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1、第第 四四 章章糖糖 代代 谢谢Metabolism of CarbohydratesMetabolism of Carbohydrates烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人糖的化学糖的化学（一）糖的概念（一）糖的概念糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)即即碳碳水水化化合合物物，其其化化学学本本质质为为多多羟羟醛醛或或多多羟羟酮酮类类及及其其衍衍生生物物或或多聚物。多聚物。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们
2、想一想如何来治疗该病人 淀粉淀粉 植物中养分的储存形式植物中养分的储存形式目目 录录烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 糖原糖原 动物体内葡萄糖的储存形式动物体内葡萄糖的储存形式烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人-1,4-糖苷键糖苷键目目 录录 纤维素纤维素 植物的骨架植物的骨架第第 一一 节节概概 述述Introduction烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮
3、肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人一、糖的生理功能一、糖的生理功能n氧化供能氧化供能n储存能量，维持血糖。储存能量，维持血糖。n为合成体内其他物质提供碳源，如某些氨基酸、脂为合成体内其他物质提供碳源，如某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷酸等的原料。肪、胆固醇、核苷酸等的原料。n参与构造组织细胞、糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的参与构造组织细胞、糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。组成成分。n其他功能其他功能 免疫球蛋白、血型物质、某些激素、凝免疫球蛋白、血型物质、某些激素、凝血因子等。血因子等。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们
4、想一想如何来治疗该病人二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖异麦芽糖异麦芽糖麦芽寡糖麦芽寡糖-临界糊精临界糊精葡萄糖葡萄糖n糖的消化糖的消化 主要部位：可从口腔开始，但小肠为主。主要部位：可从口腔开始，但小肠为主。n 糖的吸收糖的吸收部位：小肠黏膜上皮细胞部位：小肠黏膜上皮细胞形式：主动转运（耗能、载体、逆浓度梯度）形式：主动转运（耗能、载体、逆浓度梯度）烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 三、糖代谢的概况三、糖代谢的概况 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
5、H2O及及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 第第 二二 节节糖的分解代谢糖的分解代谢Catabolism of carbohydratesCatabolism of carbohydrates烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 一、糖的无氧酵解一、糖的无氧酵解（一）（一）糖酵解糖酵解(glycolysis)(glyco
6、lysis)的定义的定义 在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解生成乳酸在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解生成乳酸(lactate)(lactate)的过程称之为的过程称之为糖酵解糖酵解。（二）糖酵解的反应部位（二）糖酵解的反应部位 胞质胞质（三）糖酵解反应过程（三）糖酵解反应过程葡萄糖葡萄糖 磷酸丙糖磷酸丙糖 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段2H烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（一）葡萄糖分解成磷酸丙糖（一）葡萄糖分解成磷酸丙糖 葡萄糖葡萄糖磷酸化为磷酸化为6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖
7、 己糖激酶己糖激酶是限速酶，反应不可逆是限速酶，反应不可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为 6-6-磷酸果糖磷酸果糖n磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶n醛酮异构，反应可逆醛酮异构，反应可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 6-6-磷酸果糖磷酸果糖转变为转变为1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖n磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1是重要的限速酶，反应是重要的限速酶，反应不可逆
8、不可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2 2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖n醛缩酶醛缩酶催化，反应可逆催化，反应可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一阶段反应第一阶段反应n耗能耗能：2 2次磷酸化，消耗次磷酸化，消耗2 2分子分子ATPATPn分解分解：裂解为：裂解为2 2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖 在在磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶作用下互变作用下互变n无氧化无氧化烧伤病人的治疗通常是
9、取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（二）（二）磷酸丙糖磷酸丙糖氧化成氧化成丙酮酸丙酮酸并生成并生成ATPATP（1 1）3-3-磷酸甘油醛氧化磷酸甘油醛氧化 3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶催化，反应可逆催化，反应可逆 生成生成高能高能磷酸键，磷酸键，NADNAD+为受氢体为受氢体烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（2 2）3-3-磷酸甘油酸的生成磷酸甘油酸的生成n磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶催化，反应可逆催化，反应可逆n底
10、物磷酸化底物磷酸化生成生成ATP烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（3 3）3-3-磷酸甘油酸的变位反应磷酸甘油酸的变位反应n磷酸甘油变位酶磷酸甘油变位酶催化，反应可逆催化，反应可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人(4)(4)2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸转变为转变为磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸n烯醇化酶烯醇化酶催化，反应可逆催化，反应可逆n生成生成高能高能磷酸键磷酸键烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤
