第八章糖代谢有氧分解.ppt

第八章第八章 糖代谢－有氧分解糖代谢－有氧分解 Aerobic Oxidation of Carbohydrates糖的有氧分解概念糖的有氧分解概念 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H2O和和CO2，，并并释释出出许许多多能能量量的的过过程程是是机机体主要供能方式体主要供能方式 部位：部位：胞液及线粒体胞液及线粒体一、有氧分解的反应过程一、有氧分解的反应过程 第一阶段：糖酵解途径第一阶段：糖酵解途径 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）） 第四阶段：氧化磷酸化第四阶段：氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O [O] ATP ADP TCA循环循环 胞液胞液 线粒体线粒体 （一）丙酮酸的氧化脱羧（第二阶段）（一）丙酮酸的氧化脱羧（第二阶段） 1.总反应式总反应式: 丙酮酸进入线粒体，氧化丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。

NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体乙酰乙酰CoA丙酮酸丙酮酸SCoA（（pyruvate dehydrogenase complex））2.2.丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成 酶酶 辅助因子辅助因子E1：：丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 TPPE2：：二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶 硫辛酸硫辛酸 HSCoAE3：：二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶 FAD, NAD+HSCoA NAD+ Vitamin B1(Thiamine,硫胺素硫胺素)的活性形式：的活性形式：焦磷酸焦磷酸硫胺素（硫胺素（TPP））,是是酮酸氧化脱羧酶酮酸氧化脱羧酶和和转酮醇酶转酮醇酶的的辅基辅基3.丙酮酸脱氢酶复合体的辅助因子介绍：丙酮酸脱氢酶复合体的辅助因子介绍：硫辛酸氧化型和还原型结构以及硫辛酸氧化型和还原型结构以及E2分子上的赖氨酸残基分子上的赖氨酸残基结合。

硫辛酸起转移酰基和传递氢的作用结合硫辛酸起转移酰基和传递氢的作用硫辛酸（硫辛酸（lipoic acid））4-磷酸泛酰巯基乙胺磷酸泛酰巯基乙胺除了参与除了参与HS~CoA外，外，还是酰基载体蛋白还是酰基载体蛋白（（ACP））的组成部分的组成部分 HS~CoA和和 ACP都是都是酰基转移酶的辅酶，酰基转移酶的辅酶，参与酰基转移作用参与酰基转移作用泛酸泛酸 - -巯基乙胺巯基乙胺4-磷磷酸酸泛泛酰酰巯巯基基乙乙胺胺辅酶辅酶A （（Coenzyme A ，，CoA, HS~CoA)组成组成Vitamin B2 两种辅基形式：黄素单核苷酸（两种辅基形式：黄素单核苷酸（FMN））,黄素腺嘌呤二核苷酸（黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）它们构成一类它们构成一类黄素黄素酶酶的辅基，起递氢作用的辅基，起递氢作用异咯嗪异咯嗪核醇核醇CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1.  -羟乙基羟乙基-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 4 4、反应过程、反应过程5.5.反应特点反应特点反应部位：线粒体反应部位：线粒体反应部位：线粒体反应部位：线粒体反应性质反应性质反应性质反应性质 ：氧化脱羧，产物为：氧化脱羧，产物为：氧化脱羧，产物为：氧化脱羧，产物为NADH+HNADH+H+ + 、、、、COCO2 2 和和和和CHCH3 3CO~SCoACO~SCoA；；；；不可逆反应不可逆反应不可逆反应不可逆反应( (   Go´=-39.5kJ/molGo´=-39.5kJ/mol ) )丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体：三个酶和五个辅助因子：三个酶和五个辅助因子：三个酶和五个辅助因子：三个酶和五个辅助因子（（（（TPPTPP、、、、LALA、、、、HS~CoAHS~CoA、、、、FADFAD、、、、NADNAD+ +），连续催），连续催），连续催），连续催化，没有游离的中间产物，无副反应，该复合体活化，没有游离的中间产物，无副反应，该复合体活化，没有游离的中间产物，无副反应，该复合体活化，没有游离的中间产物，无副反应，该复合体活性受到调节。

