导图社区 糖代谢
生物化学与分子生物学第五章糖代谢知识点总结，包括糖的摄取与利用、糖的无氧氧化、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原的合成与分解等内容。
生物化学与分子生物学之酶与酶促反应笔记，包括酶的分子结构与功能、酶的工作原理、酶的调节、酶促反应动力学等内容。
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第14章DNA的生物合成读书笔记
糖代谢
糖的摄取与利用
糖消化后以单体形式吸收
乳糖不耐受（缺乏乳糖酶）
定义
吸收形式
单糖
吸收部位
小肠上段
转运方式
主动转运
转运载体
Na离子依赖型葡糖转运蛋白
细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
依赖葡糖转运蛋白
体内代谢涉及分解，储存和合成三方面
糖的无氧氧化
反应部位
细胞质
糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段
第一阶段为糖酵解（是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同途径）
一分子葡萄糖在细胞质中可以裂解为两分子丙酮酸
葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸
关键酶：己糖激酶（哺乳动物体内有四种己糖激酶同工酶）
反应不可逆，为第一个限速步骤
葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸
关键酶：磷酸己糖异构酶
反应可逆，需要Mg离子参与
果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸
关键酶：磷酸果糖激酶-1
反应不可逆，第二个磷酸化反应，第二个限速步骤
果糖-1，6二磷酸裂解成两分子磷酸丙糖（磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛
关键酶：醛缩酶
反应可逆
磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
关键酶：磷酸丙糖异构酶
3-磷酸甘油醛氧化为1，3二磷酸甘油酸
关键酶:3-磷酸甘油醛脱氢酶
1，3二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
关键酶：磷酸甘油酸激酶
反应可逆，第一次底物水平磷酸化，产生ATP
3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
关键酶：磷酸甘油变位酶
2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
关键酶：烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸发生底物水平磷酸化生成丙酮酸
关键酶：丙酮酸激酶
反应不可逆，第二次底物水平磷酸化，产生ATP
糖酵解的调节取决于三关键酶活性
磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要
调节方式
共价修饰调节：受胰高血糖素抑制
别构调节
别构激活剂：AMP;AMP;F-1,6-2P;F-2,6-2P(最强激活剂）
别构抑制剂：柠檬酸；ATP（高浓度）
丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点
子主题
别构抑制剂：ATP(高浓度），丙氨酸
别构激活剂：果糖-1，6二磷酸
己糖激酶受到反馈抑制调节
共价修饰调节：受胰岛素诱导合成
别构抑制剂：长链脂酰CoA
别构激活剂
糖的无氧氧化为机体快速供能
缺氧时迅速供能，对肌收缩更重要
净生成2分子ATP,无NADH净生成
常氧时为某些特殊类型的细胞供能
无线粒体的细胞，如：成熟红细胞
增值活跃的细胞，如：白细胞，骨髓细胞
其他单糖可转变为糖酵解的中间产物
除葡萄糖外，其它己糖也可转变为磷酸己糖而进入酵解途径
糖的有氧氧化
机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成CO2和H2O的反应过程
糖的有氧氧化分为三个阶段
葡萄糖在细胞质中经糖酵解生成丙酮酸
丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA
丙酮酸+NAD+HS-CoA——乙酰CoA+NADH+H离子+CO2
由丙酮酸脱氢酶复合体催化（三酶辅酶因子）
丙酮酸脱氢酶，二氢硫辛酰胺转乙酰酶，二氢硫辛酰胺脱氢酶
TPP,硫辛酸，FAD,NAD+,CoA
乙酰CoA进入三羧酸循环
三羧酸循环（柠檬酸循环，Krebs循环）：是线粒体内一系列酶促反应所构成的循环反应体系（4次脱氢生成3分子NADH和1分子FADH2，2次脱羧生成2分子Co2）
乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸
关键酶：柠檬酸合酶，不可逆反应，第一个限速步骤
柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸
关键酶：顺乌头酸，可逆反应
异柠檬酸氧化脱羧转变为a-酮戊二酸
关键酶：：异柠檬酸脱氢酶，可逆反应，第一次氧化脱羧反应，第二个限速步骤
a-酮戊二酸氧化脱羧为琥珀酸CoA
关键酶： a-酮戊二酸脱氢酶复合体，不可逆反应，第二次氧化脱羧反应，第三个限速步骤
琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应生成琥珀酸
关键酶：琥珀酰CoA合成酶，可逆反应，第一次底物水平磷酸化
琥珀酸脱氢生成延胡索酸
关键酶：琥珀酸脱氢酶（为三羧酸循环中唯一与内膜结合的酶），可逆反应，
延胡索酸加水生成苹果酸
关键酶：延胡索酸酶，可逆反应
苹果酸脱氢生成草酰乙酸
关键酶：苹果酸脱氢酶，可逆反应
糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式
三羧酸循环中4次脱氢反应产生的NADH和FADH2，通过电子传递链和氧化磷酸化生成大量ATP
线粒体内，每分子NADH的氢传递给氧时，可生成2.5分子ATP;每分子FADH2的氢只生成1.5分子ATP
1分子乙酰CoA经三磷酸循环彻底氧化，共生成10分子ATP
从丙酮酸脱氢开始计算，共生成12.5分子ATP
1mol葡萄糖彻底氧化生成CO2和H2O
t糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节
丙酮酸脱氢酶复合体调节乙酰CoA的生成速率
化学修饰
三羧酸循环的关键酶调节乙酰CoA的氧化速率
糖的有氧氧化各阶段相互协调
通过共同的代谢物别构调节各阶段的关键酶
能量状态协同调节糖有氧氧化各阶段的酶
糖氧化产能方式的选择有组织偏好
巴斯德效应
瓦伯格效应
磷酸戊糖途径
分为两个阶段
第一阶段中，一分子葡糖-6-磷酸生成两分子NADPH和1分子核糖-5-磷酸
关键酶：葡糖-6-磷酸脱氢酶
第二阶段中，三分子磷酸戊糖最终转变成2分子果糖-6-磷酸和1分子3-磷酸甘油醛
生理意义
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
NADPH是许多合成代谢的供氢体
NADPH参与羟化反应
NADPH用于维持谷胱肝肽的还原状态
糖原的合成与分解
糖原的合成是将葡萄糖连接成多聚体
关键酶：糖原合酶
糖原分解是从非还原性末端进行磷酸解
关键酶：糖原磷酸化酶
糖原合成与分解的关键酶活性调节彼此相反
磷酸化修饰对两个关键酶进行反向调节
磷酸化的糖原磷酸化酶是活性形式
去磷酸化的糖原合酶是活性形式
激素方向调节糖原的合成和分解
肝糖原分解主要受胰高血糖素调节
肌糖原分解主要受肾上腺素调节
糖原合成主要受胰岛素调节
肝糖原和肌糖原分解受不同的别构剂调节
肝糖原磷酸化酶主要受葡萄糖别构抑制
肌糖原分解主要受能量和Ca离子的别构调节
糖原贮积症是一类遗传性代谢病，病因是先天性缺乏糖原代谢的相关酶类
糖异生
原料：乳酸，甘油，生糖氨基酸
反应部位：肝，肾细胞的细胞质及线粒体
糖异生不完全是糖酵解的逆反应
丙酮酸经丙酮酸羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸羧化之路包括两步反应
CO2先与生物素结合，活化的CO2再转移给丙酮酸生成草酰乙酸
丙酮酸羧化酶催化，辅因子为生物素
草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸激酶催化，消耗一个高能磷酸键
将草酰乙酸运出线粒体有两种方式
经苹果酸转运，有NADH转运
经天冬氨酸转运，无NADH转运
果糖-1，6二磷酸水解为果糖-6-磷酸
由果糖二磷酸酶-1催化
葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖
由葡糖-6-磷酸酶催化
糖异生和糖酵解的反向调节主要针对两个底物循环
底物循环
第一个底物循环调节果糖-6-磷酸与果糖-1，6-二磷酸互变
第二个底物循环调节磷酸烯醇式丙酮酸与丙酮酸的互变
糖异生的生理意义
维持血糖恒定是肝糖原异生最重要的生理作用
糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径
肾糖异生有利于维持酸碱平衡
肌收缩产生的乳酸
乳酸循环（Cori)循环
乳酸循环是耗能的过程，2分子乳酸异生成葡萄糖需要消耗6分子ATP
葡萄糖的其他代谢途径
糖醛酸途径生成葡糖醛酸
多元醇途径生成少量多元醇
血糖及其调节
血糖水平保持恒定
血糖的来源
餐后血糖来自食物的消化与吸收
短期饥饿时，血糖来自肝糖原分解
长期饥饿时，血糖来自非糖物质的糖异生
血糖的去路
氧化分解
糖原合成
脂类，氨基酸及代谢
血糖稳定主要受激素调节
胰岛素是降低血糖的主要激素
胰高血糖素是升高血糖的主要激素
糖皮质激素可以升高血糖
肾上腺素是强有力的升高血糖的激素
糖代谢导致血糖水平异常
低血糖是指血糖浓度低于2.8mmol/L
高血糖是指空腹血糖高于7mmol/L
糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病
高糖刺激产生损伤细胞的生物学效应
