医学糖代谢医学宣教专家讲座.pptx

教学目标:1.掌握糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖路径反应过程及生理意义2.了解糖原合成与分解代谢3.掌握糖异生概念及路径教学重点难点：糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖路径反应过程及生理意义;糖异生教学课时:10糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物一.糖类在生物体生理功效主要有：①氧化供能：糖类占人体全部供能量70%。②组成组织细胞基本成份：*核糖:组成核酸*糖蛋白:凝血因子、免疫球蛋白等*糖脂:生物膜成份③转变为体内其它成份*转变为脂肪*转变为非必需氨基酸二.糖代谢概况葡萄糖细胞膜Section1糖酵解（glycolysis)无氧酵解全部反应过程在细胞溶胶(cytoplasm)中进行。从葡萄糖到丙酮酸反应过程包含两个部分，可分为活化、裂解、放能三个阶段，十步反应。(一)准备激酶：催化ATP分子与底物之间磷酸基转移酶称激酶，激酶普通需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。Mg2+能够掩盖ATP/ADP分子中磷酸基氧原子负电荷，使葡萄糖C-6/C-1位羟基易于对ATPγ–位磷原子进行亲核攻击.机理：葡萄糖C-6/C-1位羟基对ATPγ–位磷原子亲核进攻击⑴葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖⑵6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖⑶6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖2.裂解（lysis)——磷酸丙糖生成：⑷3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮生成⑸磷酸丙糖交换(二)贮能⑹3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸⑺1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸⑻3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸⑼2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸(10)磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸ATP6-磷酸葡萄糖医学糖代谢医学宣教专家讲座糖酵解代谢路径可将一分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，净生成两分子ATP。总反应式:C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O糖酵解代谢路径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶。二、糖酵解调整己糖激酶及葡萄糖激酶变构剂2.6-磷酸果糖激酶-1：6-磷酸果糖激酶-1是调整糖酵解代谢路径流量主要原因。3.丙酮酸激酶：三、糖酵解生理意义四、丙酮酸去路1、丙酮酸乳酸（乳酸发酵）葡萄糖3、丙酮酸有氧氧化及葡萄糖有氧分解Section2糖有氧氧化（aerobicoxidation)绝大多数组织细胞经过葡萄糖有氧氧化路径取得能量。此代谢过程在细胞胞液和线粒体(cytoplasmandmitochondrion)内进行。一分子葡萄糖(glucose)彻底氧化分解可产生30/32分子ATP。一、有氧氧化反应过程（一）葡萄糖经酵解路径生成丙酮酸：（二）丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：一分子葡萄糖经糖酵解产生两分子丙酮酸(pyruvate)，故可生成两分子乙酰CoA(acetylCoA)，两分子CO2和两分子（NADH+H+），可生成2×2.5分子ATP。反应为不可逆；丙酮酸脱氢酶系(pyruvatedehydrogenasecomplex)是葡萄糖有氧氧化路径关键酶之一。1.丙酮酸脱氢酶系组成：由丙酮酸脱羧酶（E1），二氢硫辛酸乙酰基转移酶（E2），二氢硫辛酸脱氢酶（E3）三种酶单体组成。有六种辅助因子：TPP，硫辛酸，NAD+，FAD，HSCoA和Mg2+。这些酶以非共价键结合在一起，碱性条件下，复合体解离成对应亚单位，中性时重组为复合体。全部丙酮酸氧化脱羧中间物均紧密结合在复合体上，活性中间物能够从一个酶活性位置转到另一个酶活性位置，多酶复合体有利于高效催化反应及调整酶在反应中活性。2、反应步骤（1）丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP（2）二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2）使羟乙基氧化成乙酰基（3）E2将乙酰基转给CoA，生成乙酰-CoA（4）E3氧化E2上还原型二氢硫辛酸（5）E3还原NAD+生成NADHNAD++H+（三）三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle）彻底氧化分解：⑴乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸α-酮戊二酸脱氢酶系⑸琥珀酰CoA转变为琥珀酸⑺延胡索酸水化生成苹果酸⑻苹果酸脱氢生成草酰乙酸OCH3-C-SCoA2.三羧酸循环特点：①循环反应在线粒体(mitochondrion)中进行，为不可逆反应。②每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子ATP,故此阶段可生成2×10=20分子ATP。③三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2。④循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。⑤循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。⑥三羧酸循环关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系。总反应式:CH3COSCoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+CoASH+3NADH+3H++FADH2+GTP3.