性受到调节性受到调节性受到调节（二）三羧酸循环（第三阶段）（二）三羧酸循环（第三阶段）1.三羧酸循环三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也称为也称为柠檬酸循环柠檬酸循环，又称为，又称为Krebs循循环环2.反应部位：反应部位：线粒体线粒体3.总反应总反应: CH3CO~SCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H2O  2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + HSCoA + GTPCoASHNADH+H+NAD+COCO2 2NAD+NADH+H+COCO2 2GTPGTPGDP+PiGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASH⑧①①②③③④④⑤⑥⑦②H2O①①柠檬酸合酶柠檬酸合酶②②顺乌头酸酶顺乌头酸酶③③异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶④④α-酮戊二酸脱戊二酸脱氢酶酶复合体复合体⑤⑤琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶⑥⑥琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶⑦⑦延胡索酸酶延胡索酸酶⑧⑧苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4、反应过程、反应过程 - -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系——调节酶调节酶  - -酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系与与丙酮酸脱氢酶系丙酮酸脱氢酶系相相似似, , 即由即由 - -酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶E E1 1、、琥珀酰转移琥珀酰转移酶酶E E2 2和二氢硫辛酸脱氢酶和二氢硫辛酸脱氢酶E E3 3，，以及以及6 6种辅因种辅因子子, TPP, TPP、、硫辛酸、硫辛酸、FADFAD、、NADNAD+ +、、CoACoA和和MgMg2+ 2+ 组成，但是在酶的结构和功能上则有些差组成，但是在酶的结构和功能上则有些差别。

别5、、TCA小结小结 TCATCA部位：部位：部位：部位：线粒体三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点三羧酸循环的要点: :–消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰CoACoA，，，，– –经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化– –生成生成生成生成1 1分子分子分子分子FADHFADH2 2，，，，3 3分子分子分子分子NADH+HNADH+H+ +，，，，2 2分子分子分子分子COCO2 2，，，， 1 1分子分子分子分子GTPGTP关键酶：关键酶：关键酶：关键酶：柠檬酸合酶、柠檬酸合酶、柠檬酸合酶、柠檬酸合酶、α-α-酮戊二酸脱氢酶复合体、酮戊二酸脱氢酶复合体、酮戊二酸脱氢酶复合体、酮戊二酸脱氢酶复合体、异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应整个循环反应为不可逆反应6. 三羧酸循环的生理意义三羧酸循环的生理意义 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；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；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；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；为其它生物合成提供前体分子；为其它生物合成提供前体分子；为其它生物合成提供前体分子；为其它生物合成提供前体分子；为呼吸链提供为呼吸链提供为呼吸链提供为呼吸链提供HH+ + + e+ e，，，，最终产生大量的最终产生大量的最终产生大量的最终产生大量的ATPATP1、糖有氧氧化生成的、糖有氧氧化生成的ATP 的途径：的途径： H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时的同时ADP偶联磷酸化生成偶联磷酸化生成ATP。

NADH+H+ H2O、、3ATP [O] H2O、、2ATP FADH2 [O] 二、二、 糖有氧分解生成的糖有氧分解生成的ATP 氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化氧化磷酸化2、葡萄糖有氧分解生成的、葡萄糖有氧分解生成的ATP计算计算 3 3、有氧、有氧分解分解的的产能效率产能效率 葡萄糖体外燃烧：葡萄糖体外燃烧：葡萄糖体外燃烧：葡萄糖体外燃烧：C6H12O6+ 6O26CO2 + 6H2O + 能能（（2840kJ/mol））葡萄糖体内氧化总反应：葡萄糖体内氧化总反应：葡萄糖体内氧化总反应：葡萄糖体内氧化总反应：C6H12O6 + 38ADP + 38Pi + 6O238ATP + 6CO2 + 44H2O38ATP= 30.5   38 = 1159kJ/mol产能效率产能效率= 40%三、有氧三、有氧分解分解的调节的调节关关键键酶酶 ①① 酵解途径：酵解途径： 6-6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 己糖激酶己糖激酶②② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体③③ 三羧酸循环：三羧酸循环：柠檬酸合酶柠檬酸合酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶1. 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体 ⑴⑴ 别构调节别构调节别构抑制剂：乙酰别构抑制剂：乙酰CoA; NADH; ATP别构激活剂：别构激活剂：AMP; ADP; NAD+乙酰乙酰CoA/HSCoA 或或 NADH/NAD+ 时，时，其活性受到抑制。

