糖代谢

关于糖代谢的思维导图，汇总了糖的分解代谢、糖原的合成与分解、糖代谢紊乱、耐糖现象、血糖及其调节、糖异生的内容，感兴趣快来看看。

糖代谢

• 糖的分解代谢
  • 糖的无氧氧化
    • 反应部位
      • 胞液（细胞质）
    • 含义
      • 葡萄糖或糖原在无氧或缺氧情况下分解生成乳酸和ATP的过程
    • 两个阶段
      • 糖酵解
        • 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸
          • 葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸
            • Mg+作为激活剂
            • 己糖激酶为关键酶
            • 特点
              • 葡糖激酶对葡萄糖的亲和力很低
              • 葡糖激酶受激素调控
              • 葡糖激酶在维持血糖水平中起重要的生理作用
          • 果糖-6-磷酸的生成
            • Mg+参与
            • 反应可逆
            • 磷酸己糖异构酶催化反应
          • 果糖-6-磷酸磷酸化生成果糖-1，6-二磷酸
            • 磷酸果糖激酶-1 是关键酶
            • 反应不可逆
            • ATP和Mg+参与
          • 果糖-1,6-磷酸裂解为2分子磷酸丙糖
            • 反应可逆
            • 醛缩酶催化
          • 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮可互相转变
            • 酮糖不易氧化，醛糖更易氧化
          • 3一磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
            • 糖酵解过程中唯一的脱氢反应
            • NAD+为辅酶接受氢和电子生成NADH+H+
            • 子主题
          • 1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
            • 磷酸甘油酸激酶 Mg+
            • 第一个产生ATPA的底物水平磷酸化反应
          • 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
            • 甘油磷酸变位酶催化
            • Mg+是必需离子
          • 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
            • 烯醇化酶催化脱水，形成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸
          • 丙酮酸的生成
            • 丙酮酸激酶为关键酶
            • 糖酵解中第二次底物水平磷酸化生成ATP
          • 前五步反应有两次活化反应，消耗2分子ATP，特点为耗能和碳链断裂 后五步产能，2分子的3-磷酸甘油醛转变为2分子丙酮酸，通过底物水平磷酸化，生成4分子ATP
      • 丙酮酸还原为乳酸
        • 乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸
        • 反应可逆
    • 特点
      • 起始物为葡萄糖或糖原，终产物为乳酸和少量ATP 通过糖酵解，1分子葡萄糖生成通过糖酵解2分子ATP，若从糖原开始，每个葡萄糖净生成3分子ATP
      • 反应在细胞质中
      • 糖酵解过程中，除己糖激酶，磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶催化的反应不可逆，其他反应都可逆
    • 生理意义
      • 迅速提供能量
      • 红细胞供能的主要方式
      • 某些组织生理情况下的供能途径
  • 糖的有氧氧化
    • 部位
      • 胞质+线粒体
    • 三个阶段
      • 糖酵解
      • 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
        • 在线粒体中进行
        • 由丙酮酸脱氢酶复合体催化
      • 乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化
        • 柠檬酸循环
          • 反应不可逆
          • 柠檬酸合酶为关键酶
        • 异柠檬酸的生成
          • 异构化反应
          • 反应可逆
        • 异柠檬酸氧化脱羧