11、进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（5 5）磷酸烯醇式丙酮酸）磷酸烯醇式丙酮酸转变成转变成丙酮酸丙酮酸n丙酮酸激酶丙酮酸激酶是限速酶，反应不可逆是限速酶，反应不可逆n底物磷酸化底物磷酸化生成生成ATPATP烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第二阶段反应第二阶段反应n氧化氧化：3-3-磷酸甘油脱氢（磷酸甘油脱氢（NADNAD+NADH+HNADH+H+）n产能产能：2 2次底物磷酸化（次底物磷酸化（2ATP2ATP）n无分解无分解烧伤病人的治疗通常是取烧
12、伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人糖糖酵酵解解一一、二二阶阶段段反反应应过过程程示示意意图图烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.丙酮酸丙酮酸在无氧条件下加氢生成在无氧条件下加氢生成乳酸乳酸n 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶催化催化 n 反应中的反应中的2H2H来自于来自于第二阶段第二阶段3-3-磷酸甘磷酸甘油醛的氧化油醛的氧化E1:己糖激酶己糖激酶 E2:6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3:丙酮酸激酶丙酮酸激酶 糖糖酵酵解解反反应应全全
13、过过程程GluG-6-PF-6-PF-1,6-2P1,3-二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 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+NADH+H+ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 NAD+乳乳 酸酸 NADH+H+ATP ADP E1E2ATPADPE3ADP ATP烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（四）糖酵解特点（四）糖酵解特点1.1.糖酵解无氧参糖酵解无氧参与，乳酸是糖与，乳酸是糖酵解必然产物酵解必然
14、产物2.1 mol2.1 mol葡萄糖葡萄糖净生成净生成 2 mol 2 mol ATPATP；1 mol1 mol糖糖原净生成原净生成 3 3 mol ATP mol ATP 3.3.反应全过程中反应全过程中有有3 3步不可逆步不可逆的反应的反应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-1-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（五）糖酵解的生理意义（五）糖酵解的
15、生理意义n是机体在是机体在缺氧缺氧情况下获取能量的有效方式。情况下获取能量的有效方式。n是是某些细胞某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能在氧供应正常情况下的重要供能途径。途径。n无线粒体的细胞，如：红细胞无线粒体的细胞，如：红细胞n增殖活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、肿增殖活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞、肿瘤细胞等瘤细胞等n糖有氧氧化的准备阶段糖有氧氧化的准备阶段n其逆反应为糖异生提供途径其逆反应为糖异生提供途径烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、糖的有氧氧化二、糖的有氧氧化（一）概念（一）概念
16、糖糖的的有有氧氧氧氧化化(aerobic(aerobic oxidation)oxidation)指指在在机机体体氧氧供供充充足足时时，葡葡萄萄糖糖彻彻底底氧氧化化成成H H2 2O O和和COCO2 2，并并释释放放大大量量能能量量的的过过程程。是是机机体体主主要要供供能能方方式。式。（二）部位（二）部位 胞液及线粒体胞液及线粒体烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人第一阶段：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
17、）丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+FADH2H2O O ATP ADP TAC循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 （三）有氧氧化的反应过程（三）有氧氧化的反应过程烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1.葡萄糖生成丙酮酸（同酵解一、二阶段）葡萄糖生成丙酮酸（同酵解一、二阶段）2.2.丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA(acetyl CoA(acetyl CoA)CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+,HSCo
18、A CO2,NADH+H+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 由由丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体催化，催化，反应不可逆反应不可逆烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人HSCoANAD+酶酶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 辅辅 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（)HSCoA FAD,NAD+SSL丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤
19、病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体n丙酮酸脱氢酶复合体：丙酮酸脱氢酶复合体：n丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶(PDH)(PDH)n二氢硫辛酰转乙酰基酶二氢硫辛酰转乙酰基酶(TA)(TA)n二氢硫辛酸脱氢酶二氢硫辛酸脱氢酶(DLD)(DLD)n反应需要反应需要5 5种辅酶：种辅酶：n作为底物的作为底物的辅酶辅酶：辅酶：辅酶A A、NADNADn作为中间物的作为中间物的辅基辅基：FADFAD、TPPTPP、硫辛酸硫辛酸烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人反应
20、机制反应机制E1E1：丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 E2E2：二氢硫辛酰转二氢硫辛酰转乙酰基酶乙酰基酶 E3E3：二氢硫辛酸脱二氢硫辛酸脱氢酶氢酶烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人葡萄糖葡萄糖乙酰辅酶乙酰辅酶A A烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.三羧酸循环三羧酸循环概述概述三三羧羧酸酸循循环环(Tricarboxylic(Tricarboxylic acid acid Cycle,Cycle,TAC)TAC