其活性受到抑制2)(2) 共价修饰共价修饰 被丙酮酸脱氢酶激酶磷酸化而失去活性；被丙酮酸脱氢酶激酶磷酸化而失去活性；丙酮酸脱氢酶磷酸酶去磷酸化而恢复活性丙酮酸脱氢酶磷酸酶去磷酸化而恢复活性丙酮酸脱氢酶复合体调节丙酮酸脱氢酶复合体调节乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA αα- -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶 α-α-酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体脱氢酶复合体 –ATP +ADP ADP +ATP –柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH –琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ①① ATP、、ADP的影响的影响②② 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制③③ 循循环环中中后后续续反反应应中中间间产产物物别别位位反反馈馈抑抑制前面反应中的酶制前面反应中的酶④④ 其他，如其他，如Ca2+可可激活许多酶激活许多酶2. 三羧酸循环的调节三羧酸循环的调节3.有氧分解的调节特点有氧分解的调节特点⑴⑴⑴⑴ 有氧分解的调节通过对其有氧分解的调节通过对其有氧分解的调节通过对其有氧分解的调节通过对其关键酶关键酶关键酶关键酶的调节实现。

的调节实现的调节实现的调节实现⑵⑵⑵⑵ ATP/ADPATP/ADP或或或或ATP/AMPATP/AMP比值全程调节，其中比值全程调节，其中比值全程调节，其中比值全程调节，其中 ATP/AMPATP/AMP调节作用更大调节作用更大调节作用更大调节作用更大⑶⑶⑶⑶ 氧化磷酸化、三羧酸循环与酵解途径互相协调氧化磷酸化、三羧酸循环与酵解途径互相协调氧化磷酸化、三羧酸循环与酵解途径互相协调氧化磷酸化、三羧酸循环与酵解途径互相协调2ADP ATP+AMP 腺苷酸激酶腺苷酸激酶 第八章　糖代谢－磷酸戊糖途径第八章　糖代谢－磷酸戊糖途径Pentose Phosphate Pathway* 概念概念磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊糖糖及及NADPH+H+，，前者再进一步转变成前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的反应过程的反应过程* * * * 细胞定位：细胞定位：细胞定位：细胞定位：胞胞胞胞 液液液液Ø 第一阶段：氧化反应第一阶段：氧化反应 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，，NADPH+H+及及CO2一、磷酸戊糖途径的反应过程一、磷酸戊糖途径的反应过程* * 反应过程可分为二个阶段反应过程可分为二个阶段 Ø 第二阶段则是非氧化反应第二阶段则是非氧化反应 包括一系列基团转移。

包括一系列基团转移 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ ⑴⑴ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ ⑵⑵6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 H HCOCOH HCH2OH C O 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖 同分异构酶同分异构酶内酯酶内酯酶 每每每每3 3分子分子分子分子6-6-磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反磷酸葡萄糖同时参与反应，在一系列反应中，通过应中，通过应中，通过应中，通过3C3C、、、、4C4C、、、、6C6C、、、、7C7C等演变阶段，最终生等演变阶段，最终生等演变阶段，最终生等演变阶段，最终生成成成成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖。