          • 反应不可逆
          • 异柠檬酸脱氢酶为关键酶
        • α-酮戊二酸氧化脱羧
          • 反应不可逆
          • α-酮戊二酸脱氢酶复合体为关键酶
        • 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
          • 琥珀酸CoA合成酶为关键酶
          • 是三羧酸循环中唯一经底物水平磷酸化生成的高能化合物
        • 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
          • 由琥珀酸脱氢酶催化
          • FAD接受氢生成FADH2
        • 延胡索酸水合形成苹果酸
          • 可逆反应
        • 草酰乙酸的再生
          • 苹果酸脱氢
          • NAD+接受氢形成NADH+H+
          • 反应可逆
    • 三羧酸循环特点
      • 产能方式为底物水平磷酸化和氧化磷酸化
      • 整个三羧酸循环不可逆，在线粒体中进行
      • 三羧酸循环有4次脱氢反应，3次以NAD+为受氢体，1次以FAD为受氢体
      • 一分子乙酰CoA经三羧酸循环生成10分子ATP
      • 三羧酸循环的中间产物必须不断更新和补充
    • 糖有氧氧化的调节
      • 丙酮酸脱氢酶复合体的调节
        • 有氧氧化的关键酶
        • 通过别构调节和共价修饰
      • 三羧酸循环的调节
        • 三羧酸循环4次脱氢产生的NADH加H+或FADH2经氧化磷酸化生成H2O和ATP，才能使脱氢反应继续进行
      • 糖有氧氧化和糖酵解途径之间存在互相制约的调节
    • 生理意义
      • 糖的有氧氧化是体内供能的主要途径
        • 糖的有氧氧化净生成32或30分子ATP
      • 三羧酸循环是糖，脂肪，氨基酸分解代谢的共同途径
      • 三羧酸循环是糖，脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽
      • 三羧酸循环提供生物合成的前体
  • 磷酸戊糖途径
    • 发生于胞质
    • 葡萄糖经此途径生成的磷酸核糖和NADPH加H+有重要意义
    • 生理意义
      • 为核酸的生物合成提供核糖
      • 提供NADPH加H+
        • 作为供氢体参与胆固醇，脂肪酸，皮质激素和性激素等的生物合成
        • 是羟化反应的供氢体
        • 维持还原型谷胱甘肽的量
          • 蚕豆病患者缺乏葡糖-6-磷酸脱氢酶
  • 糖醛酸途径
    • 主要在肝进行
• 糖原的合成与分解
  • 糖原主要储存在肝，肌肉组织，肝糖原占肝重的5％，肌糖原占肌肉重量的1％—2％
  • 肾糖含量极少，主要参与肾的酸碱平衡调节
  • 肝糖原
    • 维持空腹血糖浓度的恒定
  • 肌糖原
    • 提供肌肉本身收缩所需的能量
  • 糖原的合成
    • 肝，肌肉组织和肾都能合成糖原
    • 过程
      • 葡萄糖磷酸化
      • 葡糖-1-磷酸的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成
      • 糖链的生成
    • 糖原合酶是糖原合成的关键酶
  • 糖原的分解
    • 过程
      • 糖原分解为葡糖-1-磷酸
      • 葡糖-1-磷酸转变成葡糖-6-磷酸
      • 葡糖-6-磷酸转变为葡萄糖
    • 磷酸化酶是糖原分解的关键酶
    • 葡糖-6-磷酸酶只有肝有，可以转变为游离的葡萄糖，补充血糖
• 糖代谢紊乱
  • 低血糖
  • 高血糖及糖尿病
• 耐糖现象
• 血糖及其调节
  • 血液中的葡萄糖称为血糖
  • 意义
    • 血糖浓度保持相对恒定具有重要的生理意义，特别是对脑和红细胞，它们在生理条件下，主要靠血糖供能
  • 血糖浓度的调节
    • 有体内多种因素的协同调节
    • 神经系统水平的调节
      • 属于整体调节
    • 激素水平的调节
    • 器官水平的调节
• 糖异生
  • 概念
    • 非糖物质（乳酸，甘油，生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程
  • 部位
    • 主要在肝
      • 肝，肾细胞的细胞质及线粒体
  • 途径
    • 丙酮酸经丙酮酸羧化支路转变为磷酸烯醇式丙酮酸
      • 草酰乙酸通过苹果酸的穿梭作用从线粒体转移到细胞质
    • 果糖-1，6-二磷酸转变为果糖-6-磷酸
    • 葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖
    • 底物循环
      • 底物互变分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循环称为底物循环
