复旦大学生化课件-糖代谢文稿演示
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最新生化第4章第4节课糖代谢PPT课件
ATP
磷酸戊糖
有氧 H2O+CO2
核糖
+ NADPH+H+
途径
葡萄糖 糖酵解 丙酮酸
消化与吸收 糖异生
无氧 乳酸
淀粉 乳酸、氨基酸、甘油
目录
血糖来源和去路
食 物 糖 消化，
吸收
氧化 分解
CO2 +生
非糖物质
血 糖原合成 肝（肌）糖原 糖 磷酸戊糖途径等
其它糖
脂类、氨基酸合成代谢
草酰乙酸
NADH+H+
PEP
羧激酶
NAD+ NAD+
苹果酸
苹果酸
天冬氨酸
(线粒体)
羧激酶 草酰乙酸 天冬氨酸
Glu ATP G-6-P ADP
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
磷酸二 羟丙酮
3-磷酸 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
PEP
1,6-二磷酸果糖
ADP 丙酮酸激酶 P
丙酮酸羧化酶 丙氨酸
ATP
丙酮酸
丙酮酸脱氢酶复合体
乙 酰 CoA
饥饿
目录
三、糖异生的生理意义
（一）饥饿时维持血糖水平稳定(最主要)
空腹12小时后血糖的来源全部依赖糖异生。 原料：氨基酸、甘油、乳酸
（二）补充肝糖原（三碳途径）；
以C-14标记葡萄糖输入人体，证实只有小 部分葡萄糖合成糖原，大部分通过外周组 织分解为乳酸、丙酮酸后再异生为葡萄糖 合成糖原。
由不同的酶催化其 单向反应，称为底
复旦大学生化课件糖代谢2文稿演示
F. Thyroxine
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
UDPG的合成
D-Glc + ATP D-Glc-6-P + ADP (肝中由葡萄糖激酶 催化、肌肉中由己糖激酶催化）
Glc-6-P Glc-1-P （磷酸葡萄糖变位酶）
Glc-1-P + UTP UDPG + PPi （UDPG焦磷酸化酶） （糖原合成的关键反应）
UDPG pyrophosphorylase
复旦大学生化课件糖代谢2文稿演示
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
过高时 随尿排出
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
4、激素调节
A. Insulin
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
UDPG的合成
D-Glc + ATP D-Glc-6-P + ADP (肝中由葡萄糖激酶 催化、肌肉中由己糖激酶催化）
Glc-6-P Glc-1-P （磷酸葡萄糖变位酶）
Glc-1-P + UTP UDPG + PPi （UDPG焦磷酸化酶） （糖原合成的关键反应）
UDPG pyrophosphorylase
复旦大学生化课件糖代谢2文稿演示
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
过高时 随尿排出
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
4、激素调节
A. Insulin
糖代谢.文稿演示
辅酶Ⅰ，辅酶Ⅱ的递能作用
▪ 由分解代谢 释放出的化 学能，除合 成ATP外， 还可以通过 辅酶Ⅰ，辅 酶Ⅱ传递给 生物合成中 需要还原力 的反应。
辅酶A在能量代谢中的作用
▪ 乙酰Co-A形成的硫酯键和ATP的高能磷酸 键相似，水解时可释放出大量自由能。
▪ 许多代谢的终产物都是乙酰Co-A。
新陈的代谢的调节
1、单糖的构型
单糖分子除了二羟基丙酮外，其余都含不对称碳原 子，有旋光异构体,不对称碳原子上羟基朝左称为L-型。 朝右称为D－型。
2、单糖环状结构：以葡萄糖（Glucose）为例
1CHO H 2C O H H O 3C H H 4C O H H 5C O H
6 CH 2 OH
5
O
4
OH
OH
3
2
H 1C
2、构成组织细胞的基本成分
核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；
糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白/ 蛋白聚糖（统 称糖复合物）。糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是信 息分子。
体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗体、 许多酶类和凝血因子等。
3、转变为体内的其它成分 糖是合成脂类(脂肪酸、脂肪)的重要前体； 糖在体内可转变成非必须氨基酸的碳骨架。
6生物体的一切生命活动都需要能量 7太阳能是所有生命最根本的能量来源 8 ATP起捕获和贮存能量的作用 9 能量传递系统：ATP,ADP，无机磷 10 用于做功的能量称为自由能 11 以ATP形式贮存的能量有以下作用：
（1）提供生物合成所需能量 （2）机体活动及肌肉收缩所需能量 （3）营养物跨膜运输所需能量 （4）DNA,RNA，蛋白质等合成中，保证基因信息正确传递。
1.分子水平：
《生化-糖代谢》课件
糖异生
糖异生是将非糖物质转化为葡萄糖或其他糖类 的合成新糖的过程，主要发生在肝脏和肾脏。
糖代谢异常与由于胰岛素分泌不足或机体对胰岛素反应异常导致血糖升高的一组代谢 性疾病。
2
低血糖
低血糖是血糖浓度过低的病理状态，可能与胰岛素过量或胰岛素抵抗有关。
3
糖储存病
糖储存病是由于特定酶缺乏或功能异常导致糖类无法正常代谢和储存的一类遗传 性疾病。
《生化-糖代谢》PPT课件
糖代谢是生化过程中一个重要的主题，本课件将深入探讨糖代谢的定义、结 构和分类，以及糖代谢途径中的糖酵解和糖异生。我们还将了解糖代谢异常 与疾病的关联，并展望研究的热点和前景。
糖代谢的定义和重要性
糖代谢是生物体中将葡萄糖转化为能量或储存为多糖的过程。它在维持能量 平衡、酶功能和生理功能中起着重要作用。了解糖代谢的机制对于理解生物 体的生命活动和调控具有重要意义。
糖的结构和分类
单糖
单糖是由一个糖分子组成的最简 单的糖类，如葡萄糖、果糖和半 乳糖。
双糖
双糖是由两个糖分子通过糖苷键 连接而成的，如蔗糖、乳糖和麦 芽糖。
多糖
多糖是由多个糖分子组成的复杂 糖类，如淀粉、纤维素和糖原。
糖的代谢途径
糖酵解
糖酵解是将葡萄糖通过一系列的酶催化反应分 解为乳酸或丙酮酸，并释放能量的过程。
研究热点和前景
当前研究关注糖代谢与肿瘤、炎症、免疫和神经系统等疾病之间的关系。深入了解糖代谢的异常机制将有助于 发现新的治疗靶点和疾病预防策略。
第八章2013糖代谢文稿演示
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H OH OH H
OH
OH
H OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
单糖进入代谢前须活化，即磷酸化。指单糖通过同分异构转 变成葡萄糖，再在葡萄糖激酶的作用下，生成磷酸葡萄糖。
G + ATP = 6—P—G
细胞内贮存的糖原，进入代谢也需磷酸化。过程是： 磷酸化酶：将有α-1，4糖苷键的单糖残基依次磷酸化为 1-P-G，至离分支点还有4个单糖基时停止。 葡萄糖基转移酶（寡聚1，4—1，4葡聚糖转移酶）：将 分支点上的葡三糖转移至另一链的非还原端连接，使该 链延长。 3 脱支酶：将分支点的α-1，6糖苷键水解，产生葡萄糖。 该葡萄糖经激酶作用生成6—P—G的过程见下图
糖酵解过程
（1）第一阶段：葡萄糖 1, 6-二磷酸果糖
A磷酸化
CH2OH
H
OH
OH H
OH
O
H OH
CH2OH
H
OH
OH H
CH2OH
H
OH
OH H
O H OH
O H OH
细胞内糖原在 磷酸化酶和脱 枝酶催化下形 成1-磷酸葡萄 糖
CH2OH
H
OH
OH H
OH
OP
H OH
CH2OH
H
OH
生物化学 糖代谢文稿演示
过
NADH+H+
NAD +
OH O C C OH H
乳酸
糖
葡萄糖转变为乳酸
酵
解
ATP ADP
ATP ADP
反 葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
应
2×乳酸
的 全 过
磷酸二羟丙酮 2×丙酮酸 2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
