糖代谢-牟凌云
糖代谢与衰老课件
• 糖代谢概述 • 衰老过程中的糖代谢变化 • 糖代谢与抗衰老策略 • 研究前沿与展望
CHAPTER
糖代谢概述
糖代谢定义与过程
定义
糖代谢是指生物体内糖类物质（如葡萄糖、果糖等）的分解和合成过程，包括糖酵解、糖异生、糖原合成与分解 等途径。
过程
糖酵解是糖代谢的主要途径，它将葡萄糖分解为丙酮酸，并产生少量ATP能量。糖异生则是将非糖物质（如乳酸、 甘油等）转化为葡萄糖。糖原合成与分解是体内糖储存的主要形式，合成是将葡萄糖合成为糖原，分解则是将糖 原分解为葡萄糖以供能。
糖代谢调整的重要性
01
合适的糖分摄入
02
运动对糖代谢的益处
03
抗衰老食物与糖代谢的关系
食物中的糖分与抗衰老
1
控制食物糖分的摄入
2
食物中的抗氧化物质
3
针对糖代谢的抗衰老疗法
药物治疗
生活方式干预
新型抗衰老技术
CHAPTER
研究前沿与展望
糖代谢与衰老的最新研究进展
糖代谢与衰老的关联研究 糖基化反应的研究 抗氧化应激与糖代谢的关系
力下降。
糖化反应增加
衰老过程中，糖化反应（非酶促 糖基化反应）增加，导致蛋白质、
脂质和核酸等生物大分子损伤， 加速细胞衰老。
糖代谢变化对衰老的推动作用
氧化应激增加 炎症反应加剧 细胞凋亡增多
与衰老相关的糖代谢疾病
0谢综合征
CHAPTER
糖代谢与抗衰老策略
通过调整糖代谢延缓衰老
糖代谢在人体内的重要性
能量供应
物质代谢联系 维持血糖稳定
糖代谢与衰老的关联
CHAPTER
衰老过程中的糖代谢变化
生物化学 第九章 糖代谢1
醛缩酶
H C OH CH2 O P F-1,6-BP
由醛缩酶(aldolase)催化
5. 磷酸丙糖同分异构化
CH2 O P C O CH2OH
96%
CHO CHOH 磷酸丙糖异构酶 CH2 O P 3-磷酸甘油醛
4%
磷酸二羟丙酮
• 生理条件下G-3-P不断形成丙酮酸，故反应向生 成G-3-P方向进行。 • 磷酸丙糖异构酶：磷酸对其有弱竞争性抑制
8.
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
COO
-
COO 磷酸甘油酸 变位酶
-
CHOH CH2 O P 3-磷酸甘油酸
CH O P CH2OH 2-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶(phosphglycerate mutase)
9.
2-磷酸甘油酸
-
脱水
磷酸烯醇式丙酮酸
C O ~ P + H 2O CH O P 烯醇化酶 CH2OH CH2 磷酸烯醇式 磷酸烯醇式 2-磷酸甘油酸 丙酮酸 (PEP) 丙酮酸
抑制剂：ATP、Ala、乙酰辅酶A、脂肪酸 共价修饰调节： 胰高血糖素通过cAMP使酶磷酸化而抑制其活性
聚合
解聚
二聚体（活性低）
四聚体（活性高）
、脂肪酸
己糖激酶
磷酸果糖激酶
丙酮酸激酶
总的来说：体内ATP/AMP调控EMP速率 制， 则EMP↓
活，则EMP↑ 若ATP/AMP（或ADP）↑，酶被抑 若ATP/AMP（或ADP）↓，酶被激
四川省精品课程 生物化学
三、酵解(glycolysis)作用
G（糖原）
• 动物在激烈运动时或由于 呼吸、循环系统障碍而发 生供氧不足时。 • 生长在厌氧或相对厌氧条 件下的许多细菌比如乳酸 菌（乳杆菌、乳链球菌）。
不同糖代谢人群胰高血糖素的动态变化
测定 空腹和糖 负荷 后 ０ ． ５ ｈ 、１ ｈ 、２ ｈ 、３ ｈ 胰 岛索 （ Ｉ Ｎ Ｓ ）和胰 高血糖 索 （ Ｑ Ｌ Ｃ ）水平 ，并计算胰 高血糖 索曲线下面积 （ Ａ Ｕ Ｏ ｇ Ｉ ｃ ） 、 早相胰 高血糖 索分 泌指数 （ △Ｇ Ｌ Ｃ ） 、胰岛索／ 胰 高血糖 索比值 （ Ｊ Ｎ Ｓ ／ Ｇ Ｌ Ｏ ） 。结果 Ｄ Ｍ组与 Ｎ Ｇ Ｔ组比较 ，Ｉ Ｎ Ｓ Ｏ ． ５ ｈ 、ｌ Ｎ Ｓ １ ｈ均下降， Ｑ Ｌ Ｏ Ｏ ｈ 、Ｑ Ｌ Ｃ Ｏ ． ５ ｈ 、Ｇ Ｌ ０ １ ｈ 、Ｇ Ｌ Ｏ ２ ｈ 、Ａ Ｕ Ｏ ｇ Ｉ ｃ及△６ Ｌ Ｃ均升 高 Ｉ Ｎ Ｓ ／ Ｇ Ｌ Ｃ在 Ｏ ｈ 、０ ． ５ ｈ 、１ ｈ均下 降，差异有统计学意 义 （ Ｐ ＜０ ． ｏ ５ ） 。 结论 胰高血糖素在血糖稳 态方面具有 重要作 用，并参与 了 ’ 糖尿 病的发病机制，且在 Ｉ Ｇ Ｔ组 中胰 高血糖素分泌亢进 已经 出现 ， 有效 的抑 制胰 高血糖 素的分泌可 以更好地预防糖尿 病的 发生 发展 ，为指 导临床 实践提供 理论依据 。 关键词 ：２型糖尿病 ；糖 耐量 异常；胰 高血糖 索 ：胰 岛素
准。
组与Ｎ ６ Ｔ组 比较 ，在 ２ ｈ 、３ ｈ升高 ，差异有统计学意义 （ Ｐ ＜
０ ． ０ ５） 。
２ ． ２胰高血糖素及相关指标的比较
Ｄ Ｍ组 ０ ｈ 、Ｏ ． ５ ｈ 、１ ｈ 、２ ｈ胰高血糖素显著高于 Ｎ ６ Ｔ组及 Ｌ （ Ｇ Ｇ （ Ｍ组 Ｌ （ Ａ Ｇ Ｌ Ｇ （ Ｌ （于 Ｇ Ｉ Ｇ Ｔ组 ，差异有 统计 学意义 （ Ｐ ＜０ ． ０ ５ ） ；Ｄ Ｕ Ｃ ｇ ｌ ｃ大 Ｏ ｐ ｇ Ｌ Ｃ ｐ ｇ １ ｐ Ｃ ｇ Ｃ ２ ｐ Ｃ ｇ ３ ｐ ｇ Ｎ Ｇ Ｔ组及 Ｉ Ｇ Ｔ组，差异 有统计学 Ｃ 意义 （ Ｐ ＜０ ． ０ ５ ）Ｄ Ｍ组△Ｇ Ｌ Ｃ ｈ ／ ｍ ０ ． ／ ｍ ｈ ／ ｍ ｈ ｍ ｈ ／ ｍ 显著高于 Ｎ Ｇ Ｔ组 ，差异有统计学意义 （ Ｐ ＜０ ． ０ ５ ） ，与 Ｉ Ｇ Ｔ组 ｈ ） ） ） ） 无显著性差异 （ Ｐ ＞０ ． ０ ５ ） 。Ｉ Ｇ Ｔ组 ） ０ ｈ 、１ ｈ 、２ ｈ 、３ ｈ Ｉ Ｎ Ｓ ／ Ｇ Ｌ Ｃ 高于 Ｎ Ｇ Ｔ组，差异有统计学意义 （ Ｐ ＜Ｏ ． ０ ５ ） 。Ｉ ６ Ｔ组与 Ｎ Ｇ Ｔ 组之间 Ａ Ｕ Ｃ ｇ ｌ ｃ 及／ Ｘ Ｇ Ｌ Ｃ无显著性差异 （ Ｐ ＞Ｏ ． ０ ５ ） 。 ２ ） ９ ＋ ９ ９ ７． ） ３ ９ ４． ） ３ ７ ８． ） Ｏ ７ ９． ３ ＾ ０ Ｏ． ＾ ９ ０ ２． ） ＃ 十 表１ 胰高血糖素及相关指标比较 ； ３ ４ ６ Ｏ ＃ ｌ ４ ７ ２ ＃ ３ ２ ８ ＃ ｛ ｌ ＃ ３ ７ ９ ９ ３ ６ ４ ０． ６ ９ ＃ （ ０． ２ ３
基础胰岛素的临床效果及药物经济学评价综述
基础胰岛素的临床效果及药物经济学评价综述
牟岚;马敬东
【期刊名称】《药品评价》
【年(卷),期】2013(000)003
【摘要】采用文献综述法,系统地分析国内外已发表的地特胰岛素(IDet)、甘精胰岛素(IGlar)和中性鱼精蛋白胰岛素(NPH)的临床研究和经济学评价结果,以评价地特胰岛素、甘精胰岛素和中性鱼精蛋白胰岛素治疗1型和2型糖尿病患者