  • 调节
    • 别构剂的调节
    • 激素调节
  • 生理意义
    • 饥饿情况下维持血糖浓度恒定
    • 回收乳酸，补充肝糖原
      • 葡萄糖释放入血液后又可被肌肉摄取，构成循环称为乳酸循环，称为Cori循环
    • 调节酸碱平衡
      • 长期饥饿，肾糖异生增强，有利于肾的排H+保Na+
• 概述
  • 化学本质
    • 多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物
  • 糖的生理功能
    • 氧化供能
      • 最主要的生理功能，提供生命活动所需要的能量
    • 转变成其他非糖含碳物质
      • 提供碳源
    • 构成组织细胞的重要结构成分及活性物质
      • 体内重要的生物大分子如核酸，糖蛋白，蛋白聚糖和糖脂等均含糖
  • 糖的消化吸收
    • 消化部位
      • 主要在小肠，少量在口腔
    • 糖以淀粉为主，单糖可直接被吸收
    • 单糖吸收率
      • 表明除简单扩散外，主要依赖于耗能的特等载体转运的主动吸收，在这个过程中同时伴有Na+的转运
  • 糖代谢概况

糖代谢

• 糖的分解代谢
  • 糖的无氧氧化
    • 反应部位
      • 胞液（细胞质）
    • 含义
      • 葡萄糖或糖原在无氧或缺氧情况下分解生成乳酸和ATP的过程
    • 两个阶段
      • 糖酵解
        • 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸
          • 葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸
            • Mg+作为激活剂
            • 己糖激酶为关键酶
            • 特点
              • 葡糖激酶对葡萄糖的亲和力很低
              • 葡糖激酶受激素调控
              • 葡糖激酶在维持血糖水平中起重要的生理作用
          • 果糖-6-磷酸的生成
            • Mg+参与
            • 反应可逆
            • 磷酸己糖异构酶催化反应
          • 果糖-6-磷酸磷酸化生成果糖-1，6-二磷酸
            • 磷酸果糖激酶-1 是关键酶
            • 反应不可逆
            • ATP和Mg+参与
          • 果糖-1,6-磷酸裂解为2分子磷酸丙糖
            • 反应可逆
            • 醛缩酶催化
          • 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮可互相转变
            • 酮糖不易氧化，醛糖更易氧化
          • 3一磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸
            • 糖酵解过程中唯一的脱氢反应
            • NAD+为辅酶接受氢和电子生成NADH+H+
            • 子主题
          • 1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
            • 磷酸甘油酸激酶 Mg+
            • 第一个产生ATPA的底物水平磷酸化反应
          • 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
            • 甘油磷酸变位酶催化
            • Mg+是必需离子
          • 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
            • 烯醇化酶催化脱水，形成含高能磷酸键的磷酸烯醇式丙酮酸
          • 丙酮酸的生成
            • 丙酮酸激酶为关键酶
            • 糖酵解中第二次底物水平磷酸化生成ATP
          • 前五步反应有两次活化反应，消耗2分子ATP，特点为耗能和碳链断裂 后五步产能，2分子的3-磷酸甘油醛转变为2分子丙酮酸，通过底物水平磷酸化，生成4分子ATP
      • 丙酮酸还原为乳酸
        • 乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸
        • 反应可逆
    • 特点
      • 起始物为葡萄糖或糖原，终产物为乳酸和少量ATP 通过糖酵解，1分子葡萄糖生成通过糖酵解2分子ATP，若从糖原开始，每个葡萄糖净生成3分子ATP
      • 反应在细胞质中
      • 糖酵解过程中，除己糖激酶，磷酸果糖激酶-1，丙酮酸激酶催化的反应不可逆，其他反应都可逆
    • 生理意义
      • 迅速提供能量
      • 红细胞供能的主要方式
