糖代谢学习笔记

本导图讲述了糖代谢的知识内容，包括糖的摄取与利用、糖分类、糖的生理功能、糖的无氧氧化等，希望梳理的内容对你有所帮助！

糖代谢

• 糖的摄取与利用
  • 糖化学本质：多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物
  • 糖消化后以单体形式吸收
    • 吸收部位：小肠上端
    • 吸收形式：单糖
  • 细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
  • 体内糖代谢涉及分解、储存和合成三方面
• 糖分类
  • 单糖
  • 寡糖：能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键形成（麦芽糖…）
  • 多糖
  • 结合糖：糖与非糖物质结合
• 糖主要生理功能【氧化供能】
  • 提供能量
  • 转变为氨基酸、脂肪酸、核苷其他含碳化合物
  • 以蛋白聚糖、糖蛋白、糖脂的形式参与人体组织、结构的组成（结缔组织、骨、软骨基质、生物膜）
  • 糖的磷酸衍生物可形成许多重要生物活性物质（ATP,DNA,RNA,NAD+,FAD)
  • 特定功能：参与细胞间信息传到，细胞免疫，识别等
• 糖的无氧氧化（细胞质中）
  • 糖无氧氧化的阶段
    • 糖酵解（一分子葡萄糖在细胞质中裂解为两分子丙酮酸）（有氧无氧共同起始途径）
      • 产能方式：底物水平磷酸化
      • 葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸
        • 不可逆反应1，限速
        • +磷酸化反应（需ATP和Mg2）使葡萄糖不能自由逸出细胞
        • 己糖激酶（同工酶4种，受G-6-P反馈抑制调节）（肝中为葡糖激酶：对葡萄糖亲和力低；受激素(胰岛素)诱导，对~反馈抑制不敏感）
      • 葡糖-6-磷酸异构为果糖-6-磷酸
        • 磷酸己糖异构酶
      • 果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸
        • 不可逆反应2，限速
        • 磷酸化反应
        • 磷酸果糖激酶-1（限速酶）
      • 果糖-1，6-二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖
        • 可逆反应
        • 醛缩酶催化
      • 磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
        • 磷酸丙糖异构酶
      • 糖酵解耗能阶段。1分子葡萄糖经两次磷酸化反应消耗2分子ATP产生2分子3-磷酸甘油醛
      • 3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
        • 3-磷酸甘油醛脱氢酶
        • 脱下的氢由NAD+接受
        • 无机磷酸参与反应，生成混合酸酐
      • 1，3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
        • 可逆反应
        • 第一次产生ATP的反应
        • 第一次底物水平磷酸化（ADP或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与高能化合物的高能键水解直接相偶联的产能方式）
        • 磷酸甘油酸激酶
      • 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
        • 可逆反应
        • 磷酸甘油酸变位酶
      • 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
        • 烯醇化酶
        • 反应引起分子内部电子重排和能量重新分布，形成高能磷酸键
      • ⑩磷酸烯醇式丙酮酸发生底物水平磷酸化生产丙酮酸
        • 丙酮酸激酶
        • 反应不可逆3，限速
        • 第二次底物水平磷酸化
        • 第二次产生ATP
      • 糖酵解产能阶段。2分子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成2分子丙酮酸，总生成4分子ATP
      • 净生产两分子ATP（从糖原开始：3分子ATP）
    • 乳酸发酵（不能利用氧或供氧不足，丙酮酸进一步在细胞质中还原生成乳酸）
      • 乳酸脱氢酶
      • 丙酮酸还原成乳酸所需的氢原子由NADH和H+（来自上述反应第⑥步）提供
      • 终产物乳酸去路
        • 释放入血，进入肝脏再进一步代谢
          • 分解利用
          • 乳酸循环（糖异生）
    • 乙醇发酵（植物、微生物中，丙酮酸转变为乙醇和二氧化碳）
  • 糖酵解的调节取决于三个关键酶活性
    • 磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要
      • 受别构效应剂影响
        • 别构激活剂：AMP(抵消ATP的抑制作用)，ADP，F-1,6-BP(正反馈)，F-2,6-BP(最强)
        • 别构抑制剂：柠檬酸，ATP(高浓度)[低浓度作为底物与之结合]
      • F-2,6-BP的生成
        • 双功能酶（共存于一个酶蛋白上）：磷酸化后【生成】，激酶(PFK-2)活性下降，磷酸酶(FBP-2)活性升高【转回】
      • PFK-2和FBP-2还可在激素作用下，以化学修饰方式调节酶的活性
        • 胰高血糖素通过依赖cAMP的蛋白激酶(PKA)，使激酶活性减弱磷酸酶活性升高；磷蛋白磷酸酶将其去磷酸化后，酶活性变化则相反
    • 丙酮酸激酶是糖酵解的第二个最重要的调节点
      • 别构调节
        • F-1,6-BP为别构激活剂
        • ATP和肝内Ala为别构抑制剂
      • 化学修饰调节
        • 胰高血糖素通过激活PKA（使其磷酸化）抑制丙酮酸激酶活性
    • 己糖激酶受到反馈抑制调节
      • 受产物G-6-P反馈抑制（葡糖激酶受长链CoA别构抑制作用）
      • 胰岛素可诱导葡糖激酶基因的转录，促进该酶的合成
  • 糖无氧氧化的生理意义是机体不利用氧快速供能
    • 是机体缺氧时的主要功能方式
    • 能迅速提供能量，对肌收缩更为重要
    • 集体供氧充足时，少数组织的能量来源：成熟红细胞（无线粒体，完全由糖酵解供能）神经细胞，骨髓细胞，白细胞，肿瘤细胞（代谢活跃，部分由糖酵解供能）
    • 肝脏糖酵解的主要功能是为其他代谢提供合成原料
  • 除葡萄糖外，其他己糖也可转变为磷酸己糖而进入糖酵解途径（甘露糖，果糖，半乳糖）
• G-6-P↔1-磷酸葡萄糖↔糖原
• 糖代谢1