(T1DM/T2DM)的临床疗效和经济学价值。
研究结果表明,在临床效果方面,患者从应用口服降糖药转换成口服药合并中性鱼精蛋白锌胰岛素(NPH)、甘精胰岛素注射液(IGlar)或地特胰岛素注射液(IDet)后,均有助于进一步降低患者的血糖水平,减少体重增加、夜间低血糖等不良反应的发生。
许多国家的经济学研究显示,与NPH相比,IGlar是具有成本-效果的治疗方案；与NPH或IGlar相比,IDet是成本节约或具有成本-效果的治疗方案。
【总页数】6页(P16-21)
【作者】牟岚;马敬东
【作者单位】华中科技大学同济医学院医药信息管理系;华中科技大学同济医学院医药信息管理系
【正文语种】中文
【中图分类】587.1
【相关文献】
1.两种基础胰岛素类似物——地特胰岛素与甘精胰岛素治疗2型糖尿病临床效果比较 [J], 廖勤;梁泽容;屈春梅
2.预混胰岛素与基础胰岛素对糖尿病患者的临床效果评价 [J], 程春梅
3.三种黄体酮治疗功能性子宫出血的临床效果及药物经济学评价 [J], 杨秀萍
4.预混胰岛素与基础胰岛素对糖尿病患者的临床效果评价 [J], 程春梅
5.基础胰岛素联合阿卡波糖对比预混胰岛素治疗2型糖尿病的临床效果分析 [J], 何燕
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人体动态代谢过程及其机制研究
人体动态代谢过程及其机制研究人的生命活动都需要能量供应，而这个能量来自于人体的代谢。
动态代谢是指人体在进行生命活动中，不断完成物质和能量的交换与转化，以维持其正常的生命运行状态的过程。
人的代谢过程是一个复杂的系统，涉及多种物质和能量的交换与转移，需要依靠多个器官和组织共同作用，才能维持其正常的生命活动。
一、糖代谢糖的代谢是指人体中的糖类物质在体内的吸收、运输、储存和分解的过程。
糖是人体主要的能量来源之一，而其代谢过程则涉及多个器官和组织的相互作用。
当食物中的糖被消化后，其被人体吸收后转化为葡萄糖，并进入血液循环。
当血液中葡萄糖含量过高时，胰腺会分泌胰岛素，促进细胞对葡萄糖的吸收和储存。
此外，葡萄糖也可以通过肝脏的糖原合成途径，存储为糖原，以便在需要的时候为人体提供能量。
当人体需要能量时，肝脏会将糖原分解并释放出葡萄糖，供给身体的细胞消耗。
若血糖过低时，胰岛素的分泌也会随之下降，以便体内葡萄糖的释放，从而保持血糖在一个稳定的范围内。
二、脂代谢脂的代谢是指人体中的脂类物质在体内的吸收、运输、储存和分解的过程。
脂是人体的主要能量来源之一，并有助于维持人体内的化学物质平衡。
当人体食用脂肪时，其中的脂肪酸和甘油会在小肠内被分解成消化道内的脂类物质。
这些脂类物质会被小肠上皮细胞重新合成成脂蛋白，然后运输到人体内部的各个组织和器官。
另一方面，人体也会将食物中的脂肪储存在脂肪细胞中，以便在需要能量时释放出来。
在肝脏中，脂肪酸可以被转化为酮体，然后被运输到其他器官以提供能量。
三、蛋白质代谢蛋白质是人体的重要构成成分，涉及多个器官和组织的代谢过程。
食物中的蛋白质会被分解为氨基酸，然后进入血液循环。
这些氨基酸完成各种功能后，会被肝脏合成新的蛋白质，并运输到需要的器官和组织中。
此外，当人体需要能量时，肌肉中的蛋白质会被分解为氨基酸，并被运输到肝脏中，转化为葡萄糖或脂肪酸以供能量消耗。
四、热量代谢热量代谢是指人体在生命活动中需要的能量量。
糖代谢-生化甲-颜冬菁
颜冬菁教授在糖代谢方面的贡献
发现新的糖代谢调控机制
颜冬菁教授在研究中发现了新的糖代谢调控 机制，为开发新的糖尿病治疗药物提供了理 论依据。
提出新的糖尿病治疗方法
基于对糖代谢的深入理解，颜冬菁教授提出了一些 新的糖尿病治疗方法，为患者提供了更多治疗选择 。
建立糖代谢研究模型
颜冬菁教授建立了多种糖代谢研究模型，为 研究糖代谢及相关疾病提供了重要的实验工 具。
糖代谢-生化甲-颜冬 菁
目录
CONTENTS
• 糖代谢概述 • 生化甲与糖代谢的关系 • 颜冬菁教授的研究成果 • 糖代谢相关疾病 • 糖代谢研究展望
01 糖代谢概述
糖代谢的定义
糖代谢是指糖类物质在生物体内发生 的化学反应过程，包括分解和合成两 个方面。
糖代谢是生物体获取能量和合成生物 大分子的主要途径之一，对于维持生 物体的生命活动具有重要意义。
高生化甲血症
高水平的生化甲可能导致胰岛素抵抗 和糖耐量异常，增加糖尿病的风险。
低生化甲血症
低水平的生化甲可能导致糖异生增加， 引起低血糖和代谢性酸中毒。
生化甲调节糖代谢的机制
信号转导通路
生化甲通过激活一系列信号转导通路，如PI3K/Akt、MAPK等，调节糖代谢相关基因 的表达。
激素调节
生化甲通过与激素如胰岛素、胰高血糖素等相互作用，调节糖代谢相关激素的分泌和作 用。
04 糖代谢相关疾病
糖尿病
糖尿病的分类
1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠期糖尿病等。
糖尿病的症状
多饮、多尿、多食、体重下降等。
糖尿病的诊断
通过血糖检测、OGTT试验等手段进行诊断。
肥胖症
通过体重指数（BMI）等 手段进行诊断。
肿瘤糖代谢机制的研究进展
㊃综述㊃肿瘤糖代谢机制的研究进展*彭瑞1,赵丽1,赵琦1,相绿竹1,王晔2综述,牟晓峰2ә审校1.青岛大学医学部,山东青岛266003;2.山东省青岛市中心医院检验科,山东青岛266042摘要:代谢重编程是肿瘤的主要特征,其中葡萄糖代谢异常是最突出的特征㊂癌细胞和正常细胞中葡萄糖代谢的主要区别在于癌细胞中的葡萄糖在有氧条件下仍优先转化为乳酸,而不是在线粒体中被氧化,这一过程称为有氧糖酵解,即 瓦博格效应 ㊂肿瘤细胞通过改变葡萄糖转运体及相关关键酶来提高代谢能力以支持肿瘤组织大量消耗葡萄糖的需要㊂本文就肿瘤细胞有氧糖酵解的特征做一综述,为靶向肿瘤代谢的个体化治疗寻找有效靶点㊂关键词:有氧糖酵解;肿瘤糖代谢;葡萄糖转运蛋白;限速酶D O I:10.3969/j.i s s n.1673-4130.2021.07.025中图法分类号:R73文章编号:1673-4130(2021)07-0872-05文献标志码:AA d v a n c e s i n t u m o r g l u c o s e m e t a b o l i s m*P E N G R u i1,Z HA O L i1,Z HA O Q i1,X I A N G L y u z h u1,WA N G Y e2,MU X i a o f e n g2ә1.Q i n g d a o U n