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1、第三章 糖代谢,第七节 糖代谢的调节,第六节 糖的异生作用,第五节 糖原合成与分解,第四节 磷酸戊糖途径,第三节 有氧分解与三羧酸循环、乙醛酸循环,第二节 糖的中间代谢无氧酵解,第一节 糖的消化吸收,第一节 糖的消化吸收,(Digestion and Absorption of Carbohydrate),四、糖吸收后的去向,三、糖的吸收,二、糖的消化,一、体内糖的来源,五、糖的中间代谢概况,一、体内糖的来源,肝糖原、肌糖原,量少，不能满足机体对能量的需要,主要来自植物性食物从动物性食物中摄入的糖量很少婴儿，乳汁中的乳糖是主要来源,外源性：,内源性：,二、糖的消化,1.口腔消化:次要，初步消化
2、,2、小肠内消化:主要,小肠粘膜刷 状缘各种水解酶,葡萄糖,小肠中各种糖类水解酶的作用,糊精酶、脱支酶,糖的消化与健康：,机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致 糖吸收障碍而引起腹泻和胀气。,人不能通过摄入纤维素获取糖类物质,因 人体内缺乏水解-1,4-糖苷键的酶,但纤 维素促进肠道蠕动，可防止便秘。,三、糖的吸收,部位：小肠上部,实验证明：以葡萄糖的吸收速度为100 计，各种单糖的吸收速度为：D-半乳糖(110)D-葡萄糖(100)D-果糖(43)D-甘露糖(19)L-木酮糖(15)L-阿拉伯糖(9),结论：各种单糖的吸收速度不同,糖的吸收方式：,单纯扩散、主动吸收、易化扩散,糖的吸收-主动吸收,
3、结论：葡萄糖的吸收是耗能的过程。,钠泵,协同运输,糖的吸收易化扩散,果糖的转运,四、糖吸收后的去向,当160mg/100ml,五、糖的中间代谢概况,血糖（80120mg/100ml）,氧化分解,合成,转化,脂肪、氨基酸等,糖原（肝、肌肉、肾）,无氧氧化：乳酸、酒精等,有氧氧化：CO2、H2O、大量能量,去路,来源,食物中的淀粉,肝糖原,非糖物质：甘油、乳酸、生糖氨基酸,消化吸收,分解,糖异生,糖尿,排泄,第二节 糖的中间代谢无氧酵解(p275),一、概念,二、糖酵解过程,三、糖酵解小结,四、糖酵解意义,五、糖酵解供能之典例,体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原在胞浆中分解产生乳酸和少量AT
4、P的过程，也称糖酵解途径。,(一)糖酵解概念,乳 酸（lactate）,A T P(三磷酸腺苷),糖的无氧分解途径，亦称为EMP途径:,E：Embden；M:Meyerhof；P:Parnas,糖的无氧氧化的过程及产物:,丙酮酸,葡萄糖,乙醇：酵母菌、植物,EMP途径,乳酸：动物肌肉、乳酸菌,无氧,有氧,CO2+H2O,（二）糖酵解过程,11个酶催化的12步反应,第一阶段：磷酸已糖的生成(活化),四个阶段,第二阶段：磷酸丙糖的生成(裂解),第三阶段：3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并 释放能量(氧化、转能),第四阶段：丙酮酸还原为乳酸(还原),（1）葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖,ATP,gluco
5、se(G),glucose-6-phosphate(G-6-P）,已糖激酶,Mg2+,这是酵解过程中的第一个调节酶,ADP,第一阶段：磷酸已糖的生成(活化),已糖激酶(hexokinase)：,已糖激酶有4种同功酶，即型,已糖激酶的分型 型 型,中文名称 已糖激酶(HK)葡萄糖激酶(GK)英 文 hexokinase glucokinase,存在范围 在组织细胞中 仅在肝脏和胰腺 广泛存在 细胞存在,与葡萄糖亲和力 高 Km:0.01mmol/L 低 Km:10100mmol/L,产物反馈抑制 有 无,调节方式 别构调节 诱导调节,参与体内代谢 G的氧化分解 G合成糖原,HK与G结合的诱导契合
6、作用：,The conformation of hexokinase changes markedly on binding glucose(shown in red).The two lobes of the enzyme come together and surround the substrate.,葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：,1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应,2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过 细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制,（2）6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖,fructose-6-phosphate(F-6-P）,glucose-6-phosphate(
7、G-6-P）,第二阶段：磷酸丙糖的生成(裂解),（3）果糖-6-磷酸再磷酸化生成果糖-1,6-二磷酸,果糖-1,6-二磷酸(fructose-1,6-biphosphate),ATP,磷酸果糖激酶-1（PK-1）,Mg2+,(F-6-P）,糖酵解过程的第二个调节酶也是酵解中的限速酶,ADP,限速酶/关键酶(rate-limiting enzyme/key enzyme),1.催化非可逆反应,特点,2.催化效率低,3.受激素或代谢物的调节,4.常是在整条途径中催化初始反应的酶,5.活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向,EMP途径的限速酶：磷酸果糖激酶,磷酸果糖激酶-1(phosphofruc