21、)也也称称为为柠柠檬檬酸酸循循环环，因因为为循循环环反反应应是是由由含含三三个个羧羧基基的的柠柠檬檬酸酸为为起起始始物物。由由于于KrebsKrebs正正式式提提出出了了三三羧羧酸酸循循环环的的学学说说，故故此此循循环环又又称称为为KrebsKrebs循循环环，它它由由一一连连串反应组成。串反应组成。反应部位反应部位所有的反应均在所有的反应均在线粒体线粒体中进行。中进行。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三三羧羧酸酸循循环环烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，
22、健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1.三羧酸循环在有氧条件下进行，彻底氧化三羧酸循环在有氧条件下进行，彻底氧化1 1分子乙酰分子乙酰CoACoA2.2.是机体产能的主要途径是机体产能的主要途径n经经4 4次脱氢：生成次脱氢：生成1 1分子分子FADHFADH2 2，3 3分子分子NADH+HNADH+H+n2 2次脱羧：次脱羧：2 2分子分子COCO2 2n1 1次底物水平磷酸化：次底物水平磷酸化：1 1分子分子GTPGTP 共生产共生产1010分子分子ATPATP（三）三羧酸循环的特点（三）三羧酸循环的特点烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤
23、病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三羧酸循环的特点三羧酸循环的特点3.3.整个循环为为单向反应，不可逆反应整个循环为为单向反应，不可逆反应关键酶关键酶有：有：柠檬酸合酶柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶 -酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体4.4.循环需不断补充中间产物。由其他物质转变为循环需不断补充中间产物。由其他物质转变为三羧酸循环中间产物的反应称为三羧酸循环中间产物的反应称为回补反应回补反应(anaplerotic reaction)(anaplerotic reaction)。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来
24、讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（四）三羧酸循环的生理意义（四）三羧酸循环的生理意义 n是机体获得能量的主要方式（是机体获得能量的主要方式（30-32mol ATP30-32mol ATP）n是三大营养物质氧化分解的共同途径；是三大营养物质氧化分解的共同途径；n是三大营养物质代谢联系的枢纽；是三大营养物质代谢联系的枢纽；高效产能、共同熔炉、互通有无高效产能、共同熔炉、互通有无烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人*获得获得ATP的数量取决于还原当量进入线粒体的穿梭机制。的数量取决于还原当量
25、进入线粒体的穿梭机制。葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反应应辅辅 酶酶ATP 第第一一阶阶段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡糖磷酸葡糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖-1 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 2 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+3或或5*2 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2 丙酮酸丙酮酸2 1 第二阶段第二阶段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 2.5 第第三三阶阶段段2 异柠檬酸异柠檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 2.5 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀
26、酰CoA2 2.5 2 琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2 琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 1.5 2 苹果酸苹果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸NAD+2 2.5 净生成净生成30或或32NAD+NAD+NAD+烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三、磷酸戊糖途径三、磷酸戊糖途径（一）概念（一）概念 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pentose Phosphate PathwayPathway）是指由葡萄糖生成）是指由葡萄糖生成磷酸戊糖磷酸戊糖及及NAD
27、PH+HNADPH+H+，前者再进一步转变成，前者再进一步转变成3-3-磷酸甘油磷酸甘油醛醛和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖的反应过程。的反应过程。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（二）（二）细胞定位细胞定位 胞液胞液（三）磷酸戊糖途径的反应过程（三）磷酸戊糖途径的反应过程 可分为可分为2 2个阶段个阶段n第一阶段第一阶段 氧化反应氧化反应 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+HNADPH+H+及及COCO2 2n第二阶段第二阶段 非氧化反应非氧化反应 包括一系列基团转移包括一系列基团转移烧伤病人的治疗
28、通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1.1.磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成n催化第一步脱氢反应的催化第一步脱氢反应的6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶关关键酶。键酶。n2 2次脱氢均由次脱氢均由NADPNADP+接受接受生成生成NADPH+HNADPH+H+。n反应生成的磷酸核糖是反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产一个非常重要的中间产物。物。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人n每每3 3分子分子6-6-磷酸葡萄糖同时参与反
29、应，在一系列磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过反应中，通过3C3C、4C4C、6C6C、7C7C等演变阶段，最终等演变阶段，最终生成生成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖。n3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖，可进入酵解途径。，可进入酵解途径。因此，磷酸戊糖途径也称因此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路(pentose(pentose phosphate shunt)phosphate shunt)。2.2.基团转移反应基团转移反应烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学
