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。
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细胞的代谢—糖代谢
糖代谢概述
新陈代谢
是生命活动最基本的特征
一个代谢途径含许多连锁化学反应
酶催化（关键酶/限速酶）
关键酶催化的反应速度最慢，所以又称限速酶。其活性决定代谢的总速度
关键酶常常催化单向反应或非平衡反应，其活性能决定代谢的方向
关键酶通常处于代谢途径的起始部或分支部
关键酶的获刑除受底物控制外还受多种代谢物或效应剂的调控
分解代谢、合成代谢
代谢网络，精准调控，动态平衡
糖
概念：碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物
分类
单糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
核糖
寡糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
多糖
淀粉：是植物中养分的储存形式
糖原：是动物体内葡萄糖的储存形式
纤维素：植物细胞壁的主要成分，是细胞的骨架
结合糖
糖脂：糖与脂类的结合物
糖蛋白：糖与蛋白质的结合物
糖的生理功能
氧化供能
提供合成体内其他物质的原料（C，H），可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料
作为集体组织细胞的组成成分，糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分
无氧氧化
缺氧时，葡萄糖在胞质中生成乳酸并释放出少量ATP
重点
反应
糖酵解
一分子葡萄糖在胞液中可裂解为两分子丙酮酸，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径
反应过程
耗能阶段
葡萄糖（G）磷酸化生成葡糖-6-磷酸（G-6-P）
己糖激酶（关键酶）
消耗1分子ATP
葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸（F-6-P）
己糖异构酶
果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸（F-1,6-BP）
磷酸果糖激酶-1（PFK-1）（关键酶）
果糖-1，6-二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖
醛缩酶
磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
磷酸丙糖异构酶
产能阶段
3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
辅助因子：NAD+
3-磷酸甘油醛脱氢酶
无机磷酸参与反应，生成产物为高能化合物
1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶
生成一分子ATP
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称为底物水平磷酸化
3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
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（PEP）
烯醇化酶
生成产物为高能化合物
磷酸烯醇式丙酮酸发生底物水平磷酸化生成丙酮酸
丙酮酸激酶（关键酶）
第二次底物水平磷酸化
生成1分子ATP
整个过程中，生成两个丙酮酸需经过四次底物水平磷酸化生成4分子ATP，消耗2分子ATP，净生成2分子ATP
还原阶段
丙酮酸转变为乳酸
乳酸脱氢酶（LDH）
需要NADH和H+，来自于产能阶段①的3-磷酸甘油醛脱氢反应
小结
反应部位：胞浆（细胞质）
不需氧的产能过程
三步不可逆反应
产能方式：底物水平磷酸化
从G开始，净生成2分子ATP
从Gn开始，净生成3分子ATP，因为Gn氧化后的葡萄糖已为磷酸化葡糖，只消耗1分子ATP
终产物乳酸释放入血，进入肝脏再进一步代谢
分解利用
乳酸循环（糖异生）
无氧氧化的调节
磷酸果糖激酶-1（最重要）变构调节
变构激活剂
AMP
ADP
F-1,6-2P
F-2,6-2P
是磷酸果糖激酶-1最强的别构激活剂
同AMP一起取消ATP、柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的别构抑制效果，也受激素调节
胰岛素：促进
胰高血糖素：抑制
变构抑制剂
柠檬酸
ATP
当其结合位点为活性中心底物结合部位时，其调节效应为激活
当其结合位点为活性中心外别构调节部位时，其调节效应为抑制
丙酮酸激酶
变构调节
变构激活剂：1，6-双磷酸果糖
共价修饰调节
依赖cAMP蛋白激酶（胰高血糖素）
依赖Ca+-钙调蛋白的蛋白激酶—丙酮酸激酶磷酸化而失活
己糖激酶受到反馈抑制调节
葡糖-6-磷酸：反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制
长链脂肪酰CoA：别构抑制肝葡萄糖激酶
胰岛素：诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进酶的合成
生理意义
机体在缺氧情况下快速获取能量的有效方式
某些细胞再氧供应正常情况下的的重要功能途径
无线粒体的细胞，如：红细胞
代谢活跃的细胞，如：白细胞，骨髓细胞
有氧氧化
在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成水和二氧化碳，并释放出能量的过程。是葡萄糖氧化分解功能的主要方式，也是人体获得能量的主要途径。发正在细胞内的胞液（细胞质）及线粒体
丙酮酸的氧化脱羧
三羧酸循环
磷酸戊糖途径
糖原的合成与分解
糖异生
