生物化学-糖代谢.ppt
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1、第六章第六章糖糖 代代 谢谢 第一节第一节 概概 述述 1.1.主要糖类:主要糖类:葡萄糖葡萄糖(Glucose,Glucose,GlcGlc)运输运输形式形式 (-1,4-1,4-1,4-1,4、-1,6-1,6-1,6-1,6糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键)糖元糖元(Glycogen,Glycogen,GnGn)储存储存形式形式(肝肝肝肝,肌肉肌肉肌肉肌肉)122 2.2.生理功能:生理功能:(2)(2)(2)(2)细胞细胞细胞细胞结构组分结构组分结构组分结构组分及及及及重要生理活性物质重要生理活性物质重要生理活性物质重要生理活性物质(复合物形式复合物形式复合物形式复合物形式)糖蛋白糖蛋白糖蛋白
2、糖蛋白 IgGIgGIgGIgG、激素、激素、激素、激素(脱氧脱氧脱氧脱氧)核糖核糖核糖核糖 DNA DNA DNA DNA、RNARNARNARNA 糖蛋白、蛋白聚糖糖蛋白、蛋白聚糖糖蛋白、蛋白聚糖糖蛋白、蛋白聚糖 结缔组织、软骨结缔组织、软骨结缔组织、软骨结缔组织、软骨 糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂糖蛋白、糖脂 生物膜生物膜生物膜生物膜(1)(1)(1)(1)氧化供能氧化供能氧化供能氧化供能 提供生命活动所需能量提供生命活动所需能量提供生命活动所需能量提供生命活动所需能量(占占占占70%)70%)70%)70%)3糖糖 细胞细胞(中间代谢中间代谢)生物生物(大大)分子分子 小分子小
3、分子 +能量能量消化、吸收消化、吸收血运输血运输中间代谢中间代谢合成合成合成合成分解分解分解分解中间代谢中间代谢途径途径:无氧酵解,有氧氧化无氧酵解,有氧氧化,磷酸戊糖途径,磷酸戊糖途径,糖原合成糖原合成(分解分解),),糖异生等糖异生等类型类型:糖糖4 第二节第二节 糖的消化吸收糖的消化吸收 1.1.1.1.食物糖类食物糖类食物糖类食物糖类 淀粉,双糖,淀粉,双糖,淀粉,双糖,淀粉,双糖,单糖单糖单糖单糖 2.2.2.2.参与消化的酶类参与消化的酶类参与消化的酶类参与消化的酶类 -淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶(唾液,胰腺(唾液,胰腺(唾液,胰腺(唾液,胰腺)-糊精酶糊精酶糊精酶糊精酶(小肠小肠小
4、肠小肠)(可吸收可吸收可吸收可吸收)一、消化一、消化产物产物产物产物:GlcGlcGlcGlc产物产物产物产物:麦芽糖麦芽糖麦芽糖麦芽糖,糊精,糊精,糊精,糊精,GlcGlcGlcGlc 麦芽糖酶,蔗糖酶,乳糖酶麦芽糖酶,蔗糖酶,乳糖酶麦芽糖酶,蔗糖酶,乳糖酶麦芽糖酶,蔗糖酶,乳糖酶(小肠小肠小肠小肠)5 1.1.部位:小肠上段部位:小肠上段 3.3.主要消化部位:主要消化部位:小肠小肠4.4.主要消化产物:主要消化产物:GlcGlc,半乳糖,果糖半乳糖,果糖图图图图6-16-16-16-12.2.方式:方式:主动运输主动运输(逆浓度差逆浓度差逆浓度差逆浓度差,耗能耗能耗能耗能,载体载体载体载
5、体)二、吸收二、吸收6图图图图 6-1 6-1 葡萄糖在小肠上皮细胞的转运葡萄糖在小肠上皮细胞的转运葡萄糖在小肠上皮细胞的转运葡萄糖在小肠上皮细胞的转运逆浓度逆浓度逆浓度逆浓度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度顺浓度7第三节第三节 血血 糖糖 一、定义及正常值一、定义及正常值:血糖血糖 (blood sugar)(blood sugar)(blood sugar)(blood sugar)血液中的葡萄糖血液中的葡萄糖低血糖低血糖 空腹空腹血糖血糖 3.9mM3.9mM 高血糖高血糖 空腹空腹血糖血糖 7.0mM7.0mM 正常值正常值 3.9-6.1mM 3.9-6.1mM(葡萄糖氧化
