糖代谢

本思维导图是对糖代谢相关知识的整理，主要包括：糖代谢概述、糖原的合成和分解、无氧氧化、血糖调节及糖代谢障碍、磷酸戊糖途径（细胞质)、糖异生、有氧氧化等内容。

糖代谢

• 糖代谢概述
  • 糖的概述
    • 糖的分类
      • 单糖:葡萄糖丶果糖、半乳糖丶核糖
      • 二糖:麦芽糖丶蔗糖丶乳糖
      • 多糖:淀粉、糖原、纤维素
      • 糖复合体:糖蛋白、蛋白聚糖丶糖脂
    • 食物中的糖类主要有淀粉、糖原、纤维素丶麦芽糖丶蔗糖、乳糖丶葡萄糖等
    • 多糖及二糖被消化成单糖后才能在小肠被吸收。纤维素不能被人体消化、吸收(缺—糖苷酶)
    • 糖原是动物细胞内糖的储存形式。肝脏丶肌肉组织可分别合成肝糖原丶肌糖原
    • 糖的生理功能
      • 氧化供能(最主要功能)
      • 重要碳源
      • 细胞的重要组成成分
    • 糖的消化吸收
    • 动物体内糖的来源
      • 非反刍动物:淀粉淀粉酶水解为葡萄糖反刍动物:纤维素
    • 血糖的来源和去路
• 糖原的合 成和分解
  • 合成
    • 主要部位：肝、骨骼肌
    • 过程
      • • 1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG )
          • UDPG 是“活性葡萄糖”,用作糖原合成的直接供体
        • α-1,4—糖苷键生成
    • 糖原分支
      • 增加糖原的溶解度
      • 增加非还原末端的数量(利于合成与分解)
    • 特点
      • 需要分支酶、消耗两个ATP
      • 关键酶(糖原合酶）
  • 分解
    • 脱支酶(葡聚糖转移酶+α-1,6-葡糖苷酶)
      • 转移葡萄糖残基
      • 水解α-1,6-糖苷键
    • 通常指肝糖原分解为葡萄糖，肌糖原只能进行糖酵解或有氧氧化供能
• 无氧氧化
  • 在缺氧条件下,葡萄糖分解成乳酸并释放能量的过程。又称糖酵解。
  • 第一阶段 糖酵解 (细胞质 )
    • 1次脱氢、2次底物水平磷酸化
    • 3个关键酶：己糖激酶 (催化葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸 ) 磷酸果糖激酶-1 (催化果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸） 丙酮酸激酶 (磷酸烯醇式丙酮酸底物水平磷酸化成丙酮酸 )
    • 净ATP:2分子
  • 第二阶段:乳酸生成(细胞质 )
    • 丙酮酸被还原为乳酸
  • 生物学意义:迅速供能；缺氧条件下供能
• 血糖调节及糖代谢障碍
  • 血糖的调节
    • 组织器官水平的调节 (肝脏丶肌肉、肾脏)
    • 激素调节
      • 胰岛素:降低血糖
      • 胰高血糖素:升高血糖
      • 糖皮质激素:升高血糖
      • 肾上腺素:升高血糖(应激时)
  • 血糖异常
    • 低血糖:空腹血糖<3mmol/ L
    • 糖尿病:空腹血糖≥7.0 mmol / L
      • I 型(胰岛素依赖型):因胰岛素缺乏,青少年多见
      • II型(非胰岛素依赖型):占90%以上,因胰岛素受体 减少或受体敏感性降低。
• 磷酸戊糖途径（细胞质）
  • 氧化反应:生成磷酸戊糖丶 NADPH 和Co2非氧化反应:磷酸戊糖的循环利用
  • 生理意义:生成磷酸戊糖、 NADPH
  • 关键酶：葡糖-6-磷酸脱氢酶
  • 提供磷酸核糖参与核酸的生物合成，提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应
• 糖异生
  • 非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程
  • 主要器官：肝脏、肾脏
  • 四个关键酶：丙酮酸羧化酶(辅因子为生物素，使其生成草酰乙酸) 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(将其转变为磷酸烯醇式丙酮酸) 果糖-2-磷酸酶-1(将其水解为果糖-6-磷酸) 葡糖-6-磷酸酶(将其水解为葡萄糖)
    • 糖异生的限速酶
  • 生理意义：维持血糖恒定、补充肝糖原肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡，有利于乳酸的利用
• 有氧氧化
  • 葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化成H2O和CO2同时释放出能量的过程,这是糖氧化的主要方式
  • 第一阶段 :糖酵解(细胞质)
  • 第二阶段:丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA (丙酮酸脱氢酶复合体)(线粒体)
    • 有氧氧化的限速步骤之一
  • 第三阶段 三羧酸循环 (线粒体)共8步
    • 1次第五水平磷酸化、2次氧化脱氢、4次脱氢
    • 3个关键酶：柠檬酸各酶 (乙酰CoA与草酰乙酸合成柠檬酸) 异柠檬酸脱氢酶 (异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸) α-酮戊二酸脱氢酶复合体 (使其氧化脱羧成琥珀酰CoA)
    • 产能方式：底物水平磷酸化和氧化磷酸化
    • 三羧酸循环是三大营养物质分解产能的共同途径
  • 第四阶段：氧化磷酸化
  • 糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式： 1分子葡萄糖可以生成30或32分子ATP
  • 巴斯德效应：酵母菌在无氧时进行生醇发酵,转至有氧环境,生醇发酵即被抑制。有氧氧化抑制糖酵解的现象称为巴斯德效应。