i v e r s i t y S c h o o l o f M e d i c i n e,Q i n g d a o,S h a n d o n g266003,C h i n a;2.D e p a r t m e n t o f C l i n i c a l L a b o r a t o r y,Q i n g d a o C e n t r a l H o s p i t a l,S h a n d o n g266042,C h i n aA b s t r a c t:E n e r g y m e t a b o l i s m r e p r o g r a mm i n g i s t h e m a i n f e a t u r e o f t u m o r s,a n d a b n o r m a l g l u c o s e m e t a b-o l i s m i s t h e m o s t p r o m i n e n t f e a t u r e.A m a j o r d i f f e r e n c e b e t w e e n g l u c o s e m e t a b o l i s m i n c a n c e r c e l l s a n d n o r-m a l c e l l s i s t h a t g l u c o s e i n c a n c e r c e l l s i s p r e f e r a b l y c o n v e r t e d t o l a c t a t e i n a e r o b i c c o n d i t i o n s r a t h e r t h a n o x i-d i z e d i n m i t o c h o n d r i a.T h i s p r o c e s s i s c a l l e d a e r o b i c g l y c o l y s i s,k n o w n a s t h e"W a r b u r g e f f e c t".T u m o r c e l l s i m p r o v e t h e m e t a b o l i c c a p a c i t y b y c h a n g i n g g l u c o s e t r a n s p o r t e r s a n d r e l a t e d k e y r e g u l a t o r y e n z y m e t o s u p p o r t t h e n e e d o f t u m o r t i s s u e s t o c o n s u m e l a r g e a m o u n t s o f g l u c o s e.T h i s a r t i c l e w i l l r e v i e w t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f a e r o b i c g l y c o l y s i s o f t u m o r c e l l s a n d f i n d e f f e c t i v e t a r g e t s f o r i n d i v i d u a l i z e d t r e a t m e n t s t a r g e t i n g t u m o r m e t a b-o l i s m.K e y w o r d s:a e r o b i c g l y c o l y s i s;t u m o r g l u c o s e m e t a b o l i s m;g l u c o s e t r a n s p o r t e r; k e y r e g u l a t o r y e n-z y m e代谢重编程是癌症的重要标志之一,为了满足细胞快速㊁持续增殖对于物质及能量的需求,肿瘤细胞中多种代谢途径将发生变化,主要包括有氧糖酵解㊁脂质生物合成和谷氨酰胺代谢,其中最经典的是有氧糖酵解㊂细胞通过糖酵解最终将葡萄糖代谢为乳酸,该过程能够产生能量,但是该途径产生的能量远低于三羧酸循环每次产生的能量㊂肿瘤细胞需要高效率的糖酵解,为了实现这一需求,肿瘤细胞通过增加葡萄糖转运蛋白(G L U T)或者是各种关键酶来提高效率,以达到促进营养物质高效进入细胞并参与代谢的目的㊂因此通过靶向转运蛋白及各种关键酶有望成为肿瘤治疗的药物靶点,通过靶向干预能够抑制肿瘤细胞的代谢途径,进而导致肿瘤细胞因无足够的能量供应而死亡㊂1糖代谢1.1正常糖代谢葡萄糖主要的生理功能是作为碳源及能源物质为机体生命活动供能㊁合成生物大分子原料及分解相关物质以满足细胞生长与增殖的需要,葡萄糖的能量转换主要有以下3种途径:糖的有氧氧化㊁无氧氧化(糖酵解)及磷酸戊糖途径㊂葡萄糖或糖原在缺氧条件下,分解为乳酸同时产生少量腺苷三磷酸(A T P)的过程称为糖酵解㊂糖酵解是所有生物进行葡萄糖氧化分解代谢所必须经过的阶段㊂葡萄糖通过G L U T进入细胞,首先通过糖酵解㊃278㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7*基金项目:国家自然科学基金项目(81670822㊁81370990)㊂ә通信作者,E-m a i l:m u x i a o f e n g2005@126.c o m㊂本文引用格式:彭瑞,赵丽,赵琦,等.肿瘤糖代谢机制的研究进展[J].国际检验医学杂志,2021,42(7):872-876.