05 第五章 糖代谢.pptx

第1页：新陈代谢概述

一、新陈代谢（物质代谢和能量代谢）

物质代谢

大分子分解为小分子并释放能量——分解代谢

小分子合成为大分子并需要能量——合成代谢

二、新陈代谢的特征

1. 代谢途径的多样性、复杂性
2. 代谢途径的区域化
3. 代谢途径的单向性（代谢中的限速酶）
4. 代谢途径的可调节性

第2页：第五章 糖代谢

第五章 糖代谢：本章围绕糖在体内的分解、贮存与转化展开，先讲糖的生理功能与代谢概况，再依次介绍糖的分解代谢、糖原合成和分解、糖异生以及血糖的来源去路与调节。

• 概述
• 第一节 糖的分解代谢
• 第二节 糖原合成和分解
• 第三节 糖异生
• 第四节 血糖

第3页：糖的生理功能与代谢概况

糖的主要生理功能

• 氧化产能（第一能源物质）
• 生物膜组分（糖脂／糖蛋白）
• 组成活性物质（抗体／凝血因子）

体内糖代谢概况

分解代谢

无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径

血糖和糖原

血糖——糖在体内的利用、运输形式

糖原——糖在体内的贮存形式

其他

糖原合成和分解、糖异生

第4页：无氧酵解的概念

第一节 糖的分解代谢——一、无氧酵解

（一）基本概念（四要素）

无 O₂、胞液、葡萄糖（G）、终产物 2 分子乳酸

（二）基本反应阶段

1、G → F-1,6-P

2、F-1,6-P → 3-P-甘油醛

3、3-P-甘油醛 → 丙酮酸

4、丙酮酸 → 乳酸

第5页：无氧酵解的反应途径

（二）基本反应途径

• 第一阶段（6C→6C）：G → G-6-P → F-1,6-P，消耗2ATP；关键酶：己糖激酶（E1）、磷酸果糖激酶（E2）
• 第二阶段（6C→2×3C）：F-1,6-P → 3-P-甘油醛，以后代谢结果乘2
• 第三阶段（2×3C→2×3C）：3-P-甘油醛 → 丙酮酸，一次脱氢、二次产能，生成2ATP与2H（NADH）；关键酶：丙酮酸激酶（E3）
• 第四阶段（2×3C→2×3C）：丙酮酸还原生成乳酸

第6页：无氧酵解的生理意义

（三）无氧酵解的生理意义

1. 在无氧或缺氧时提供有限的能量（总4，净2）
2. 为某些组织细胞提供能量（如红细胞 RBC）
3. 为糖的有氧氧化提供前期阶段

第7页：有氧氧化的概念

二、有氧氧化

（一）基本概念（四要素）

有氧、线粒体、葡萄糖（G）、终产物 CO₂ + H₂O + ATP

（二）基本反应阶段

1、葡萄糖（G）→ 2×丙酮酸（有氧酵解／胞液）

2、丙酮酸 → 乙酰CoA（线粒体）

3、乙酰CoA的氧化——三羧酸循环

第8页：有氧氧化的反应途径与产能

（二）基本反应途径与产能

• 第一阶段（6C→2×3C）：产能 2ATP + 2H（NADH→3ATP），计 (2+3)×2 = 10ATP
• 第二阶段（2×3C→2×2C）：丙酮酸脱羧生成乙酰CoA，脱氢产能 2(2H)→2NADH，计 2×3ATP = 6ATP
• 第三阶段：一次三羧酸循环彻底氧化1分子乙酰CoA，3(2H)→3NADH（3×3ATP）、2H→FADH（2ATP）、一次底物水平产能1ATP，计 (9+2+1)×2 = 24ATP

反应特点：二次脱羧 2CO₂、四次脱氢 4(2H)、一次底物水平产能。

第9页：有氧氧化能量计算（一）

有氧氧化能量计算（一）

• G → G-6-P → F-1,6-P：消耗 2ATP
• F-1,6-P → 3-P-甘油醛 → 丙酮酸：生成 2ATP + 2H（NADH）
• 丙酮酸 → 乙酰CoA：脱羧生成 CO₂，脱氢生成 NADH
• 乙酰CoA → 三羧酸循环：柠檬酸 → α-酮戊二酸 → 琥珀酰CoA → 琥珀酸，两次脱羧、四次脱氢，一次底物水平产能

第10页：有氧氧化能量计算（二）

有氧氧化能量计算（二）

源文件中给出的各阶段累加数值依次为：12、15、20、40、38（ATP）。

说明：课件沿用旧版换算（NADH 计 3ATP、FADH₂ 计 2ATP），1分子葡萄糖彻底氧化合计 38ATP（糖酵解阶段与三羧酸循环阶段之和）。现行教材多按 NADH≈2.5ATP、FADH₂≈1.5ATP 计为 30 或 32ATP，此处保留课件原值并标注，供对照使用。

