导图社区 糖代谢
这是一个关于糖代谢的思维导图，糖代谢是生物体内糖类物质（主要是葡萄糖和糖原）在体内进行合成和分解的一系列生化过程。
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糖代谢
概述
糖的主要生理功能
为生命活动提供能源和碳源
提供合成其他物质的原料
作为机体组织细胞的组成成分
消化与吸收
糖消化后以单体形式吸收
人体内缺少β-葡萄苷酶，纤维素不能被消化
糖类消化主要在小肠（上段），少量在口腔
淀粉中含有α-1-4糖苷键
纤维素含有β-1-4糖苷键
小肠黏膜细胞依赖特定载体摄人葡萄糖，这是一个耗能的主动转运过程，同时伴有Na离子的转运。这类转运葡萄糖的载体称为Na离子依赖型葡糖转运蛋白
葡萄糖被小肠黏膜细胞吸收后经门静脉入肝，再经血液循环供身体各组织细胞摄取
细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
GLUT1 （葡萄糖转运体）分布于红细胞、脑、肾、结肠等，功能葡萄糖的恒定摄取
分解代谢
无氧氧化（胞质）（乳酸+能量）
糖酵解（前5减 后5加）
1 🌟葡萄糖（G）磷酸化生成葡糖-6-磷酸（6-磷酸葡萄糖）
不可逆反应，是糖酵解的第一个限速步骤
耗能，消耗ATP
己糖激酶🌟
需要Mg离子，是糖酵解的第一个关键酶
2 葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸
3🌟 果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸（最关键）
不可逆反应，是糖酵解的第二个限速步骤
需要Mg离子
磷酸果糖激酶-1
4 果糖-1，6-二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖（磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛）
5 磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
6 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
7 1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
第一次产生ATP的反应
底物水平磷酸化
8 3-磷酸甘油酸转变为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
10 🌟磷酸烯醇式丙酮酸发生底物水平磷酸化生成丙酮酸
第二次底物水平磷酸化
不可逆反应，是糖酵解的第三个限速步骤
丙酮酸激酶
需要钾离子
糖酵解的调节取决于三个关键酶活性
己糖激酶
乳酸生成
丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化作用下还原为乳酸
去路：释放入血 进入肝脏进一步代谢（分解利用/乳酸循环（糖异生））
净生成ATP的数量
G（葡萄糖开始）2 Gn（糖原开始）3
主要生理意义
机体不利用氧气快速供能
除葡萄糖外的其他产物可进入糖酵解供能
有氧氧化（CO2+H2O）32/30个ATP
过程
糖酵解
丙酮酸脱羧
丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶A
丙酮酸脱氢酶复合体
柠檬酸循环（三羧酸循环）10ATP
关键过程
⭐️乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸
柠檬酸合酶
不可逆
⭐️异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸
异柠檬酸脱氢酶
⭐️α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰辅酶A
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
生理意义
糖类，脂质，蛋白质三大物质代谢最终代谢的共同通路
三大物质代谢相互联系的枢纽
反应部位 线粒体
经过一次三羧酸循环，消耗一分子的乙酰辅酶a，4次脱氢两次脱羧，一次底物水平磷酸化，生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子GTP
机体产能的主要途径
NADH 2.5个ATP FADH2 1.5个ATP
调节
磷酸戊糖途径 ⭐️6-磷酸葡萄糖脱氢酶
定义：磷酸戊糖途径 是指从糖酵解的中间产物6-磷酸-葡萄糖开始形成旁路，通过氧化、基团转移两个阶段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵解的代谢途径，亦称为磷酸戊糖旁路
反应部位：细胞质
反应过程：
氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH及CO2。
非氧化反应 基团转移
生理意义：生成磷酸核糖和NADPH
为核酸的生物合成提供核糖
NADPH+H作为供氢体参与多种代谢
蚕豆病
糖原的合成与分解
定义：糖原是动物体内葡萄糖的储存形式，机体可以迅速动用的能量储备
储存的主要器官及作用：肝脏：维持血糖水平 肌肉：供肌肉收缩所需
糖原合成（单糖合成糖原） 部位：组织（肝脏，肌肉） 细胞（胞浆） 糖原合酶
葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）
葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖（葡萄糖-6-磷酸） 反应不可逆
6-磷酸葡萄糖（葡萄糖-6-磷酸）转变为1-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶
磷酸基团转移的意义：形成了α-1，4糖苷键，葡萄糖C1上的半羧醛羟基必须活化，才有利于与糖原分子中葡萄糖的游离C4羟基缩合
1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG） 尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶
UPTG是葡萄糖的活化形式被称为“活性葡萄糖”
尿苷二磷酸葡萄糖连接形成直链和支链
UDPG合成糖原（α-1，4-糖苷键结合） ⭐️ 糖原合酶（只延长不分支）
糖原引物（糖原n）原有的细胞内较小的糖原分子
糖链分支 分支酶 （α-1，6-糖苷键）
糖原分解（肝糖原分解为葡萄糖） 部位：细胞（胞浆） 糖原磷酸化酶
糖原分解为1-磷酸葡萄糖 糖原磷酸化酶
糖原磷酸化酶水解α-1，4-糖苷键
当糖链上的葡萄基逐个磷酸化分解至距去分支点约四个葡萄糖基时，由于空间位阻作用，糖原磷酸化酶不再起作用，脱支酶开始参与糖原分解
脱支酶功能： 转移葡萄糖残基 水解α-1，6-糖苷键
1-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖 变位酶
6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸酶
葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝和肾，只有肝肾组织中的糖原分解可以补充血液中的葡萄糖，而肌糖原不能分解为葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化
肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关
糖原合成与分解的调节
糖异生
指非糖物质（乳酸，甘油，生糖氨基酸，丙酮酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程
部位：组织（肝，肾）细胞（胞浆，线粒体）
不完全是糖酵解的逆反应
非糖物质进入糖异生的途径： （1）甘油 甘油激酶 3-磷酸甘油 磷酸二羟丙酮（2）乳酸 乳酸脱氢酶 丙酮酸（3）生糖氨基酸 丙酮酸╱三羧酸循环 草酰乙酸
途径
丙酮酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸经⭐️丙酮酸羧化酶⭐️羧化生成草酰乙酸，辅酶为生物素，发生在线粒体
草酰乙酸在⭐️磷酸烯醇式丙酮酸激酶的作用脱羧生成磷酸烯醇式丙酮酸，发生在线粒体和胞液，GTP供能
草酰乙酸转变为苹果酸或天冬氨酸出线粒体进入胞质
1，6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖 ⭐️果糖二磷酸酶-1⭐️ 释放能量，不产生ATP
6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖 ⭐️葡萄糖-6-磷酸酶⭐️ 释放能量，不产生ATP
在空腹或饥饿状态下维持血糖浓度的相对恒定
补充或恢复肝糖原储备
肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡
骨骼肌中的乳酸在肝中糖异生形成乳酸循环
底物循环：作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循化称为底物循环
无效循环：当两种酶活性相等时 不推进代谢的进行，结果只有ATP释放能量
血糖及调节（正常3.89-6.11mmol╱L）
血糖的来源与去路
来源：食物，肝糖原分解，非糖物质糖异生
去路：氧化分解供能（主要），糖原合成（糖原合酶），磷酸戊糖途径（氧化为NADPH和5-磷酸核糖，非氧化），转变为非糖物质
血糖的调节
胰岛素
胰高血糖素
肾上腺素
子主题
糖代谢异常
低血糖 空腹＜2.8mmol/L
高血糖 空腹＞7mmol/L
糖原累积症（先天缺乏与糖原代谢有关的酶）