过程,在己糖激酶(H K)㊁磷酸果糖激酶(P F K)㊁丙酮酸激酶(P K)这3种限速酶及其他非限速酶的作用下产生丙酮酸㊂正常氧浓度下,丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶A,之后通过一系列限速酶及非限速酶的作用彻底氧化分解产生能量㊂葡萄糖通过糖酵解 三羧酸循环氧化磷酸化途径消耗O2,从而彻底分解葡萄糖,1m o l葡萄糖最终代谢可产生36m o l A T P,是细胞代谢的最重要的途径㊂无氧条件下,正常细胞通过糖酵解途径产生的丙酮酸不再进入三羧酸循环,而是在细胞质中通过乳酸脱氢酶(L D H)生成乳酸,该方式产生A T P较少,1m o l葡萄糖仅产生2m o l A T P,是细胞在无氧或缺氧情况下一种代偿的代谢模式㊂1.2瓦博格效应在20世纪20年代,德国生理学家瓦博格发表了一项开创性的观察结果,即与正常细胞比较,肿瘤细胞消耗更多的葡萄糖㊂瓦博格通过比较肝癌组织与肝癌旁组织,发现与肝癌旁组织比较,肝癌组织耗氧量明显减少,然而葡萄糖代谢率及乳酸产生率升高[1]㊂瓦博格认为即使在有氧状态下,肿瘤细胞仍会优先选择糖酵解,而不是选择能够高效产能的氧化磷酸化以提供肿瘤细胞所需能量,这种现象称之为 瓦博格效应 ,即有氧糖酵解[2]㊂瓦博格效应 主要是肿瘤为了适应外界环境所进行的代偿活动㊂一方面,高效率有氧糖酵解为肿瘤细胞增殖提供便利,首先它允许肿瘤细胞利用细胞外营养物质产生丰富的A T P,尽管有氧糖酵解过程中每分子葡萄糖产生的能量不及氧化磷酸化产生的能量,但是在葡萄糖量充足的情况下,有氧糖酵解产生A T P 的速率可以超过氧化磷酸化产生A T P的速率㊂另一方面,有氧糖酵解为细胞提供生物合成途径所需的中间产物,包括核苷酸合成所需的核糖,脂质合成所需的甘油㊁枸橼酸盐和非必需氨基酸等,葡萄糖还可以通过磷酸戊糖途径产生烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸㊂因此, 瓦博格效应 利于肿瘤细胞生物能量学及生物合成㊂2影响有氧糖酵解的因素与正常细胞比较,肿瘤细胞表现出高效的有氧糖酵解速率,肿瘤细胞需要增加葡萄糖通量,提高肿瘤细胞摄取葡萄糖的效率㊂因此,G L U T及糖酵解限速酶如H K㊁P F K㊁P K等酶的活性与蛋白质表达水平在肿瘤细胞中均明显上调㊂2.1葡萄糖的转运葡萄糖是亲水性的,它不能穿透疏水性细胞膜,因此需要特殊类型的跨膜转运蛋白进行转运㊂葡萄糖是肿瘤细胞的主要能源物质,大量消耗葡萄糖不可避免地增加了葡萄糖的摄入,因此大多数肿瘤细胞的G L U T表达明显上调,如肺癌[3]㊁肝癌[4]㊁乳腺癌[5]㊁宫颈癌[6]等㊂目前G L U T已鉴定出14种亚型,其中G L U T1㊁G L U T2(S L C2A2)㊁G L U T3 (S L C2A3)及G L U T4(S L C2A4)这4种亚型研究最多,而不同的亚型介导不同的过程,在葡萄糖摄取㊁代谢等方面均发挥着重要的作用㊂G L U T1是最早发现的,恶性肿瘤中的G L U T1常常过表达㊂癌基因与抑癌基因可以调节G L U T1,如c-m y c可以使细胞内G L U T1过表达,引起葡萄糖摄取增加㊂P53等抑癌基因可以抑制细胞中G L U T1的表达,使葡萄糖摄取减少进而抑制肿瘤的发生发展㊂G L U T3在大多数癌细胞中表达,但是在正常细胞中往往是不表达的㊂通过靶向G L U T可以抑制有氧糖酵解程度,进而影响肿瘤的发生发展㊂2.2有氧糖酵解相关酶糖酵解是一个复杂的过程,以葡萄糖为起点,经过多种非限速酶及限速酶的催化,最终形成乳酸㊂经典的糖酵解主要涉及3种限速酶,分别是H K㊁P F K㊁P K㊂3种酶介导不同的过程,在糖代谢中发挥着重要的作用㊂第1个限速酶是H K,其催化葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸的过程,由于葡萄糖-6-磷酸是糖酵解㊁磷酸戊糖途径㊁糖原合成等过程的共同中间产物,因此这个过程称为糖代谢过程中最为关键的一步,而H K也成了最重要的限速酶㊂HK有4种亚型H K1㊁H K2㊁H K3㊁H K4,其中H K2在正常细胞中几乎不表达,其表达在恶性肿瘤中有重要意义㊂研究发现,H e c t H9可以通过激活H K2和甘油醛-3-磷酸脱氢酶的转录,增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取,提高有氧糖酵解速率,加快乳酸分泌,从而刺激小鼠和人类肺癌细胞的有氧糖酵解依赖性转移[7]㊂人乳头瘤病毒E6/E7致癌基因可以通过直接上调H K2的表达,导致人乳头瘤病毒阳性细胞的代谢重编程[8]㊂第2个限速酶是P F K,其催化6-磷酸果糖为1,6-二磷酸果糖,这是糖酵解途径中的关键调控步骤㊂哺乳动物中P F K主要存在3种形式,分别为肌型P F K㊁血小板型P F K及肝脏型P F K,在肿瘤中肝脏型和血小板型则更加丰富㊂P F K主要有2种构象:基本没有活性的二聚体和活性非常高的四聚体㊂2,6-二磷酸果糖是P F K1的变构激活剂,来源于6-磷酸果糖-2-激酶果糖-2,6-二磷酸酶4(P F K F B4),这是一种兼具激酶活性和磷酸酶活性的酶,且2,6-二磷酸果糖的水平取决于激酶和磷酸酶的相对活性㊂研究发现,P F K F B4可以使类固醇受体共激活因子3的丝氨酸857位点磷酸化,增强其转录活性进而促进乳腺癌的侵袭及转移[9]㊂P F K F B4高表达的乳腺癌患者表现出不良的总体生存期及预后,已证明P F K F B4是乳腺癌的独立预后因素[10]㊂㊃378㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7第3个限速酶是P K,P K可以把磷酸烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸,同时生成A T P㊂P K具有4个同工型:L㊁R㊁M1和M2㊂P K L㊁P K R㊁P KM1多在正常组织中表达,而P KM2在高度增殖的细胞中特别表达,是葡萄糖代谢过程中的重要限速酶㊂P KM2可以通过翻译后修饰发挥其作用,包括磷酸化[11]㊁O-乙酰氨基葡萄糖(O-G l c N A c)修饰[12]㊁乙酰化[13],琥珀酰化[14]和甲基化[15]㊂例如,体外结合和激酶测定表明P KM2在S e r20,S e r141和S e r192/197处直接磷酸化P A K2并使其表达下降进而降低胰腺导管腺癌细胞的转移能力[16]㊂P KM2通过O-G l c N A c修饰抑制其催化活性,从而促进有氧糖酵解和肿瘤生长[17]㊂在正常的葡萄糖条件下,去乙酰化的不均一核糖核蛋白(h n R N P)A1减少了原发性肝癌细胞中的P KM2,增加了P KM1的选择性剪接,导致P K的代谢活性降低[18]㊂除以上3种限速酶外,L D H通过电子受体N A D 的再生在有氧糖酵解中发挥关键作用㊂在肿瘤细胞中,L D H A催化丙酮酸变为乳酸,促进乳酸堆积㊁降低p H值,为肿瘤微环境提供必要条件[19]㊂E W S-F L I1是尤因肉瘤的致癌驱动因子,其可以通过调节L D H A 的表达进而影响肿瘤糖代谢过程,后续研究发现运用L D H A特异性抑制剂处理后可以阻断有氧糖酵解过程,影响肿瘤的发展[20]㊂3肿瘤有氧糖酵解信号通路肿瘤有氧糖酵解能量代谢调控机制主要包括致癌性代谢调控和抑癌性代谢调控㊂致癌性代谢调控主要包括m