磷酸果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖磷酸果糖，可进入酵解途径因，可进入酵解途径因，可进入酵解途径因，可进入酵解途径因此，磷酸戊糖途径也称此，磷酸戊糖途径也称此，磷酸戊糖途径也称此，磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路(pentose (pentose phosphate bypass )phosphate bypass )2. 2. 基团转移反应（非氧化反应阶段）基团转移反应（非氧化反应阶段） 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) ×3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3基团转移反应基团转移反应转酮醇酶转酮醇酶5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 5-磷酸核糖磷酸核糖 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 7-磷酸景天磷酸景天糖糖 transaldolase7-7-磷酸景天糖磷酸景天糖 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 4-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖转醛醇酶转醛醇酶转酮醇酶转酮醇酶5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 4-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 6-6-磷酸果糖磷酸果糖磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径小小结结第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)×3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) ×3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 CO2二、磷酸戊糖途径的调节二、磷酸戊糖途径的调节 * * 6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性此酶为磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决定的高低决定6-磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。

流量此此酶酶活活性性主主要要受受NADPH/NADP+比比值值的的影影响响，，比比值值升升高高则则被被抑抑制制，，降降低低则则被被激激活活另外另外NADPH对该酶有强烈抑制作用对该酶有强烈抑制作用 三、磷酸戊糖途径的生理意义三、磷酸戊糖途径的生理意义（一）为核苷酸的生成提供核糖（一）为核苷酸的生成提供核糖（二）提供（二）提供NADPH作为供氢体参与多种代作为供氢体参与多种代谢反应谢反应 lNADPH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lNADPH参与体内的羟化反应，与参与体内的羟化反应，与生物生物合成合成或或生物转化生物转化有关有关lNADPH可维持可维持GSH的还原性的还原性2G-SH G-S-S-GNADP+ NADPH+H+A AH2 第八章　糖代谢－糖原的合成与分解第八章　糖代谢－糖原的合成与分解 动动动动物物物物体体体体内内内内的的的的 糖糖糖糖类类类类大大大大部部部部分分分分转转转转变变变变成成成成脂脂脂脂肪肪肪肪后后后后储储储储存存存存于于于于脂脂脂脂肪肪肪肪组织内，只有一小部分以糖原形式储存组织内，只有一小部分以糖原形式储存组织内，只有一小部分以糖原形式储存组织内，只有一小部分以糖原形式储存 肝糖原肝糖原肝糖原肝糖原70-100g 70-100g 70-100g 70-100g 变动较大变动较大变动较大变动较大 糖原糖原糖原糖原→→→→G G G G 糖糖糖糖 原原原原 运到各组织利用运到各组织利用运到各组织利用运到各组织利用 肌糖原肌糖原肌糖原肌糖原180-300g 180-300g 180-300g 180-300g 供肌肉收缩的需要供肌肉收缩的需要供肌肉收缩的需要供肌肉收缩的需要 糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平糖原的生物学意义：储存能量，维持正常血糖水平 糖原以颗粒状存在于细胞浆中糖原以颗粒状存在于细胞浆中糖原以颗粒状存在于细胞浆中糖原以颗粒状存在于细胞浆中(10-40nm)(10-40nm)(10-40nm)(10-40nm)，，，，大颗粒大颗粒大颗粒大颗粒含约含约含约含约12121212万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大万个葡萄糖，机体储存的糖原作为能量大约可供机体约可供机体约可供机体约可供机体12121212小时的需要。

小时的需要小时的需要小时的需要一、糖原的合成—由G合成糖原1 1、、、、G→ G-6-P → G-1-PG→ G-6-P → G-1-P 己糖己糖己糖己糖激酶激酶激酶激酶 变位酶变位酶变位酶变位酶 G G-6-P G-1-PG G-6-P G-1-P ATP ADPATP ADPATP ADPATP ADP2 2 2 2、、、、二磷酸尿二磷酸尿二磷酸尿二磷酸尿苷苷苷苷GlucoseGlucose（（（（UDPGUDPG））））的生成的生成的生成的生成（活化）（活化）（活化）（活化） 磷酸磷酸磷酸磷酸尿苷酰转移酶尿苷酰转移酶尿苷酰转移酶尿苷酰转移酶 G-1-P+UTP G-P-P-G-1-P+UTP G-P-P-尿尿尿尿苷苷苷苷+ +PPiPPi3 3、、、、1,4-1,4-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键GG聚合物的生成聚合物的生成聚合物的生成聚合物的生成 在有少量糖原（引物）的在有少量糖原（引物）的在有少量糖原（引物）的在有少量糖原（引物）的 非还原性末端接上一非还原性末端接上一非还原性末端接上一非还原性末端接上一个个个个G G G G残基，形成一个新的残基，形成一个新的残基，形成一个新的残基，形成一个新的α-1,4α-1,4α-1,4α-1,4糖苷键。