30、们想一想如何来治疗该病人5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-6-磷酸果糖磷酸果糖 C66-6-磷酸果糖磷酸果糖 C63-3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+6 NADP+26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO
31、2 总反应式总反应式烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（四）磷酸戊糖途径的生理意义（四）磷酸戊糖途径的生理意义1.1.为核苷酸的生成提供为核苷酸的生成提供核糖核糖 2.2.提供提供NADPHNADPH作为供氢体参与多种代谢反作为供氢体参与多种代谢反应应烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人nNADPHNADPH是体内许多合成代谢的供氢体是体内许多合成代谢的供氢体nNADPHNADPH参与体内的羟化反应，与参与体内的羟
32、化反应，与生物转化生物转化等有等有关关nNADPHNADPH可维持可维持GSHGSH的还原性，维持红细胞结构和的还原性，维持红细胞结构和功能功能2G-SH G-S-S-GNADP+NADPH+H+A AH2 第第 三三 节节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解Glycogenesis and GlycogenolysisGlycogenesis and Glycogenolysis烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人糖糖 原原 (glycogen)(glycogen)由若干葡萄糖单位组成的具有分支的大分由若
33、干葡萄糖单位组成的具有分支的大分子多糖，是动物体内糖的储存形式，是机体能子多糖，是动物体内糖的储存形式，是机体能迅速动用的能量储备。迅速动用的能量储备。n糖原储存的主要器官及其生理意义糖原储存的主要器官及其生理意义n肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180180300g300g，主要，主要供肌肉收缩供肌肉收缩n肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，7070100g100g，维持血糖水平维持血糖水平烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人目目 录录糖原的结构特点及其意义糖原的结构特点及其意义葡萄糖单元以葡萄糖单元以-1,4-1
34、,4-糖苷键糖苷键连接。连接。分枝以分枝以-1,6-1,6-糖苷键糖苷键连接，连接，分分支增加溶解度。支增加溶解度。各链终止于非还各链终止于非还原端原端.非还原端非还原端利于酶解。利于酶解。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（一）概念（一）概念 糖原的合成糖原的合成(glycogenesis)(glycogenesis)指由单糖指由单糖（葡萄糖）合成糖原的过程。（葡萄糖）合成糖原的过程。（二）合成部位（二）合成部位n组织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉n细胞定位：胞质细胞定位：胞质一、糖
35、原合成一、糖原合成烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（三）反应过程（三）反应过程 1.1.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖己糖激酶己糖激酶;葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）ATPADP2.6-2.6-磷酸葡萄糖转变成磷酸葡萄糖转变成1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤
36、很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人+UTP 尿苷尿苷 PPP1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 uridine diphosphate glucose,UDPGuridine diphosphate glucose,UDPG 3.3.尿苷二磷酸葡萄糖的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成UDPGUDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体，在体内充作葡萄糖供体PPi UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人糖原糖原n+n+UDP
37、GUDPG糖原糖原n n+1+1+UDPUDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen synthase)4.UDPG4.UDPG合成糖原合成糖原 糖原糖原n n为原有的细胞内的较小糖原分子，为原有的细胞内的较小糖原分子，称为称为糖原引物糖原引物(primer)(primer)，作为，作为UDPGUDPG上葡萄糖基上葡萄糖基的接受体。的接受体。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（四）糖原合成特点（四）糖原合成特点1.1.糖原合成需要糖原合成需要糖原引物糖原引物 糖原合酶不能催化糖原从头合成，需有一糖原合酶不
38、能催化糖原从头合成，需有一个至少含个至少含4 4个葡萄糖残基的糖原引物。个葡萄糖残基的糖原引物。引物：引物：在聚合反应中作为底物而引发产生聚合产在聚合反应中作为底物而引发产生聚合产物的分子物的分子烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.2.糖原分支需分支酶作用糖原分支需分支酶作用糖原合酶糖原合酶只能催化糖原延伸，不能形成分支。只能催化糖原延伸，不能形成分支。分支酶分支酶(branching enzyme)(branching enzyme)当糖链长达当糖链长达10-1110-11个葡萄糖残基时，每次转移个
39、葡萄糖残基时，每次转移6-76-7个葡萄糖单位，以个葡萄糖单位，以-1,6糖苷键连接。糖苷键连接。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.糖原合酶是糖原合成关键酶糖原合酶是糖原合成关键酶 受胰岛素调节。受胰岛素调节。4.4.糖原合成消耗能量糖原合成消耗能量 UDPG UDPG是葡萄糖参与糖原合成的活性形式。是葡萄糖参与糖原合成的活性形式。每增加每增加1 1个葡萄糖单位消耗个葡萄糖单位消耗2 2个高能磷酸键。个高能磷酸键。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健
40、康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢（一）定义（一）定义糖原分解糖原分解(glycogenolysis)(glycogenolysis)习惯上指肝习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。糖原分解成为葡萄糖的过程。（二）亚细胞定位：（二）亚细胞定位：胞浆胞浆（三）肝（三）肝糖原分解过程糖原分解过程烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 2.1-2.1-磷酸葡萄糖转变成磷酸葡萄糖转变成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原糖原n n+1+1 糖原糖原n+1-n+1-磷酸葡萄糖磷