y c㊁R a s等促癌基因及P I3K-A k t-m T O R 等代谢通路㊂抑癌性代谢调控主要涉及P53㊁P T E N 等抑癌基因㊂通过这些基因或者通路的调控对肿瘤的发生㊁发展㊁恶性表型起到关键性的作用㊂3.1致癌性调控 m y c基因家族有多种基因型,包括c-m y c㊁L-m y c㊁s-m y c㊁N-m y c㊂这些基因在肿瘤中可以通过扩增,编码转录因子发挥作用,其中研究最为广泛的是c-m y c㊂c-m y c可以调控多种糖酵解基因的转录过程㊂c-m y c可以与H K2的调节区域结合,进而在肿瘤有氧糖酵解中发挥重要作用[21]㊂P K催化糖酵解的最后一步,P KM2仅存在于可以自我更新的组织,如干细胞㊁肿瘤等㊂c-m y c可以直接在P KM2启动子区域富集,上调P KM2的表达,从而促进肿瘤有氧糖酵解[22]㊂另外c-m y c可以通过间接调节h n R N P蛋白进而诱导P KM2剪接,从而促进有氧糖酵解[23]㊂葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是糖代谢途径的关键酶,研究证明,c-m y c可以与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的启动子区域结合促进其表达,从而促进磷酸戊糖途径[24]㊂总之,c-m y c可以通过上调各种葡萄糖代谢基因,重新编程葡萄糖代谢途径并促进有氧糖酵解㊂R a s介导的代谢重编程在肿瘤的发生㊁发展中发挥着重要的作用㊂研究证明,R a s可以促进有氧糖酵解,为肿瘤细胞提供代谢能量㊂R a s信号通路激活后可以通过多种酶促进有氧糖酵解产生乳酸㊁α-酮戊二酸等㊂R a s可以通过增加细胞膜表面G L U T1的表达来促进有氧肿瘤细胞摄取葡萄糖,进而增加有氧糖酵解效率[19]㊂另外,P I3K-A k t-m T O R信号也是葡萄糖摄取的主要调节剂,可促进G L U T1中m R N A的表达及G L U T1蛋白从内膜向细胞膜表面的转运,进而促进糖酵解㊂P I3K-A k t-m T O R信号转导通路在多种肿瘤发展中发挥着重要的作用,是目前肿瘤预防和靶向治疗的热点㊂3.2抑癌性调控 P53是最关键的抑癌性基因,在恶性肿瘤中,50%以上会出现该基因的突变㊂P53通过编码转录因子影响细胞周期㊂P53可以通过多种途径调节有氧糖酵解过程㊂一方面,P53通过调节G L U T1㊁G L U T4的表达调节葡萄糖摄取效率,进而影响有氧糖酵解[25]㊂另一方面,P53可以通过调节T P53介导的糖酵解和凋亡诱导因子的表达来抑制有氧糖酵解[26]㊂除此之外,P53还可以通过调节线粒体呼吸功能㊁磷酸戊糖途径㊁糖酵解相关酶等抑制肿瘤有氧糖酵解功能[27]㊂P T E N是一种抑癌基因,是人体肿瘤中最常发生突变的基因之一,在肺癌㊁肠癌㊁子宫内膜癌㊁前列腺癌等恶性肿瘤中均有突变㊂P T E N蛋白主要通过P I3K/A k t㊁局部黏着斑激酶和丝裂原活化蛋白激酶这3条信号通路发挥抑制肿瘤的作用㊂其中,P I3K/ A k t通路是最经典的通路㊂P T E N通过抑制P I3K/ A k t通路的失活来抑制肿瘤的发生[28]㊂有研究发现,磷酸甘油酸激酶1(P G K1)可以作为糖酵解酶发挥作用,或者发生磷酸化作为蛋白激酶发挥其作用㊂P T E N直接与P G K1相互作用控制肿瘤的有氧糖酵解过程㊂P T E N编码的蛋白质具有磷酸酶活性,可以抑制磷酸化的P G K1,从而抑制有氧糖酵解和肿瘤细胞增殖[29]㊂4非编码R N A与肿瘤有氧糖酵解之间的关系很多非编码R N A,如微小R N A(m i R N A)㊁长链非编码R N A(l n c R N A)等,在介导肿瘤糖代谢过程中发挥重要作用㊂4.1 m i R N A与有氧糖酵解之间的关系 m i R N A是由内源性基因编码的长度约20~24个核苷酸的非编码单链R N A分子,参与转录后基因的表达调控㊂m i R N A在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用㊂m i R N A-135可以通过靶向P F K1抑制胰腺导管腺癌有氧糖酵解过程,增加其葡萄糖的利用以支持三羧酸㊃478㊃国际检验医学杂志2021年4月第42卷第7期I n t J L a b M e d,A p r i l2021,V o l.42,N o.7循环,促进胰腺导管腺癌的发生发展[30]㊂m i R N A-338可以直接抑制肝脏型P F K的表达而对肝癌发挥抑制作用[31]㊂m i R N A-885-5p可以通过H K的3' U T R来调控H K2在肿瘤中的表达[32]㊂研究证明, m i R-142-3p可以靶向作用于L D H A,作为肝细胞癌的肿瘤抑制因子进而抑制肿瘤的生长㊁迁移㊁侵袭等[33]㊂4.2l n c R N A与肿瘤有氧糖酵解之间的关系l n-c R N A是一类长度大于200个氨基酸的非编码单链R N A分子,其在转录㊁沉默㊁激活㊁染色体修饰㊁核内运输等均具有重要的功能㊂l n c R N A P V T1通过竞争性结合胆囊癌细胞中的内源性m i R-143来调节H K2表达,进而影响肿瘤有氧糖酵解过程与肿瘤的发生发展[34]㊂l n c R N A U C A1通过下调m i R-182的表达抑制m i R-182与果糖2,6-双磷酸酶结合,进而调节胶质母细胞瘤的有氧糖酵解及侵袭过程[35]㊂4.3环状R N A(c i r c R N A)c i r c R N A是一类特殊的非编码R N A,与线性R N A不同,c i r c R N A分子为封闭环状结构,不受R N A外切酶影响,表达更稳定,不易降解,在基因表达调控层面发挥着重要的作用㊂研究证明c i r c R N A在肿瘤糖代谢中发挥着重要的作用,主要通过以下2种机制发挥作用:一方面,c i r c R N A 可以充当m i R N A分子海绵,通过海绵作用结合m i R-N A,间接调控其下游靶基因的表达从而调控基因转录㊂研究发现,烯醇化酶1(E N O1)是一种糖酵解酶,在葡萄糖代谢中起关键作用,在肿瘤的进展中发挥着重要的作用㊂肺腺癌中,c i r c-E N O1可以充当海绵与m i R N A-22-3p相互作用并上调E N O1的表达,进而促进肺腺癌中的有氧糖酵解与肿瘤进展[36]㊂另一方面,c i r c R N A通过与R N A结合蛋白的结合来调控蛋白功能㊂研究发现转录因子C U X1和c i r c-C U X1促进神经母细胞瘤中的有氧糖酵解和肿瘤进程,c