糖苷键4 4、糖原的生成、糖原的生成、糖原的生成、糖原的生成 在在在在糖糖糖糖原原原原分分分分支支支支酶酶酶酶的的的的催催催催化化化化下下下下，，，，将将将将6-76-76-76-7个个个个G G G G残残残残基基基基短短短短链链链链转转转转移到临近的糖链上，以移到临近的糖链上，以移到临近的糖链上，以移到临近的糖链上，以α-1,6α-1,6α-1,6α-1,6糖苷键连接成分支糖苷键连接成分支糖苷键连接成分支糖苷键连接成分支 整整整整个个个个糖糖糖糖原原原原分分分分子子子子具具具具有有有有很很很很多多多多分分分分支支支支，，，，糖糖糖糖原原原原分分分分支支支支的的的的增增增增加加加加可可可可增增增增加加加加糖糖糖糖原原原原的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度，，，，也也也也增增增增加加加加了了了了许许许许多多多多非非非非还还还还原原原原性性性性末末末末端端端端，，，，这这这这些些些些非非非非还还还还原原原原性性性性末末末末端端端端正正正正是是是是糖糖糖糖原原原原合合合合成成成成酶酶酶酶，，，，磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化酶酶酶酶的的的的作作作作用位点。

用位点 糖原的合成引物上每接上一个引物上每接上一个引物上每接上一个引物上每接上一个G G G G要消耗要消耗要消耗要消耗2 2 2 2分子分子分子分子ATP ATP ATP ATP 引物引物糖原合成酶糖原合成酶糖原分支酶糖原分支酶 葡萄糖葡萄糖 6 6磷酸果糖磷酸果糖G-1-PUDP葡萄糖葡萄糖大分子葡萄糖聚合物大分子葡萄糖聚合物糖原糖原引物引物ATP UTPP.PUDPATPADP二、糖原的分解二、糖原的分解-糖原分解为糖原分解为G的过程的过程(共共3步步) 磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶 变位酶变位酶变位酶变位酶 糖原糖原糖原糖原+ + + +nPinPinPinPi n 1-P n 1-P n 1-P n 1-P葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 n 6-Pn 6-Pn 6-Pn 6-P葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 转移酶转移酶转移酶转移酶 G-6-PG-6-PG-6-PG-6-P 磷酸酶磷酸酶磷酸酶磷酸酶 ( ( ( (只存在肝中只存在肝中只存在肝中只存在肝中) ) ) ) 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 肝肝肝肝是生成血糖的主要部位是生成血糖的主要部位是生成血糖的主要部位是生成血糖的主要部位 脑脑脑脑和和和和骨骨骨骨骼骼骼骼肌肌肌肌无无无无G-6-PG-6-P磷磷磷磷酸酸酸酸酶酶酶酶，，，，GPGP不不不不透透透透过过过过细细细细胞胞胞胞，，，，所所所所以以以以这这这这些些些些组组组组织织织织能能能能保保保保持持持持G-6-PG-6-PG-6-PG-6-P不不不不外外外外流流流流，，，，以以以以备备备备活活活活动动动动需要。

