糖代谢

生物化学及生物分子学之糖代谢相关知识的整理，主要包括：糖的无氧氧化、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原的合成与分解、糖异生等内容。

糖代谢

• 糖的无氧氧化
  • 概念：缺02 葡萄糖——>乳酸
  • 过程
    • 糖酵解
      • 葡萄糖磷酸化——>葡萄糖-6-磷酸（G-6-P）
        • 己糖激酶
          • 别构酶 四种同工酶，Ⅳ型酶只存在于肝脏，对葡萄糖特异性强，但亲和力低从，称葡萄糖激酶。 别构抑制剂——G-6-P、长链脂酰CoA
        • -ATP
      • 葡萄糖-6-磷酸——>果糖-6-磷酸（F-6-P）
        • 磷酸己糖异构剂
      • 果糖-6-磷酸——>果糖-1，6-二磷酸（F-1，6-BP）
        • 磷酸果糖激酶-1（PFK-1）
        • -ATP，Mg2+
      • 果糖-1，6-二磷酸<——>2x磷酸丙糖
        • 醛缩酶
        • 磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛
      • 磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛
        • 磷酸丙糖异构酶
      • 3-磷酸甘油醛脱氧氧化<——>1，3-二磷酸甘油酸
        • 3-磷酸甘油脱氢酶：催化脱氢，加磷酸
        • NADH+H+
      • 1，3-二磷酸甘油酸<——>磷酸甘油酸
        • 3-磷酸甘油酸+2xATP
      • 3-磷酸甘油酸<->2-磷酸甘油酸 磷酸甘油变位酶
      • 2-磷酸甘油酸脱水<->磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 烯醇化酶,Mg2+
      • 磷酸烯醇式丙酮酸-->丙酮酸
        • 丙酮酸激酶
        • +2xATP,Mg2+
    • 乳酸生发
      • 丙酮酸还原<->乳酸 乳酸脱氢酶,NAD+
  • 意义
    • 紧急供能 剧烈运动 生理供能 成熟红细胞,白细胞,神经和骨髓 病理供能 呼吸及循环功能障碍
• 糖的有氧氧化
  • 过程
    • 葡萄糖氧化生成丙酮酸
    • 丙酮酸氧化脱羧→乙酰辅酶A 丙酮酸脱氢酶复合体 TPP(硫胺素),硫辛酸,FAD,NAD+辅酶A
    • 三羧酸循环
      • 乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸
        • 柠檬酸合酶 HSCoA
      • 柠檬←→顺乌头酸←→异柠檬酸
        • 顺乌头酸酶
      • 异柠檬酸→α-酮戊二酸
        • 异柠檬酸脱氢酶
        • NADH+H+,CO2
      • α-酮戊二酸+HSCoA→琥珀酰CoA
        • α-酮戊二酸脱氢酶复合体
      • 琥珀酰辅酶A←→琥珀酸+HSCoA
        • 琥珀酰辅助酶A合成酶, GTP
      • 琥珀酸←→延胡索酸
        • 琥珀酸脱氢酶 FADH2
      • 延胡索酸+H2O←→苹果酸
        • 延胡索酸酶
      • 苹果酸←→草酰乙酸
        • 苹果酸脱氢酶 NADH+H+
    • 氧化磷酸化
  • 三羧酸循环意义 : 三大营养物质部分水解产能的共同通道, 三大物质代谢的枢纽
  • 巴斯德效应 :有氧氧化抑制糖酵解的现象
• 磷酸戊糖途径
  • 部位 胞液由G-6-P开始,至F-6-P结束
  • 过程
    • 氧化:5-磷酸核糖,2xNADPH和CO2 基团转移:F-6-P,3-磷酸甘油醛
  • 调节 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,NADPH/NADP+↑抑制,NADPH/NADP+↓激活
  • 意义
    • ①5-磷酸核糖为核苷酸,核酸的合成提供原料 ②提供NADPH,主要提供氢体:加氢反应---脂肪酸,胆固醇,羟化反应---胆汁酸,类固醇激素
• 糖原的合成与分解
  • 合成
    • 糖原合酶
    • 胞液,肝糖原和肌糖原
    • 过程
      • 葡萄糖先磷酸化为G-6-P再转变为G-1-P G-1-P+UTP→UDPG+PPi(焦磷酸) UDPG＋糖原蛋白(Gn)→糖原\α-1,6-糖苷键
    • 特点
      • 糖原合成需要引物 UDPG是葡萄糖的活性形式 分支靠分支酶以α-1,6-糖苷键
    • 耗能: 糖蛋白每增加一个葡萄糖残基要消耗2分子ATP(葡萄糖磷酸化以及生成UDP-Glc)
  • 分解
    • 糖原磷酸化酶,脱支酶
    • 胞液 不是糖原合成逆反应
    • 过程
      • Gn→G-1-P→G-6-P 肝 G-6-P＋葡萄糖-6-磷酸酶→G 肌 G-6-P进入糖酵解
  • 调节
    • 化学修饰
      • 磷酸化酶 a.活性(P) b.无活性 糖原合酶 a.活性 b.无活性(P)
    • 别构调节
      • 磷酸化酶抑制剂 葡萄糖 糖原合酶激活剂 ATP,G-6-P
• 糖异生
  • 概念
    • 非糖物质(丙酮酸,乳酸,甘油,氨基酸)转变为葡萄糖的过程
  • 意义
    • 饥饿时维持血糖浓度,补充肝糖原,调节酸碱平衡, 器官:肝,肾
  • 过程
    • 丙酮酸→草酰乙酸
      • 丙酮酸化酶,生物素,CO2 -ATP
    • 草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
      • 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 -GTP,CO2
    • 果糖-1,6-二磷酸→果糖-6-磷酸 果糖二磷酸酶-1
    • 葡萄糖-6-磷酸→葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸酶
  • 调节
    • 糖异生 糖酵解 F-2,6-2P↑,ATP/AMP↓ ↓ ↑ 胰高血糖素 ↑ ↓ 胰岛素 ↓ ↑ 乙酰CoA ↑ ↓ 饥饿,,大量运动 ↑ ↓
  • 乳酸循环(Cori循环)
    • 肌肉糖酵解,肝脏糖异生 意义:防止酸中毒,回收乳酸中的能量 2个乳酸生成葡萄糖共消耗6个ATP