3-磷酸甘油醛 2×Pi
α-葡萄糖苷酶
α-临界糊精酶
葡萄糖
（二）糖的吸收
❖1. 吸收部位
❖
小肠上段
❖2. 吸收形式
❖
单 糖-------葡萄糖
3. 吸收机制
刷状缘 肠 腔
Na+
G
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
K+
ATP ADP+Pi Na+泵
Na+依赖型葡萄糖转运体
(Na+-dependent glucose transporter, SGLT)
第1节概述
一、糖的消化与吸收
（一）糖的消化 人类食物中的糖来源：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。
消化过程
口腔 胃 肠腔
淀粉 唾液中的淀粉酶
胰液中的α-淀粉酶
肠粘 膜上皮 细胞刷
状缘
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （40%） （25%） （30%） （5%）
织
糖
等
葡萄糖
CO2+H2O+ATP 肌糖原等 乳酸
生物化学第四章糖代谢ppt课件
为单糖。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
吸收机制
单糖主要通过小肠黏膜上皮细胞以 主动转运方式吸收进入血液。
影响因素
糖的消化吸收受多种因素影响，如 食物中糖的
吸收后的单糖主要通过门 静脉进入肝脏，再经血液 循环运输到全身各组织器 官。
淋巴运输
少量单糖和寡糖也可通过 淋巴管运输到血液循环中 。
06 糖原的合成与分 解
糖原的合成
合成部位
肝和肌肉是合成糖原的主要器官，其中肝糖原占总量10% ，肌糖原占90%。
合成原料
主要有葡萄糖、果糖和半乳糖等单糖。
合成过程
包括活化、缩合、分支和交联等步骤，最终形成具有高度 分支结构的糖原分子。
糖原的分解
01
分解部位
主要在肝脏和肌肉中进行。
02 03
分解过程
柠檬酸循环
在线粒体中，丙酮酸经过一系列反应生成CO2、 H2O和大量ATP。
糖有氧氧化的生理意义
1 2
能量供应
糖有氧氧化是体内主要的能量供应途径，为细胞 活动提供ATP。
物质代谢枢纽
糖有氧氧化连接糖、脂肪和蛋白质三大物质代谢 ，实现能量转换和物质转化。
3
维持血糖水平
通过糖有氧氧化，可以维持血糖水平在正常范围 内。
糖有氧氧化的调节
激素调节
胰岛素促进糖有氧氧化，而胰高血糖素和肾上腺素则抑制该过程 。
底物水平调节
细胞内糖浓度升高时，可促进糖有氧氧化；反之，则抑制该过程。
酶活性调节
关键酶的活性受到磷酸化和去磷酸化的共价修饰调节，从而控制糖 有氧氧化的速率。
05 磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖的形成
在磷酸戊糖途径中，葡萄糖首先经过磷酸化反应生成葡萄糖6-磷酸，随后经过异构化反应生成果糖-6-磷酸。果糖-6-磷 酸再经过磷酸化反应生成果糖-1,6-二磷酸，最终裂解成两个 磷酸丙糖分子。
生化PPT课件：糖代谢
⑦延胡索酸水合生成 L-蘋果酸 Hydration of Fumarate to Produce Malate
⑧L-蘋果酸脫氫形成草醯乙酸 Oxidation of Malate to Oxaloacetate
8.3.2.2 檸檬酸迴圈的特點
1、CO2來自草醯乙酸而不是乙醯CoA 但淨結果是氧化了1分子乙醯CoA
→ 2 +3或5 = 5 或7 ATP
三羧酸迴圈 2丙酮酸 → 25 ATP
———————————————————————
30 或 32 ATP
32% • 儲能效率=30 ×7.3/686=
其餘能量以熱量形式： 一部分維持體溫，一部分散失。
總反應式
8.2.3.5 檸檬酸迴圈的生物意義
（ 1） 是好氧生物體內最主要的產能途徑！ （2） 是脂類、蛋白質徹底分解的共同途徑！ （3） 提供合成其他化合物的碳骨架
① 草醯乙酸與乙醯CoA縮合成檸檬酸
Formation of Citrate
檸檬酸合酶是變構酶
②經順烏頭酸生成異檸檬酸
Formation o f Isocitrate via cis-Aconitate
烏頭酸酶
③異檸檬酸氧化形成α酮戊二酸