6、酶法葡萄糖氧化酶法葡萄糖氧化酶法葡萄糖氧化酶法)8食物中糖食物中糖食物中糖食物中糖氧化供能氧化供能氧化供能氧化供能肝糖原肝糖原肝糖原肝糖原分解分解分解分解合成合成合成合成糖原糖原糖原糖原糖异生糖异生糖异生糖异生 非糖物质非糖物质非糖物质非糖物质 (脂肪、非必需脂肪、非必需脂肪、非必需脂肪、非必需aaaaaaaa)糖糖糖糖尿尿尿尿其它糖,复合糖及其它糖,复合糖及其它糖,复合糖及其它糖,复合糖及其衍生物其衍生物其衍生物其衍生物血血血血 糖糖糖糖 *空腹空腹空腹空腹补充补充补充补充肝肝肝肝,肌肉肌肉肌肉肌肉(储存储存储存储存)过高过高过高过高二、主要来源与去路二、主要来源与去路出现糖尿时出现糖尿时出
7、现糖尿时出现糖尿时血糖的浓度值血糖的浓度值血糖的浓度值血糖的浓度值肾糖域肾糖域肾糖域肾糖域:9三、血糖浓度的调节三、血糖浓度的调节 正常人血糖浓度正常人血糖浓度正常人血糖浓度正常人血糖浓度:维持在相对恒定水平维持在相对恒定水平维持在相对恒定水平维持在相对恒定水平(3.9-6.1mM)(3.9-6.1mM)(3.9-6.1mM)(3.9-6.1mM)(以保证各组织器官对糖的利用以保证各组织器官对糖的利用以保证各组织器官对糖的利用以保证各组织器官对糖的利用,脑组织脑组织脑组织脑组织 GlcGlcGlcGlc供能供能供能供能)机体存在调节血糖平衡的机制机体存在调节血糖平衡的机制机体存在调节血糖平衡的
8、机制机体存在调节血糖平衡的机制 保证血糖浓度相对恒定保证血糖浓度相对恒定保证血糖浓度相对恒定保证血糖浓度相对恒定 a.a.a.a.神经系统:神经系统:神经系统:神经系统:下丘脑和自主神经下丘脑和自主神经下丘脑和自主神经下丘脑和自主神经 激素分泌激素分泌激素分泌激素分泌 b.b.b.b.激素:激素:激素:激素:(表表表表6-1)6-1)6-1)6-1)c.c.c.c.组织器官组织器官组织器官组织器官:肝脏最主要肝脏最主要肝脏最主要肝脏最主要调节调节调节调节10相互协同相互协同相互协同相互协同/拮抗拮抗拮抗拮抗 维持维持维持维持血糖浓度恒定血糖浓度恒定血糖浓度恒定血糖浓度恒定 激素对血糖浓度的调节
9、激素对血糖浓度的调节激素对血糖浓度的调节激素对血糖浓度的调节11 *血糖浓度血糖浓度(各组织细胞膜上各组织细胞膜上各组织细胞膜上各组织细胞膜上)*葡萄糖转运体葡萄糖转运体葡萄糖转运体葡萄糖转运体 主要的影响因素主要的影响因素主要的影响因素主要的影响因素 组织器官水平上调节组织器官水平上调节血糖血糖浓度浓度*肝脏肝脏 最主要的器官最主要的器官12正常血糖时:正常血糖时:正常血糖时:正常血糖时:各组织细胞摄取各组织细胞摄取各组织细胞摄取各组织细胞摄取GlcGlcGlcGlc作为能源作为能源作为能源作为能源 血糖血糖血糖血糖过高时过高时过高时过高时:*肝细胞肝细胞肝细胞肝细胞快速摄取快速摄取快速摄取
10、快速摄取过多的过多的过多的过多的GlcGlcGlcGlc (合成肝糖原,降低血糖合成肝糖原,降低血糖合成肝糖原,降低血糖合成肝糖原,降低血糖)*胰岛素胰岛素胰岛素胰岛素分泌分泌分泌分泌肌肉和脂肪细胞肌肉和脂肪细胞肌肉和脂肪细胞肌肉和脂肪细胞 摄取摄取摄取摄取GlcGlcGlcGlc血糖偏低时血糖偏低时血糖偏低时血糖偏低时:肝脏肝脏肝脏肝脏分解糖原分解糖原分解糖原分解糖原(各组织细胞对各组织细胞对各组织细胞对各组织细胞对G G G G的摄取均通过的摄取均通过的摄取均通过的摄取均通过GlcGlcGlcGlc转运体转运体转运体转运体)及糖异生及糖异生及糖异生及糖异生 血糖浓度血糖浓度血糖浓度血糖浓度