i r c-C U X1可以与E W S R N A结合蛋白1结合,促进其与m y c相关的锌指蛋白(MA Z)的相互作用,从而导致MA Z的反式激活及C U X1的表达,进而改变肿瘤相关基因的转录,促进肿瘤的进展[37]㊂5肿瘤糖代谢的研究前景细胞代谢异常是肿瘤发生发展的关键特征,糖代谢异常是其中最基本的特征㊂通过靶向肿瘤细胞糖代谢过程,修正细胞代谢异常成为预防肿瘤发生发展和治疗肿瘤的新思路㊂目前,越来越多的研究人员聚焦于靶向肿瘤糖代谢的研究,一批靶向肿瘤糖代谢的药物正在临床试验阶段㊂但是肿瘤细胞糖代谢过程复杂,与其他学科存在交叉,运用靶向药物在降低肿瘤异常糖代谢的同时会引起其他反应代偿性激活,从而降低糖代谢抑制效能㊂未来将继续深入肿瘤糖代谢研究,注意与其他代谢途径及影响因素结合,多学科共同合作,基础联合临床,为肿瘤治疗创造新机遇㊂参考文献[1]L I B E R T I M V,L O C A S A L E J W.T h e w a r b u r g e f f e c t:h o w d o e s i t b e n e f i t c a n c e r c e l l s[J].T r e n d s B i o c h e m S c i, 2016,41(3):211-218.[2]D E B E R A R D I N I S R J,C HA N D E L N S.F u n d a m e n t a l s o fc a n c e r m e t a b o l i s m[J].S c i Ad v,2016,2(5):e1600200.[3]Z HA O H,S U N J,S HA O J S,e t a l.G l u c o s e t r a n s p o r t e r1 p r o m o t e s t h e m a l i g n a n t p h e n o t y p e o f n o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r t h r o u g h i n t e g r i nβ1/S r c/F A K s i g n a l i n g[J].JC a n c e r,2019,10(20):4989-4997.[4]Z HU A N G X,C H E N Y W,WU Z R,e t a l.M i t o c h o n d r i a lm i R-181a-5p p r o m o t e s g 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糖代谢异常对中老年人高尿酸血症和腹部脂肪容积及分布的影响
糖代谢异常对中老年人高尿酸血症和腹部脂肪容积及分布的影响倪雪峰;牟文斌;焦力;于康;李冬晶【摘要】目的分析糖代谢异常对中老年人高尿酸血症、腹部脂肪容积及分布的影响.方法根据北京协和医院保健医疗部2015—2018年间183例年龄50岁以上体检者的腹部CT,计算其腹部脂肪容积与分布,分析高尿酸血症、糖代谢异常的资料分布.结果高尿酸血症人群的体质量[(73.9±13.0)kg]比正常尿酸人群[(69.4±10.2)kg]明显增加(P<0.05),腰围明显较大[(91.7±7.9)cm比(88.8±7.6)cm,P<0.05],腹部内脏脂肪容积明显增多[(75.0±30.2)cm3比(63.9±28.6)cm3,P<0.05].糖代谢正常人群中,有无高尿酸血症,其体质量、体质指数、腰围、腹部内脏脂肪容积、腹部皮下脂肪容积、腹部脂肪总容积、腹部内脏脂肪百分比均差异无统计学意义;糖代谢异常人群中,高尿酸血症的人群较正常尿酸人群腹部内脏脂肪容积明显较多[(80.7±30.9)cm3比(65.2±27.5)cm3,P<0.05],腹部脂肪总量明显增多[(169.2±57.8)cm3比(144.7±53.4)cm3,P<0.05].结论在50岁以上有糖代谢异常的人群,如有高尿酸血症往往腹部内脏脂肪容积将明显增多.50岁以上糖代谢正常的人群,高尿酸血症与腹部内脏脂肪容积之间没有相关性.【期刊名称】《中国临床保健杂志》【年(卷),期】2019(022)004【总页数】4页(P451-454)【关键词】高尿酸血症;腹部脂肪;葡萄糖代谢障碍;腹内脂肪;肥胖,腹部【作者】倪雪峰;牟文斌;焦力;于康;李冬晶【作者单位】中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院,保健医疗部,北京100730;中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院,放射科,北京100730;中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院,保健医疗部,北京100730;中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院,保健医疗部,北京100730;中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院,保健医疗部,北京100730【正文语种】中文高尿酸血症是许多临床疾病的危险因素，血清尿酸升高不但是高血压、2型糖尿病、血脂异常和代谢综合征的危险因素，还与与心血管疾病风险、心血管死亡率和所有致死因素风险增加有关[1-4]。
生物化学-糖类及其分解代谢
糖类及其分解代谢
管骁
上海理工大学
医疗器械与食品学院
内
容：
• 一、糖代谢总论 • 二、生物体内的糖类 • 三、双糖和多糖的酶促降解 • 四、糖酵解 • 五、三羧酸循环 • 六、磷酸戊糖途径
一、糖代谢总论
新陈代谢包括分解代谢（异化作用）和合成代 谢（同化作用）。
动物和大多数微生物所需的能量，主要是由糖 的分解代谢提供。同时糖分解的中间产物，又 为合成其它的生物分子提供碳源或碳链骨架。 植物和某些藻类能够利用太阳能，将二氧化碳 和水合成糖类化合物，即光合作用。光合作用 是地球上糖类物质的根本来源。
3）第三阶段：3-磷酸甘油醛 2-磷酸甘 油酸
O COPO3H2 CHOH CH2OPO3H2 1,3- 二磷酸甘油酸 NADH + H+ NAD
+
O 磷酸甘油酸激酶 ADP Mg A TP COH CHOH CH2OPO3H2 3- 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸变位酶 O COH CHOPO3H2 CH2OH 2- 磷酸甘油酸