Oxidation of Isocitrate to α-Ketoglutarate and CO2
CoASH
乙醯CoA 草醯乙酸 CoASH 乙醯CoA 乙 醛 ②酸
檸檬酸
• 在異檸檬 酸與蘋果 酸間搭了 一條捷徑
① 異檸檬酸
蘋果酸 三羧酸迴圈
琥珀酸
①
H2C
HC
HO C H
COOH異檸檬酸裂解酶 H2C COOH
COOH
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葡萄糖是哺乳动物细胞能量及碳架代谢的主 要原料，是一种极性分子，只能以主动转运和 易化扩散的方式通过细胞膜。其跨膜转运由钠 依赖性葡萄糖转运体(sodium depedent glucose transporter , SGLTs) 和易化扩散的葡萄糖转运 体(faciliated glucose transporter , GLUTs) 两大 家族来完成。至今为止，SGLT 家族中已发现6 种亚型，GLUT 家族中已发现12 种亚型。每种 葡萄糖转运体都有特异的组织分布和生化特性。 GLUTs 除转运葡萄糖外，还可转运去氢抗坏血 酸、D-甘露醇、D-半乳糖和D-果糖等。
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分 解 代 谢 的 几 个 阶 段
糖的消化吸收
淀粉(starch)等糖类物质 口腔，-amylase，少量作用 胃，几乎不作用 小肠，胰-amylase，主要的消化场所
麦芽糖、糊精[食物中的蔗糖、乳糖等] 麦芽糖酶，糊精酶，蔗糖酶，乳糖酶等
葡萄糖、半乳糖、果糖等
合成
肝糖原
分解
消化
葡萄糖 吸收 血糖
转变为 其他物质
乳酸
(血液) 血乳酸
肌糖原 糖酵解
合成
乳酸+ATP (少量)
葡
萄
糖
有氧氧化
CO2+H2O+ATP(大量)
(肌肉)
糖原代谢
Glycogen Metabolism
Glycogen Function
• In liver – The synthesis and breakdown of glycogen is regulated to maintain blood glucose levels.
尿排出。
血糖的来源和去路
食物
H2O、CO2、 能量
分解
肝糖原 非糖物质
血糖
4.44～6.67mM
合成
糖原
＞8.89 mM 随尿排出
脂肪、 氨基酸、 核糖等
[血糖]的调节
正常情况，来路去路，维持动态平衡
1、肝脏调节
[血糖]正常水平，肝糖元Glc，[Glc]。 [血糖]正常水平，Glc肝糖元，[Glc]。 2、肾脏调节
血糖来源：
1. 食物糖的消化吸收（主要来源）； 2. 其他糖葡萄糖（肝脏中）（重要来 源）； 3. 非糖物质（甘油、乳酸、氨基酸等） 葡萄糖（糖元异生，肝脏中）。
血糖(Blood Sugar)的去路
1. 各组织、细胞内氧化； 2. 转变为肝糖元、肌糖元储备； 3. 转变为非糖物质或其他糖； 4. 过高时（160-180 mg/dL），糖
刷状缘 肠腔
2Na+
Glu
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
ATP ADP+Pi
K+
Na+
Na+泵
SGLT
小肠肠腔
肠粘膜上皮细胞
SGLT
门静脉
GLUT：葡萄糖转运体 (glucose transporter)
肝脏
GLUT
各种组织细胞
体循环
血糖(Blood Sugar)的来源
血糖指血液中的葡萄糖，是糖在体内的运 输形式。健康人的[血糖]相当稳定，空腹时为 80-120 mg/dL。
指 健康的人由于糖代谢调节功能的健
全，即使一次食入大量糖，[Glc]也只是暂 时升高，随即恢复到正常水平。
耐糖曲线：早晨空腹时测定血糖浓度，然后 一次食入葡萄糖约100克（1.5-1.75 g/kg体重）， 再每隔0.5、1、2、3、4小时分别测定血糖浓度， 以时间为横坐标，血糖浓度为纵坐标绘制曲线。 观察人体处理所给予葡萄糖的能力—葡萄糖耐 量（耐糖现象）
• In muscle - The synthesis and breakdown of glycogen is regulated to meet the energy requirements of the muscle cell.
