生物化学-糖代谢

内容包括：血糖及其调节、糖的无氧酵解、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成和糖原分解、糖异生的作用。

糖代谢

• 血糖及其调节
  • 正常人空腹血浆葡萄糖浓度为3.9~6.1mmol/L。高于7.0mmol/L称高血糖，低于3.9mmol/L称为低血糖
• 糖的无氧酵解
  • 定义
    • 在无氧或缺氧的情况下，葡萄糖或糖原分解为乳酸并产生少量能量的过程
  • 终产物
    • 乳酸
  • 反应条件
    • 无氧或缺氧
  • 反应部位
    • 细胞质
  • 分解过程
    • 在己糖激酶催化下，消耗一分子ATP
    • 在磷酸果糖激酶-1催化下，消耗一分子ATP
    • 在丙酮酸激酶催化下，生成ATP
    • 关键酶：冰（丙）激（己）凌（磷）
    • 1分子葡萄糖耗能时消耗2分子ATP，产能时生产4分子ATP,总过程生成2分子
  • 生理意义
    • 机体长时间剧烈运动 促使糖无氧氧化生成乳酸 导致小腿肌肉酸痛感
    • 成熟红细胞获得能量的唯一方式，也为代谢活跃的组织细胞提供能量
• 糖的有氧氧化
  • 定义
    • 在有氧条件下，葡萄糖或糖原彻底氧化为CO2和H2O并且释放大量能量的过程，是体内分解产能的主要方式
  • 第一阶段
    • 在细胞液内 生成丙酮酸
      • 关键酶
        • 丙酮酸脱氢酶复合体
  • 第二阶段
    • 在线粒体内 生成乙酰CoA
      • 其中有重要辅酶TPP（维生素B1）
  • 第三阶段
    • 在线粒体内 三羧酸循环
      • 三羧酸循环在线粒体进行
      • 每次循环氧化1分子乙酰CoA
      • 关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶复合体
      • 关键酶记忆口诀
        • 柠檬一桶
      • 生理意义
        • 糖、脂肪、蛋白质彻底氧化的共同途径
        • 糖、脂肪、蛋白质代谢互相联系的枢纽
        • 为某些物质的合成提供原料
  • 能量变化
    • 最后生成32或30分子ATP
  • 生理意义
    • 供能
• 磷酸戊糖途径
  • 定义
    • 磷酸戊糖途径是糖氧化分解的另一条重要途径
  • 终产物
    • 5-磷酸核糖、NADPH、CO2
  • 特点
    • 第二阶段是一系列基团的转移反应
  • 反应场所
    • 细胞液
  • 关键酶
    • （第一阶段中） 6-磷酸葡萄糖脱氢酶
  • 生理意义
    • 为核酸生物合成提供原料：5-磷酸核糖
    • 提供NADPH
      • 作为供氧体参与脂肪酸、胆固醇等物质的合成
      • 维持还原型谷胱甘肽（GSH）的含量
      • 参与体内羟化反应：与药物、毒物、激素等非营养物质的生物转化
• 糖原合成
  • 定义
    • 由单糖（主要是葡萄糖）合成糖原的过程
  • 部位
    • 肝脏
      • 维持血糖水平，对大脑和红细胞非常重要
    • 肌肉
      • 主要供肌肉收缩所需
  • 糖原结构
    • 主链： a-1，4-糖苷键
    • 分支： a-1，6-糖苷键
  • 特点
    • 限速酶
      • 糖原合酶
    • 糖原引物
      • 即细胞内原有的较小糖原分子（糖原合成过程中必须存在）
    • 耗能
      • 糖原引物上每增加一个葡萄糖残基，消耗2分子能量，由ATP和UTP提供
    • 活性葡萄糖
      • UDPG是糖原合成时葡萄糖的直接供体
• 糖原分解
  • 定义
    • 肝糖原分解为葡萄糖的过程
  • 部位
    • 肝脏的细胞液中
  • 特点
    • 限速酶
      • 磷酸化酶、整个过程不消耗能量
    • 葡萄糖-6-磷酸酶
      • 只存在于肝脏、肾脏中，肌肉无此酶。决定了肝、肌糖原分解产物不同的原因
    • 子主题
• 糖异生作用
  • 定义
    • 由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程
  • 糖异生途径的关键酶
    • 果酸二磷酸酶、葡萄糖-6-磷酸酶
  • 生理意义
    • 维持血糖的恒定、有利于乳酸的利用