需要三、糖原合成与糖原分解的调节 主要调节酶主要调节酶糖原糖原 合成：糖原合成酶合成：糖原合成酶 分解：糖原磷酸化酶分解：糖原磷酸化酶 受磷酸化或去磷酸化的受磷酸化或去磷酸化的共价修饰共价修饰调节和调节和别别构效应构效应调节调节 糖原合成酶与糖原磷酸化酶的共价修饰调节 两两两两酶酶酶酶修修修修饰饰饰饰情情情情况况况况相相相相似似似似，，，，但但但但结结结结果果果果正正正正好好好好相相相相反反反反，，，，两两两两者者者者之之之之间间间间当当当当有有有有一一一一种种种种被被被被激激激激活活活活时时时时，，，，另另另另一一一一种种种种被被被被抑抑抑抑制制制制，，，，两两两两者者者者不不不不会会会会同同同同时时时时都都都都处处处处于于于于激激激激活活活活状状状状态态态态，，，，说明糖原的合成与其降解是密切协调的说明糖原的合成与其降解是密切协调的说明糖原的合成与其降解是密切协调的说明糖原的合成与其降解是密切协调的糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶糖原合成酶也可通过别构调节，也可通过别构调节，也可通过别构调节，也可通过别构调节，6 6 6 6磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖是激活剂。

是激活剂是激活剂是激活剂糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶- - - -AMPAMP是激活剂是激活剂是激活剂是激活剂 活性活性 2ATP 2ATP 蛋白激酶蛋白激酶 2ADP2ADP 无活性无活性糖原合成酶糖原合成酶a a 糖原合成酶糖原合成酶b(b(磷酸化磷酸化) ) Pi Pi 磷酸蛋白磷酸酶磷酸蛋白磷酸酶 H H2 2O O H H2 2O O 磷酸化酶磷酸酶磷酸化酶磷酸酶 PiPi 糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶a a 磷酸化酶磷酸化酶b (b (脱磷酸脱磷酸) ) ADP ADP 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶 ATPATP 四、糖异生作用和Cori循环 糖异生作用糖异生作用糖异生作用糖异生作用：非糖物质合成为葡萄糖或糖原的：非糖物质合成为葡萄糖或糖原的：非糖物质合成为葡萄糖或糖原的：非糖物质合成为葡萄糖或糖原的过程称之。