Liver Cell
Glycogen structure
肠粘膜细胞肠壁毛细血管门静脉血液 组织、细胞（…代谢）
糖的消化 (Digestion)
口腔
淀粉
-淀粉酶（唾液、胰） amylase
胃
麦芽糖 麦芽寡糖 -糊精
麦
-
芽
糊
糖
精
小
酶
酶
肠
葡萄糖
糖的吸收
糖类被分解成单糖时才能被吸 收。 吸收速率：若以葡萄糖的吸
收速率为100，各种单糖的吸收速 率依次为：半乳糖（110）＞葡萄 糖（100）＞果糖（43）＞甘露糖 （19）＞木糖（15）＞阿拉伯糖 （9）。
吸收方式:（主动转运）：
肠粘膜上皮细胞纹状缘上的转运 体蛋白选择性的将葡萄糖、半乳糖 从肠腔粘膜表面转入细胞内，然后 再扩散入血液。转运蛋白的作用需 要钠离子转运的存在-Na+依赖型葡 萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter，SGLT)，分 布于小肠、肾小管上皮。
肾 糖 阈 ： 肾 脏 所 能 保 持 的 最 高 [Glc] 在 160-180 mg/dL。正常情况，肾小管能重吸 收肾小球滤液中的葡萄糖，回收到血液中。
[血糖]的调节(续）
3、神经系统的调节
直接调控，[Glc]〈70-80 mg/dL，情绪激动和过度兴奋 刺激交感神经或刺激延脑第四脑室，引起“糖中枢” 的反射性兴奋，经中枢传给肝脏，糖原分解补充血糖。
神经-体液的调节
4、激素调节
A. Insulin
B. Adrenalin C. Glucagon
D. Growth hormone(GH) E. Glucocorticoid
F. Thyroxine
胰
血 糖 浓 度 的 调 节
岛 素 和 胰 高 血 糖 素
对
糖 浓 度 的 调 节 的 作 用 靶
胰 岛 素 和 胰 高 血 糖 素 对 血
肾上腺素对血糖浓度的调节
激素对血糖的调节作用总图
糖的吸收
甲+
血糖
胰+
脂肪
肝糖原 胰-
胰+
甲+ 胰、甲+
肾+ 胰高+
生+
胰高+ 肾+
生、皮-
皮+ 甲+
氧化分解为H2O， CO2和能量
血乳酸
胰+ 甲+
胰+
生-
肾肌糖原
基酸等
耐糖（Sugar Tolerance）现象
400 血 350 糖 浓 300 度 250 mg 200 /dl
150
100
50
耐糖曲线
Sugar Tolerance Curve
糖尿病患者（重症）
糖尿病患者（轻症）
健康人
肾上腺皮质机能减退者 高胰岛素血症者 30 60 90 120 150 180 时间（分）
糖代谢概况
食物糖
葡萄糖
(肝脏)