucose)UDPGA(active form of GA)(uridine diphosphate glucuronic acid)Xylulose-5-phosphate pentose phosphate pathway,UDPG dehydrogenase,第 五 节 糖原的合成与分解 Glycogenesis and Glycogenolysis,是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。,糖 原(glyc
22、ogen),糖原储存的主要器官及其生理意义,1.葡萄糖单元以-1,4-糖苷 键形成长链。2.约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。3.每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多，以利于其 被酶分解。,糖原的结构特点及其意义,目 录,-1,6糖苷键,-1,4糖苷键,还原端,非还原端,一、糖原的合成代谢,（二）合成部位,（一）定义,糖原的合成(glycogenesis)指由葡萄糖合成糖原的过程。,组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆,1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,G,G-6-P,（三）糖原合成途径,2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖,*
23、UDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内作为葡萄糖供体。,+,3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖,1-磷酸葡萄糖,尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDPG),4.-1,4-糖苷键形成,*糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)，作为UDPG 上葡萄糖基的接受体。,近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为glycogenin的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。,糖原合成过程中作为引物的第一个糖
24、原分子从何而来？,Glycogenin,tyrosine,Glycogen primer,UDPG,Where does the primer come from?,目 录,Glycogen synthase,（四）糖原分支的形成,目 录,二、糖原的分解代谢,*定义,*亚细胞定位：胞 浆,*肝糖元的分解,1.糖原的磷酸解,糖原分解(glycogenolysis)习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。,No ATP Consumed!,2.脱支酶的作用,转移葡萄糖残基水解-1,6-糖苷键,转移酶活性,目 录,*G-transferase:transfer 3-G chain*-1,6-glucos
25、idase:hydrolyze-1,6-linkage at branch point to release G,3.1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖,4.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖,*肌糖原的分解,肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。,G-6-P的代谢去路,G（补充血糖）,G-6-P,F-6-P（进入酵解途径）,G-1-P,Gn（合成糖原）,UDPG,6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）,葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）,
26、小 结,反应部位：胞浆,糖原的合成与分解总图,三、糖原合成与分解的调节,这两种关键酶的重要特点：*它们的快速调节有共价修饰和变构调节二种方式。*它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。,调节有级联放大作用，效率高；,两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；,此调节为酶促反应，调节速度快；,受激素调节。,1.共价修饰调节,磷酸化酶b激酶,糖原合酶,糖原合酶-P,磷酸化酶b,磷酸化酶a-P,磷蛋白磷酸酶抑制剂,2.变构调节,葡萄糖结合磷酸化酶a，14位Ser-P暴露，有利于去磷酸化而失活。,*葡萄糖是磷酸化酶的变构抑制剂。,肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调
27、节与肝糖原不同,*在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素的调节，而肌肉主要受肾上腺素调节。*肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为AMP、ATP及6-磷酸葡萄糖。,调节小结,双向调控：对合成酶系与分解酶系分别进行调节，如加强合成则减弱分解，或反之。,双重调节：变构调节和共价修饰调节。,肝糖原和肌糖原代谢调节各有特点：如：分解肝糖原的激素主要为胰高血糖素，分解肌糖原的激素主要为肾上腺素。,关键酶调节上存在级联效应。,关键酶都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。,四、糖原积累症,糖原累积症(glycogen storage diseases)是一类遗传性
28、代谢病，其特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的原因是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。,糖原积累症分型,第 六 节 糖 异 生Gluconeogenesis,糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。,*部位,*原料,*概念,主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体,主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸,一、糖异生途径,*定义,*过程,酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。,糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；,糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过