8、tokinase-1),（4）磷酸丙糖的生成,fructose-1,6-biphosphate(F-1,6-2P）,醛缩酶,DHAP,dihydroxyacetone phosphate,Glyceraldhyde-3-phosphate,醛缩酶的作用机理,（5）磷酸丙糖的互换,磷酸二羟丙酮 DHAP,3-磷酸甘油醛GAP,（6）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,3-磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate),糖酵解中唯一的脱氢反应,1,3-二磷酸甘油酸1,3-diphospho-glycerate(1,3-DPG),P,NADH3PO4,
9、NADH+H+,此酶含巯基，碘乙酸可强烈抑制其活性,第三阶段,（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸激酶,这是糖酵解中第一次底物水平磷酸化反应,ADP,ATP,1,3-二磷酸甘油酸(1,3-diphosphoglycerate)(1,3-DPG),P,（8）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate),磷酸甘油酸变位酶,（9）2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)PEP,2-磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate),氟化物能与Mg2+络合而抑制此酶活性,H2
10、O,丙酮酸激酶PK,糖酵解过程的第三个调节酶，也是第二次底物水平磷酸化反应,Mg2+或Mn2+,P,（10）磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸,（11）烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸,烯醇式丙酮酸(enolpyruvate),第四阶段：丙酮酸还原为乳酸(还原),（12）丙酮酸还原为乳酸,糖酵解小结：,1、糖酵解过程的11个酶,注:磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶在糖原分解中存在。,2、糖酵解过程的12步反应：,2、糖酵解过程的12步反应：,3、糖酵解过程的反应类型:,1.磷酸基转移反应,2.磷酸基移位,3.异构化作用,4.脱水或脱氢反应,5.缩合反应,葡萄糖,葡萄糖转变为乳酸,LDH,葡萄糖,2乙醛,丙酮
11、酸脱羧酶,2乙醇,2CO2,2 2-磷酸甘油酸,葡萄糖转变为乙醇,ADH,糖酵解过程小结：,葡萄糖转变为乳酸：,反应的条件：,无氧或缺氧,反应的部位：,细胞的胞浆,反应的底物：,葡萄糖/糖原,反应的产物：,反应的特点：,乳酸、ATP,一次脱氢、二次底物磷酸化,反应中间物：,在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷 酸化合物,糖原转变为乳酸,糖原(Gn),糖原分解生成6-磷酸葡萄糖,糖酵解过程中ATP的生成：,2,葡萄糖 6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖,1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸 丙 酮 酸,-1,1,-1,2,1,1 mol 葡萄糖 2 mol 乳酸+？mol
12、ATP,糖原中的1mol葡萄糖2mol 乳酸+？mol ATP,2 mol ATP,3 mol ATP,糖酵解中能量利用的效率：,从葡萄糖开始：2 30.5/196=61/196=31(%),G0=-196kJ,ATP储存能量:G0=-30.5 kJ/mol(体外标准状态下),糖酵解中能量的利用率：,乙醇发酵中能量利用的效率：,2 30.5/217.6=28(%),G0=-217.6 kJ,ATP储存能量:G0=-30.5 kJ/mol,乙醇发酵中能量的利用率：,糖酵解过程的限速/调节酶：,酶 的 名 称已糖激酶葡萄糖激酶(肝)*磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶,变构激活剂Mg2+,Mn2+，PiM
13、g2+,Mn2+Mg2+,AMP,ADP,F-1,6-2P,F-2,6-2P Mg2+,K+,F-1,6-2P,变构抑制剂G-6-P、ADP-ATP，柠檬酸，H+长链脂肪酸ATP,糖酵解与发酵的比较,糖酵解意义：,1.在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要。,如:剧烈运动、人到高原,2.是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。,3.是某些病理情况下机体获得能量的方式。,4.是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用 大部分逆过程。,6.若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸 酸中毒。,5.糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。,肌肉收缩与糖酵解供能：,、肌肉内ATP含量很低；,结论：糖酵解为肌肉
14、收缩迅速提供能量,、肌肉中磷酸肌酸储存的能量可 供肌肉收缩所急需的化学能;,、即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖 酵解长得多,来不及满足需要;,背景：剧烈运动时：,、肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。,初到高原与糖酵解供能：,人初到高原，高原大气压低，易缺氧,机体加强糖酵解以适应高原缺氧环境,海拔 5000米,背景：,结论：,某些组织细胞与糖酵解供能：,代谢极为活跃，即使不缺氧,也常由糖酵解提供部分能量。,成熟红细胞：,视网膜、神经、白细胞、骨髓、肿瘤细胞等:,无线粒体，无法通过氧化磷酸化获得能量，只能通过糖酵解获得能量。,某些病理状态 与糖酵解供能：,某些病理情况下机体主要通过糖酵解获得能量.,