6- 磷酸果糖 ATP
磷酸果糖激酶 ADP
ATP CH2OH H O H OH H OH OH H OH 葡萄糖
CH2 O H OH
CH2OPO3H2 OH OH H
果糖
1,6- 二磷酸果糖
2）第二阶段：1, 6-二磷酸果糖 3磷酸甘油醛
CH2OPO3H2 C O H2O3PO CH2 O H CH2OPO3H2 OH OH OH H 1,6- 二磷酸果糖 醛缩酶 CH2OH 磷酸二羟丙酮 磷酸丙糖异构酶 CHO CHOH CH2OPO3H2 3 －磷酸甘油醛 4％ 96 ％
β-淀粉酶:外切酶，只能从非还原端开始水解， 以两个糖单位切下来，故水解直链淀粉产物为 麦芽糖，水解支链淀粉为麦芽糖和极限糊精。
生物化学及分子生物学(人卫第九版)-05-01节糖代谢
COOH C CH O
2
P
OH
烯醇化酶 （enolase）
C CH
O
2
P
+
H2O
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸 （phosphoenolpyruvate, PEP）
10. 磷酸烯醇式丙酮酸经底物水平磷酸化生成ATP和丙酮酸
COOH C CH O
2
ADP
P
K+
Mg2+
ATP
COOH
C=O CH
ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与高能化合物的高能键水解直接 相偶联的产能方式
8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
COOH C CH
2
COOH 磷酸甘油酸变位酶 （phosphoglycerate mutase）
OH
C
CH
O
2
P
OH
O
P
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
9. 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
ADP ADP
ATP
ATP ATP
α -酮戊二酸脱氢酶复合体
三﹑糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节
丙酮酸氧化脱羧和柠檬酸循环中关键酶的调节
关键酶 丙酮酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 变构激活剂 AMP、NAD+、CoA、Ca2+ ADP、Ca2+ 变构抑制剂 ATP、NADH、乙酰CoA、脂肪酸 ATP 激素调节 胰岛素激活
α -酮戊二酸脱氢酶复合体 Ca2+
ATP
H H OH
HO OH
H
Mg2+
ADP
P
O
CH
2
O
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二羟丙酮磷酸
DHAP
甘油醛-3-磷酸
GAP
生理状况下： 磷酸甘油醛不断被消耗 磷酸二羟丙酮不断地被异构化
②只有甘油醛-3-磷酸 才能进入糖酵解途径。
酵解的第三阶段— 放能阶段
（六）甘油醛-3-磷酸氧化成1,3-二磷酸甘油酸
②整个糖酵解途径唯一的 一步氧化还原反应
① 甘油醛-3-磷酸
乳酸发酵过程
C－C－C－C－C－C → C－C－C + C－C－C 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 葡萄糖（六碳糖） 三碳糖 三碳糖 → CH3CH(OH)COO－ + CH3CH(OH)COO－ 1 2 3 6 5 4 乳酸 乳酸
乙醇（酒精）发酵
C－C－C－C－C－C → C－C－C + C－C－C 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 葡萄糖（六碳糖） 三碳糖 三碳糖
→ CH3CH2OH + CO2 + CH3CH2OH + CO2 1 2 3 6 5 4 乙醇 乙醇
糖酵解途径的能量代谢
从能量的观点出发，可以将糖酵解过程划分为 两个方面：
葡萄糖 → 2乳酸 （能量释放） 2ADP + 2Pi → 2ATP + 2H2O （能量吸收）
ΔG10’=－196.7kJ/mol ΔG20’= ＋61.1kJ/mol
糖酵解的产能阶段小结
3-磷酸甘油醛 产 2 NADH (胞液) 1,3-二磷酸甘油酸 产 2 ATP 3-磷酸甘油酸
2×
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
产 2 ATP 关键酶-3：丙酮酸激酶
丙酮酸
葡萄糖转变为两分子丙酮酸 能量转变的估算
总反应式为：
葡萄糖 + 2Pi + 2ADP + 2NAD+ →
（十）PEP转变为丙酮酸并产生一个ATP分子
高能磷酸键 ②第二个ATP
① 丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
① 丙酮酸激酶是由4个亚基构成的四聚体，是酵解途径中的一 个重要的变构调节酶，其催化活性需要2价阳离子参与，如 Mg2+、Mn2+；果糖-1,6-二磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸对该酶有 激活作用；而ATP、长链脂肪酸、乙酰-CoA、丙氨酸对该酶 有抑制作用。
2,3-BPG磷酸酶
生理意义： 2,3-BPG 能特异地与脱氧血红蛋白结 合，减低血红蛋白对氧的亲和力 ，促使氧合血 红蛋白释放氧气以适应组织对氧的需求。
（九）2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
① ②烯醇化酶-Mg2＋
2PG 2-磷酸甘油酸 PEP 磷酸烯醇式丙酮酸
① 2PG 上原子重排，形成具有较高的磷酸转移势能的高能分子。 ② 氟合物是该酶的强抑制剂，能够与Mg2＋和磷酸基团形成络化 物，而干扰甘油酸 -2- 磷酸与烯醇化酶的结合从而抑制该酶 的活性。
糖蛋白 ---- 细胞膜成分,血浆球蛋白(包括抗体)几乎都是 糖蛋白;某些激素,酶和凝血因子也是糖蛋白
二、糖的消化吸收
a- 淀粉酶 口腔 胃 血液
淀粉
主动吸收 或易化扩散
胰a- 淀粉酶 a- 糊精酶 小肠 葡萄糖 糖淀粉酶 麦芽糖酶
糖代谢的核心内容是葡萄糖代谢。多糖和其 他单糖最终都交汇进入葡萄糖代谢途径中，转变 为葡萄糖的中间代谢物。
生理意义 源源不断地提供氧化型的NAD+ 消耗糖酵解脱下的H+，保持细胞内的pH稳定。
乳酸发酵的总反应式
在无氧条件下，每分子葡萄糖代谢形成乳酸的总
反应方程式如下：