11、 (合成肌糖原合成肌糖原合成肌糖原合成肌糖原/脂肪脂肪脂肪脂肪)13肾糖域肾糖域 出现糖尿时出现糖尿时血糖的浓度值血糖的浓度值*正常血糖浓度时:正常血糖浓度时:正常血糖浓度时:正常血糖浓度时:肾小管能重吸收原尿中全部肾小管能重吸收原尿中全部肾小管能重吸收原尿中全部肾小管能重吸收原尿中全部GlcGlcGlcGlc*血糖浓度超过肾小管重吸收能力血糖浓度超过肾小管重吸收能力血糖浓度超过肾小管重吸收能力血糖浓度超过肾小管重吸收能力时:时:时:时:(8.889.99(8.889.99(8.889.99(8.889.99 mMmMmMmM)尿糖尿糖尿糖尿糖(-)(-)(-)(-)尿糖尿糖尿糖尿糖(+)(+
12、)(+)(+)四、四、肾糖域、肾糖域、糖耐量及糖耐量试验糖耐量及糖耐量试验14 糖耐量糖耐量:一次食入大量一次食入大量一次食入大量一次食入大量GlcGlcGlcGlc后后后后,血糖水平波动不大血糖水平波动不大血糖水平波动不大血糖水平波动不大(10mM10mM10mM4444个个个个G G G G残基残基残基残基(糖元蛋白糖元蛋白糖元蛋白糖元蛋白)1.1.1.1.第一阶段:第一阶段:第一阶段:第一阶段:糖链的延长糖链的延长糖链的延长糖链的延长126(糖元引物糖元引物糖元引物糖元引物)UTPUTPUTPUTPG1PG1PG1PG1P127糖原糖原糖原糖原蛋白蛋白蛋白蛋白:37 37 37 37 k
13、DkDkDkD蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质延长延长延长延长糖链的引物糖链的引物糖链的引物糖链的引物具有酶活性具有酶活性具有酶活性具有酶活性12812-1812-186-76-7-1,6-1,6-1,6-1,6糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键-1,6-1,6-1,6-1,6糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键2.2.2.2.第二阶段:第二阶段:第二阶段:第二阶段:形成糖链分形成糖链分形成糖链分形成糖链分枝枝枝枝4129小结小结:1.1.1.1.合成部位合成部位合成部位合成部位 肝、肾、肌肉肝、肾、肌肉肝、肾、肌肉肝、肾、肌肉2.2.2.2.糖元糖元糖元糖元 糖的主要储存形式糖的主要储存形式糖的主要储存形式糖的主要储存形
14、式 3.3.3.3.UDPGlcUDPGlcUDPGlcUDPGlc GlcGlcGlcGlc的活性形式的活性形式的活性形式的活性形式(GlcGlcGlcGlc供体供体供体供体)4.4.4.4.糖元引物糖元引物糖元引物糖元引物 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质(分子中分子中分子中分子中TyrTyrTyrTyr残基含残基含残基含残基含4 4 4 4个个个个G)G)G)G)5.5.5.5.糖元合酶糖元合酶糖元合酶糖元合酶 限速酶限速酶限速酶限速酶6.-1,46.-1,46.-1,46.-1,4糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键 直链直链直链直链-1,6-1,6-1,6-1,6糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键 枝枝枝枝链链链
15、链7.7.7.7.合成过程耗能合成过程耗能合成过程耗能合成过程耗能(2ATP2ATP2ATP2ATP/加加加加1 1 1 1个个个个GlcGlcGlcGlc,UTPUTPUTPUTP和和和和ATPATPATPATP)130二、糖元的分解(二、糖元的分解(GlycogenolysisGlycogenolysis)(一一)定义:定义:肝糖元肝糖元分解为分解为GlcGlc的过程的过程(二二)部位:胞质部位:胞质(三三)过程:过程:131132(肝、肾肝、肾肝、肾肝、肾)糖元分解糖元分解糖元分解糖元分解*从从从从分分分分枝枝枝枝非还原端开始,非还原端开始,非还原端开始,非还原端开始,水解水解水解水解-