41、酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 1.1.糖原的磷酸解糖原的磷酸解 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 3.6-3.6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 （肝，肾）（肝，肾）葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人（四）反应特点（四）反应特点1.1.磷酸化酶只作用于直链磷酸化酶只作用于直链磷酸化酶只作用于磷酸化酶只作用于-1,4-1,4糖苷键。当水解至糖苷键。当水解至距距
42、-1,6-1,6糖苷键还剩糖苷键还剩4 4个葡萄糖残基时，由个葡萄糖残基时，由分支酶继续作用。分支酶继续作用。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人目目 录录2.2.分支酶的作用分支酶的作用n转移葡萄糖残基，转移转移葡萄糖残基，转移3 3个个葡萄糖单位至另一葡萄糖单位至另一直链的末端。直链的末端。n水解水解-1,6-1,6糖苷键糖苷键烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.磷酸化酶是糖原分解的限速酶磷酸化酶是糖原分
43、解的限速酶4.4.葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶只存在于肝、肾。磷酸酶只存在于肝、肾。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人肌糖原的分解肌糖原的分解n肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成同，但是生成6-6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中织中无葡萄糖无葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶，所以生成的，所以生成的6-6-磷酸葡磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，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。
44、而只能进入酵解途径进一步代谢。n肌糖原的分解与合成与肌糖原的分解与合成与乳酸循环乳酸循环有关。有关。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人UDPGUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 G 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝）G-1-P 糖原糖原n+1 G-6-P 糖原合酶糖原合酶 UTP UDPG PPi UDP 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 糖原糖原n 糖原的合成与分解总图糖原的合成与分解总图烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮
45、肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人三、糖原合成与分解的生理意义三、糖原合成与分解的生理意义n机体糖供应充足时，合成糖原储存机体糖供应充足时，合成糖原储存n糖缺乏时，糖原分解维持血糖浓度糖缺乏时，糖原分解维持血糖浓度第第 四四 节节糖糖 异异 生生GluconeogenesisGluconeogenesis烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人 概念概念 糖异生糖异生(gluconeogenesis)(gluconeogenesis)是指从非糖化合物是指从
46、非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。转变为葡萄糖或糖原的过程。部位部位 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 原料原料 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人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
47、烯醇式丙酮酸一、糖异生途径一、糖异生途径 过程过程糖异生途径与酵解途径大多数反应是糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；共有的、可逆的；酵酵解解途途径径中中有有3 3个个由由关关键键酶酶催催化化的的不不可可逆逆反反应应。在在糖糖异异生生时时，须须由由另另外外的的反反应和酶代替。应和酶代替。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人1,6-1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 PiPi 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶 2.6-2.6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 6-6-磷酸
48、葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 Pi Pi 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 1.1,6-1.1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 转变为转变为 6-6-磷酸果糖磷酸果糖烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人3.3.丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(PEP)丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)(pyruvate carboxylase)，辅酶，辅酶为生物素（反应在线粒体）为生物素（反应在线粒体）磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线
49、粒体、胞（反应在线粒体、胞液）液）丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEPPEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶ADPADPATPATP磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶酮酸羧激酶GTPGTPGDP+COGDP+CO2 2丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATP+COATP+CO2 2ADPADP烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对
50、于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人二、甘油和乳酸的糖异生途径二、甘油和乳酸的糖异生途径1.1.甘油的糖异生甘油的糖异生整个途径在胞浆中即可完成整个途径在胞浆中即可完成甘油甘油-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮甘油激酶甘油激酶ATPATPADPADP-磷酸甘油脱氢酶磷酸甘油脱氢酶NADNAD+NADH+HNADH+H+糖异生糖异生烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人2.2.乳酸的糖异生乳酸的糖异生途径涉及线粒体和胞浆途径涉及线粒体和胞浆n乳酸在胞液脱氢生成丙酮酸乳酸