29、程。,1.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),丙酮酸,草酰乙酸,PEP,丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）,草酰乙酸转运出线粒体,丙酮酸,线粒体,胞液,From pyruvateto PEP:twoalternative paths,Asp,Asp,糖异生途径所需NADH+H+的来源,糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛时，需要NADH+H+。,由氨基酸为原料进行糖异生时，NADH+H+则由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的-氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过
30、草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。,2.1,6-二磷酸果糖 转变为 6-磷酸果糖,3.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖,非糖物质进入糖异生的途径,糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物,上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原,二、糖异生的调节,在前面的三个反应过程中，作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环(substratecycle)。,因此，有必要通过调节使糖异生途径与酵解途径相互协调，主要是对前述底物循环中的后2个底物循环进行调节。,当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为无效循环(futile cycle)。,
31、三、糖异生的生理意义,（一）维持血糖浓度恒定,（二）补充肝糖原,三碳途径：指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。,（三）调节酸碱平衡（乳酸异生为糖）,四、乳酸循环(lactose cycle)（Cori 循环）,循环过程,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乳酸,乳酸,丙酮酸,血液,生理意义,乳酸再利用，避免了乳酸的损失。,防止乳酸的堆积引起酸中毒。,乳酸循环是一个耗能的过程,2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP。,第 七 节 血糖及其调节Blood Glucose and The Regulation of Blood Gl
32、ucose Concentration,*血糖，指血液中的葡萄糖。,*血糖水平，即血糖浓度。正常血糖浓度：3.896.11mmol/L,血糖及血糖水平的概念,血糖水平恒定的生理意义,保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官。,脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能；红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖供能。,血糖,一、血糖来源和去路,二、血糖水平的调节,*主要依靠激素的调节,（一）胰岛素,促进葡萄糖转运进入肝外细胞；,加速糖原合成，抑制糖原分解；,加快糖的有氧氧化；,抑制肝内糖异生；,减少脂肪动员。,体内唯一降低血糖水平的
33、激素,胰岛素的作用机制:,（二）胰高血糖素,促进肝糖原分解，抑制糖原合成；,抑制酵解途径，促进糖异生；,促进脂肪动员。,体内升高血糖水平的主要激素,*此外，糖皮质激素和肾上腺素也可升高血糖，肾上腺素主要在应急状态下发挥作用。,胰高血糖素的作用机制：,*葡萄糖耐量(glucose tolerence),正常人体内存在一套精细的调节糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。,指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象。,糖耐量试验(glucose tolerance test,GTT),目的：临床上用来诊断病人有无糖代谢异常。,口服糖耐量试验的方法,被试者清晨空
34、腹静脉采血测定血糖浓度，然后一次服用100g葡萄糖，服糖后的1/2、1、2h（必要时可在3h）各测血糖一次。以测定血糖的时间为横坐标（空腹时为0h），血糖浓度为纵坐标，绘制糖耐量曲线。,糖耐量曲线,正常人：服糖后1/21h达到高峰，然后逐渐降低，一般2h左右恢复正常值。,糖尿病患者：空腹血糖高于正常值，服糖后血糖浓度急剧升高，2h后仍可高于正常。,(一）低血糖,1.低血糖(hypoglycemia),2.低血糖的影响,空腹血糖浓度低于3.0 mmol/L时称为低血糖。,血糖水平过低，会影响脑细胞的功能，从而出现 头晕、倦怠无力、心悸等症状，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。,三、血糖水平异常,3
35、.低血糖的病因,胰性（胰岛-细胞功能亢进、胰岛-细胞功能低下等）肝性（肝癌、糖原积累病等）内分泌异常（垂体功能低下、肾上腺皮质功能低下等）肿瘤（胃癌等）饥饿或不能进食,（二）高血糖及糖尿症,1.高血糖(hyperglycemia),2.肾糖阈,临床上将空腹血糖浓度高于6.9 mmol/L称为高血糖。,当血糖浓度超过了肾小管的重吸收能力，则可出现糖尿。这一血糖水平称为肾糖阈。,3.高血糖及糖尿的病理和生理原因,持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病(diabetes mellitus,DM)。,b.血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的吸收障碍。,c.生理性高血糖和糖尿可因情绪激
36、动而出现。,糖尿病是一种因部分或完全胰岛素缺失或细胞胰岛素受体减少或受体敏感性降低导致的内分泌紊乱性疾病.WHO报告全世界有糖尿病患者1.25亿,并预计2025年将达2.99亿，而新增加的患者主要集中在中国等发展中国家。糖尿病已成为世界第5位死亡主因，并且还可能引发多种并发症，因此吸引了众多的中外学者对其发病机理和治疗方法的研究。,糖尿病(diabetes mellitus),型（胰岛素依赖型糖尿病，insulin-dependent diabetes mellitus，IDDM）型（非胰岛素依赖型,non-insulin-dependent diabetes mellitus，NIDDM）（
37、1）胰岛素受体缺陷（2）肥胖 1型及型糖尿病是多基因及环境因子共同参与及相互作用引起的多因子病（也称为复杂病）。,分型,糖尿病代谢紊乱,(1)糖代谢紊乱。高血糖及糖尿，高血浆渗透压，乳酸性酸中毒。(2)脂代谢紊乱。高脂血症，高脂蛋白血症，高甘油三酯，高游离脂肪酸血症，高酮血症，甚者发生酮症酸中毒。(3)蛋白质代谢紊乱。负氮平衡，成人消瘦疲乏，易感染，小儿生长发育迟缓，晚期病人可有低蛋白血症，抵抗力下降，细胞免疫与体液免疫力下降。(4)水电酸碱平衡紊乱。电解质代谢紊乱，酮症酸中毒，乳酸性酸中毒，严重失水伴酸中毒，糖尿病肾病肾衰晚期呈尿毒症伴酸中毒。(5)糖基化血红蛋白异常升高。使微循环中血小板功能及体内抗凝血机制异常，血粘稠度增高,加以组织缺氧等引起小动脉、小静脉和微血管扩张，导致糖尿病中典型的微血管病变，从而发展为多种脏器的慢性病变。,Key terms,Glycolysis(糖酵解)Gluconeogenesis(糖异生)Substrate-level phosphorylation(底物水平磷酸化)Lactate cycle(Cori cycle)(乳酸循环),