16、1,4-1,4-1,4-1,4糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键糖元糖元糖元糖元13321344 4 4 4个葡萄糖残基个葡萄糖残基个葡萄糖残基个葡萄糖残基脱枝酶:脱枝酶:脱枝酶:脱枝酶:转寡糖基酶和转寡糖基酶和转寡糖基酶和转寡糖基酶和-1,6-1,6-1,6-1,6糖苷酶的合称糖苷酶的合称糖苷酶的合称糖苷酶的合称 糖元糖元糖元糖元135糖元分解的糖元分解的特点:特点:1.1.从从分枝分枝非还原端开始非还原端开始2.2.糖元糖元磷酸化酶磷酸化酶 限速酶限速酶 (GnGnGnGn G-1-P G-1-P G-1-P G-1-P)3.3.需脱枝酶参与需脱枝酶参与 136 直接分解直接分解直接分解直接分解肌糖
17、元不能直接调节血糖浓度肌糖元不能直接调节血糖浓度肌肉中不含葡萄糖肌肉中不含葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶,4 4.肝肝、肾含、肾含葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 (G6P G):(G6P G):(G6P G):(G6P G):肝糖元肝糖元 GlcGlc 137(肝、肾肝、肾肝、肾肝、肾)糖元分解糖元分解糖元分解糖元分解糖元糖元糖元糖元138(肝肝肝肝)(肝肝肝肝)氧化分解氧化分解氧化分解氧化分解3(糖元蛋白糖元蛋白糖元蛋白糖元蛋白)重要的中间产物重要的中间产物重要的中间产物重要的中间产物,许多糖代谢途径的连接点许多糖代谢途径的连接点许多糖代谢途径的连接点许多糖代谢途径的连接点 G-6-P:G
18、-6-P:G-6-P:G-6-P:(酵解、有氧氧化、酵解、有氧氧化、酵解、有氧氧化、酵解、有氧氧化、戊糖途径、戊糖途径、戊糖途径、戊糖途径、糖原合成糖原合成糖原合成糖原合成/分解分解分解分解)139图图图图6-3 6-3 6-3 6-3 糖代谢三条途径间的关系糖代谢三条途径间的关系糖代谢三条途径间的关系糖代谢三条途径间的关系无氧酵解无氧酵解无氧酵解无氧酵解 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 有氧氧化有氧氧化有氧氧化有氧氧化140 磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶b b b b 无活性无活性无活性无活性(Ser14(Ser14(Ser14(Ser14上上上上无无无无磷酸基团磷酸基
19、团磷酸基团磷酸基团)2.2.2.2.形式形式形式形式:磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶a a a a 有活性有活性有活性有活性(Ser14(Ser14(Ser14(Ser14上上上上有有有有磷酸基团磷酸基团磷酸基团磷酸基团)1.1.1.1.组成:寡聚酶组成:寡聚酶组成:寡聚酶组成:寡聚酶(2(2(2(2个亚基个亚基个亚基个亚基)2.2.2.2.调节方式:调节方式:调节方式:调节方式:共价修饰、共价修饰、共价修饰、共价修饰、变构调节变构调节变构调节变构调节 1.1.1.1.调节对象:调节对象:调节对象:调节对象:糖元糖元糖元糖元磷酸化酶、磷酸化酶、磷酸化酶、磷酸化酶、糖元合酶糖元合酶糖元合酶糖元
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