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O
(六碳糖→三碳糖)
④
⑤
⑥
2 1NADH 2 1ATP
2-磷酸甘油酸和 ATP生成
第 二 部 分 第 三 阶 段
23-磷酸甘油酸
⑦
⑧
22-磷酸甘油酸
⑨
2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸
丙酮酸和ATP的生 成
⑩
2 1ATP
糖酵解途径中磷酸化中间产物的意义
应该注意的是，糖酵解过程中由葡萄糖到所有
的中间产物都是以磷酸化合物的形式参与反应的。
4. F-1,6-2P → DHAP + GAP
5. DHAP → GAP
醛缩酶
丙糖磷酸异构酶
－1.25
＋2.51 －1.67 ＋1.26 ＋0.84 －3.35
6. GAP + Pi + NAD+ → 1,3-BPG + 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 NADH + H+ 7. 1,3-BPG + ADP → 3-PG + ATP 8. 3-PG → 2-PG 9. 2-PG → PEP + H2O 磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸变位酶 烯醇化酶
脱氢酶 甘油醛-3-磷酸
1,3-BPG
1,3-二磷酸甘油酸
①为巯基酶，烷化剂（碘代乙酸）和重金属离子（有机汞）能抑制此酶活性。
*砷酸是磷酸的类似物，可以代替磷酸结合到甘油酸的1位，形成甘油酸-1- 砷 酸-3-磷酸，但这样的产物很不稳定，迅速水解成为甘油酸-3-磷酸（氧化）， 不能形成高能磷酸键（磷酸化），导致氧化磷酸化解偶联、ATP合成受阻。
糖酵解是什么？
糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着 ATP生成的一系列反应，是一切生物细胞中葡萄 糖分解产生能量的共同代谢途径。该途径也称作
Embden-Meyethof-Parnas途径，简称ＥＭＰ途
径。
糖酵解是无氧和有氧两条产能途 径的共同起始通路
乙醇发酵
乳酸发酵
细胞质
线粒体
糖酵解途径从葡萄糖开始，到生成2分子丙酮 酸为止，在途径的前期消耗2分子ATP，后期合成 4分子ATP。其碳原子的变化可作如下概括：
中间产物磷酸化至少有三种意义： ①带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性，从 而使这些产物不易透过脂膜而失散； ②磷酸基团在各反应步骤中，对酶来说，起到信号
基团的作用，有利于与酶结合而被催化；
③磷酸基团经酵解作用后，最终形成 ATP 的末端磷 酸基团，因此具有保存能量的作用。
丙酮酸的去路（无氧）
（一）生成乳酸
变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分 子的构象发生改变，从而改变酶的活性。
（二）葡萄糖-6-磷酸异构化形成果糖-6-磷酸
②可逆反应
① 磷酸葡萄糖异构酶
底物专一性强
葡萄糖-6-磷酸
6-P-葡萄糖酸
果糖-6-磷酸 F6P 意义：使羰基从1位C上转移到 2 位 C 上， 1 位 C 上 -OH 游离，为 第二次磷酸化打基础。
总能量变化为
ΔG0’=ΔG10’+ ΔG20’=－135.6kJ/mol
其中由ATP捕获的能量的比例为 61.1/196.7 ×100% = 31%
糖酵解过程分为三个阶段
葡萄糖
ATP ATP
耗能
果糖-1,6-二磷酸
裂解 3-磷酸甘油醛
NADH ATP
磷酸二羟丙酮
产能
2×
ATP
丙酮酸
糖酵解的第一阶段—耗能阶段
五、糖酵解第二阶段——放能阶段的反应机制 六、由葡萄糖转变为两分子丙酮酸能量转变的估算
七、丙酮酸的去路
八、糖酵解作用的调节 九、其他六碳糖进入糖酵解途径
糖酵解作用的研究历史
• 酿酒、醋、酸奶 • 面包、馒头 • “不要空气的生命” —Ｌｏｕｉｓ Ｐａｓｔｅｒ
酵 解(Glycolysis)
1897年Hans 和 Edward Buchner兄弟俩通过发酵的酵 母抽提物发现发酵可以在活细胞外进行，否定了Louis Paster统治了近40年的观点，打开了新陈代谢研究之门。 1940年Gustar Embden和Otto Meyerhof发现肌肉中 存在与酵母细胞一样的不需要氧的糖分解代谢过程—酵 解。 最终在1941年由Fritz Lipmann和Herman Kalckar完 成了对整个代谢途径的研究。
（七）1,3-BGP转移高能磷酸基团形成ATP —Warberg效应
②生成第 一个ATP
① 磷酸甘油酸激酶
3PG
1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸
底物水平磷酸化：将底物的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP。 这种ADP的磷酸化作用与底物的脱氢作用直接相偶联的反应过程， 称为底物水平磷酸化。
（八）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
牟凌云 muly@
学
习
要
求
掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义
掌握糖有氧氧化的过程、部位、关键酶和意义
掌握磷酸戊糖途径的意义
掌握糖原合成和分解的过程和关键酶
掌握糖异生的过程、部位、关键酶和意义
概
一、 糖的生理功能
述
4千卡/g ,
1.主要生理功能：氧化供能
可为人体提供所需能量的50%～70%. 2.是细胞的组成成分： 糖脂---- 构成神经组织和生物膜的成分 氨基多糖及其与蛋白质的结合物 ---- 结缔组织的基本成分 核糖及脱氧核糖 ---- 分别是RNA及DNA的结构成分
糖的主要分解代谢途径
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 丙酮酸
（无氧）
乳酸
乙醇
（有氧） 乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
糖酵解——EMP途径
Embden-Meyerhof-Parnas pathway
一、糖酵解作用的研究历史
二、糖酵解过程概述
三、糖酵解和酒精发酵的全过程图解
四、糖酵解第一阶段的反应机制
10. PEP + ADP → pyruvate + ATP
丙酮酸激酶
－16.74