过程称之过程称之过程称之 糖异生的三种主要糖异生的三种主要糖异生的三种主要糖异生的三种主要原料原料原料原料：：：：乳酸乳酸乳酸乳酸（（（（→→→→丙酮酸），丙酮酸），丙酮酸），丙酮酸），甘油甘油甘油甘油（（（（→→→→磷酸甘油磷酸甘油磷酸甘油磷酸甘油→→→→磷酸二羟丙酮）和磷酸二羟丙酮）和磷酸二羟丙酮）和磷酸二羟丙酮）和生糖生糖生糖生糖AAAAAAAA（（（（TCA,EMPTCA,EMPTCA,EMPTCA,EMP的中间代谢物）的中间代谢物）的中间代谢物）的中间代谢物） 糖异生的糖异生的糖异生的糖异生的部位部位部位部位：哺乳动物的肝中：哺乳动物的肝中：哺乳动物的肝中：哺乳动物的肝中 糖异生的糖异生的糖异生的糖异生的途径途径途径途径: : : :基本上是糖酵解的逆过程，因基本上是糖酵解的逆过程，因基本上是糖酵解的逆过程，因基本上是糖酵解的逆过程，因EMPEMPEMPEMP途径中大多催化反应是可逆的，只有三处激途径中大多催化反应是可逆的，只有三处激途径中大多催化反应是可逆的，只有三处激途径中大多催化反应是可逆的，只有三处激酶催化反应是不可逆的酶催化反应是不可逆的酶催化反应是不可逆的酶催化反应是不可逆的 糖异生的糖异生的途径途径（（EMPEMP途径不可逆途径不可逆处）处）G G-6-P F-6-P 1,6-FDP ATP ADP ATP ADPPi H2O Pi H2OG-6-P磷酸酶磷酸酶 FDP磷酸酶磷酸酶己糖激酶己糖激酶 F-6-P激酶激酶存在于肝脏存在于肝脏（（1）） （（2））肝及肾皮质中糖氧化与糖异生的通路肝及肾皮质中糖氧化与糖异生的通路 (3)丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸 这一逆过程需要肝细胞浆和线粒体酶的协同这一逆过程需要肝细胞浆和线粒体酶的协同这一逆过程需要肝细胞浆和线粒体酶的协同这一逆过程需要肝细胞浆和线粒体酶的协同作用来完成，称之为作用来完成，称之为作用来完成，称之为作用来完成，称之为丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路. . . . G糖糖酵酵解解糖糖异异生生ADP ATP丙丙酮酮酸酸激激酶酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶苹果酸苹果酸穿穿羧羧GTPGDP CO2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸羧激酶羧激酶（线粒体）（线粒体）ADP ATP CO2生物素生物素糖异生作用的生理意义： ① ① ① ① 保证在饥饿情况下血糖浓度相对恒定保证在饥饿情况下血糖浓度相对恒定保证在饥饿情况下血糖浓度相对恒定保证在饥饿情况下血糖浓度相对恒定② ② ② ② 当当当当肌肌肌肌肉肉肉肉激激激激烈烈烈烈运运运运动动动动时时时时产产产产生生生生大大大大量量量量乳乳乳乳酸酸酸酸→→→→肝肝肝肝→→→→G G G G或或或或糖糖糖糖原原原原，，，，补补补补充充充充血血血血糖糖糖糖或或或或重重重重新新新新合合合合成成成成肌肌肌肌糖糖糖糖原原原原被被被被储储储储存存存存，，，，乳乳乳乳酸－葡萄糖的循环过程称为酸－葡萄糖的循环过程称为酸－葡萄糖的循环过程称为酸－葡萄糖的循环过程称为CoriCori循环循环循环循环③ ③ ③ ③ 糖糖糖糖异异异异生生生生作作作作用用用用对对对对维维维维持持持持TCATCATCATCA循循循循环环环环的的的的正正正正常常常常进进进进行行行行起起起起主主主主要作用，如补充草酰乙酸等要作用，如补充草酰乙酸等要作用，如补充草酰乙酸等要作用，如补充草酰乙酸等 可立氏可立氏循环循环- -Cori循环循环 肝肝肝肝 肌肉肌肉肌肉肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 葡萄葡萄葡萄葡萄糖糖糖糖 葡萄糖异生葡萄糖异生葡萄糖异生葡萄糖异生 糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸 丙酮丙酮丙酮丙酮酸酸酸酸 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶 乳酸乳酸乳酸乳酸 乳乳乳乳酸酸酸酸NADH+HNADH+H+ + NADH+HNADH+H+ + NAD+ NAD+NAD+ NAD+五、糖异生作用的调节 1 1 1 1．．．．    丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶，别构酶，，别构酶，，别构酶，，别构酶，ADPADPADPADP别构抑制剂别构抑制剂别构抑制剂别构抑制剂 ATP↓ ATP↓ ATP↓ ATP↓ 乙酰乙酰乙酰乙酰COACOACOACOA＋＋＋＋草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸→→→→→→→→TCATCATCATCA循环循环循环循环 ATP↑ ATP↑ ATP↑ ATP↑ 丙酮酸，草酰乙酸丙酮酸，草酰乙酸丙酮酸，草酰乙酸丙酮酸，草酰乙酸 →→ →→ →→ →→ 糖异生糖异生糖异生糖异生, , , , 维持血糖水平维持血糖水平维持血糖水平维持血糖水平 2 2 2 2．．．．1 1 1 1，，，，6-6-6-6-二磷酸果糖磷酸酶二磷酸果糖磷酸酶二磷酸果糖磷酸酶二磷酸果糖磷酸酶，别构酶，别构酶，别构酶，别构酶 激活剂：激活剂：激活剂：激活剂：ATPATPATPATP及柠檬酸及柠檬酸及柠檬酸及柠檬酸 抑制剂：抑制剂：抑制剂：抑制剂：AMPAMPAMPAMP及及及及2 2 2 2，，，，6-6-6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖二磷酸果糖 3. 3. 3. 3. 己糖激酶己糖激酶己糖激酶己糖激酶，高浓度，高浓度，高浓度，高浓度6-6-6-6-磷酸葡萄糖，抑制糖酵磷酸葡萄糖，抑制糖酵磷酸葡萄糖，抑制糖酵磷酸葡萄糖，抑制糖酵解，促进糖异生。

解，促进糖异生解，促进糖异生解，促进糖异生。