第11页：有氧氧化与无氧酵解比较

有氧氧化和无氧酵解的比较

说明：38ATP 为课件原值，按 NADH=3ATP、FADH₂=2ATP 的旧版换算得出。

第12页：磷酸戊糖途径概况

三、磷酸戊糖途径

（一）概况

起始物：G-6-P

关键酶：G6PD（6-磷酸葡萄糖脱氢酶）

中间产物与产物：NADPH、R-5-P（5-磷酸核糖）

（二）反应途径

（三）生理意义

第13页：磷酸戊糖途径代谢图

磷酸戊糖途径（在糖代谢总图中的位置）

• 起始物：G-6-P
• 关键酶：G6PD
• 产物：NADPH、R-5-P

该途径自 G-6-P 分出，与无氧酵解、有氧氧化并列为糖的三条分解途径。

第14页：磷酸戊糖途径的生理意义

三、磷酸戊糖途径

（一）概况

起始物：G-6-P；关键酶：G6PD；产物：NADPH、R-5-P

（三）生理意义

1、R-5-P——为核苷酸合成提供戊碳糖

2、NADPH——作为供氢体参与胆固醇、脂肪酸的合成；维持红细胞膜的稳定和功能完整；参与肝脏的生物转化作用

第15页：糖原的合成与分解

第三节 糖原的合成与分解

一、糖原的合成

概念；反应途径：G → G-6-P → G-1-P → UDPG → 糖原（Gn），由糖原合成酶催化，发生于肝与肌肉

生理功能——能量的贮存

二、糖原的分解

概念；糖原（Gn）→ G → 乳酸，发生于肝与肌肉

生理功能——能量的释放

• 肝糖原分解——直接补充血糖（含 G6P 酶）
• 肌糖原分解——间接补充血糖

第16页：糖原代谢途径图

糖原的合成与分解（途径图）

• 合成：G → G-6-P → G-1-P → UDPG → Gn（糖原合成酶）
• 分解：Gn → G（肝，G6P 酶）／→ 乳酸（肌肉）

说明：源文件本页为代谢途径图，文字依图中标注整理，走向建议对照原课件图片核对。

第17页：糖异生的概念

第四节 糖的异生作用

一、概念

非糖物质转变为葡萄糖（G）或糖原（Gn）

异生原料：丙酮酸、乳酸、甘油、氨基酸

二、异生过程

基本上为糖酵解的逆过程，在肝（肾）胞浆进行，但须绕过三个“能障”（酵解三个关键酶）

第18页：糖异生与酵解对照（一）

糖异生与无氧酵解的对照

酵解（能障酶）

E1 己糖激酶、E2 磷酸果糖激酶、E3 丙酮酸激酶

糖异生（绕能障酶）

E1 丙酮酸羧化酶、E2 果糖二磷酸酶、E3 G6P 酶

对照通路：丙酮酸 → 草酰乙酸 → …→ G-6-P → G；G-1-P → UDPG → Gn。

第19页：糖异生与酵解对照（二）

糖异生与无氧酵解的对照（续）

• 能障酶：E1 己糖激酶、E2 磷酸果糖激酶、E3 丙酮酸激酶
• 绕能障酶：E1 丙酮酸羧化酶、E2 果糖二磷酸酶、E3 G6P 酶

糖异生沿酵解逆行，但在上述三个不可逆步骤处改由专用酶绕过。

第20页：糖异生的生理意义

第四节 糖的异生作用——三、生理意义

1. 饥饿或空腹状态下维持血糖浓度稳定
2. 有效利用乳酸，节约能源，防止酸中毒
3. 更新肝糖原，有利于氨基酸分解代谢

第21页：血糖的来源去路与调节

第四节 血糖

一、概念

血中的葡萄糖，是糖在体内的运输和利用形式；正常值 3.9 ~ 6.1 mmol/L

二、血糖的来源和去路

来源：食物中糖、肝糖原分解、甘油与乳酸异生

去路：氧化产能、合成糖原、转变为非糖物质

三、血糖浓度的调节——激素调节

降低血糖的激素——胰岛素

升高血糖的激素——胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、生长素

血糖 > 8.9 mmol/L 时可出现尿糖。

第22页：无氧酵解生理意义（附图）

无氧酵解的生理意义（附图）

• 在无氧或缺氧时提供有限的能量（总4，净2）
• 为某些组织细胞提供能量（红细胞 RBC）
• 为糖的有氧氧化提供前期阶段

第23页：有氧氧化生理意义（附图）

有氧氧化的生理意义（附图）

• 高效产能
• 共同熔炉：是糖、脂、氨基酸等在体内高效产能的共同途径
• 互通有无：也是上述物质在体内相互联系和转变的代谢枢纽