      • 某些组织生理情况下的供能途径
  • 糖的有氧氧化
    • 部位
      • 胞质+线粒体
    • 三个阶段
      • 糖酵解
      • 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA
        • 在线粒体中进行
        • 由丙酮酸脱氢酶复合体催化
      • 乙酰CoA经三羧酸循环彻底氧化
        • 柠檬酸循环
          • 反应不可逆
          • 柠檬酸合酶为关键酶
        • 异柠檬酸的生成
          • 异构化反应
          • 反应可逆
        • 异柠檬酸氧化脱羧
          • 反应不可逆
          • 异柠檬酸脱氢酶为关键酶
        • α-酮戊二酸氧化脱羧
          • 反应不可逆
          • α-酮戊二酸脱氢酶复合体为关键酶
        • 琥珀酰CoA转变为琥珀酸
          • 琥珀酸CoA合成酶为关键酶
          • 是三羧酸循环中唯一经底物水平磷酸化生成的高能化合物
        • 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
          • 由琥珀酸脱氢酶催化
          • FAD接受氢生成FADH2
        • 延胡索酸水合形成苹果酸
          • 可逆反应
        • 草酰乙酸的再生
          • 苹果酸脱氢
          • NAD+接受氢形成NADH+H+
          • 反应可逆
    • 三羧酸循环特点
      • 产能方式为底物水平磷酸化和氧化磷酸化
      • 整个三羧酸循环不可逆，在线粒体中进行
      • 三羧酸循环有4次脱氢反应，3次以NAD+为受氢体，1次以FAD为受氢体
      • 一分子乙酰CoA经三羧酸循环生成10分子ATP
      • 三羧酸循环的中间产物必须不断更新和补充
    • 糖有氧氧化的调节
      • 丙酮酸脱氢酶复合体的调节
        • 有氧氧化的关键酶
        • 通过别构调节和共价修饰
      • 三羧酸循环的调节
        • 三羧酸循环4次脱氢产生的NADH加H+或FADH2经氧化磷酸化生成H2O和ATP，才能使脱氢反应继续进行
      • 糖有氧氧化和糖酵解途径之间存在互相制约的调节
    • 生理意义
      • 糖的有氧氧化是体内供能的主要途径
        • 糖的有氧氧化净生成32或30分子ATP
      • 三羧酸循环是糖，脂肪，氨基酸分解代谢的共同途径
      • 三羧酸循环是糖，脂肪和氨基酸代谢联系的枢纽
      • 三羧酸循环提供生物合成的前体
  • 磷酸戊糖途径
    • 发生于胞质
    • 葡萄糖经此途径生成的磷酸核糖和NADPH加H+有重要意义
    • 生理意义
      • 为核酸的生物合成提供核糖
      • 提供NADPH加H+
        • 作为供氢体参与胆固醇，脂肪酸，皮质激素和性激素等的生物合成
        • 是羟化反应的供氢体
        • 维持还原型谷胱甘肽的量
          • 蚕豆病患者缺乏葡糖-6-磷酸脱氢酶
  • 糖醛酸途径
    • 主要在肝进行
• 糖原的合成与分解
  • 糖原主要储存在肝，肌肉组织，肝糖原占肝重的5％，肌糖原占肌肉重量的1％—2％
  • 肾糖含量极少，主要参与肾的酸碱平衡调节
  • 肝糖原
    • 维持空腹血糖浓度的恒定
  • 肌糖原
    • 提供肌肉本身收缩所需的能量
  • 糖原的合成
    • 肝，肌肉组织和肾都能合成糖原
    • 过程
      • 葡萄糖磷酸化
      • 葡糖-1-磷酸的生成尿苷二磷酸葡萄糖的生成
      • 糖链的生成
    • 糖原合酶是糖原合成的关键酶
  • 糖原的分解
    • 过程
      • 糖原分解为葡糖-1-磷酸
      • 葡糖-1-磷酸转变成葡糖-6-磷酸
      • 葡糖-6-磷酸转变为葡萄糖
    • 磷酸化酶是糖原分解的关键酶
    • 葡糖-6-磷酸酶只有肝有，可以转变为游离的葡萄糖，补充血糖
• 糖代谢紊乱
  • 低血糖
  • 高血糖及糖尿病
• 耐糖现象
• 血糖及其调节
  • 血液中的葡萄糖称为血糖
  • 意义
    • 血糖浓度保持相对恒定具有重要的生理意义，特别是对脑和红细胞，它们在生理条件下，主要靠血糖供能
  • 血糖浓度的调节
    • 有体内多种因素的协同调节
    • 神经系统水平的调节
      • 属于整体调节
    • 激素水平的调节
    • 器官水平的调节
• 糖异生
  • 概念
    • 非糖物质（乳酸，甘油，生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程
  • 部位
    • 主要在肝
      • 肝，肾细胞的细胞质及线粒体
  • 途径
    • 丙酮酸经丙酮酸羧化支路转变为磷酸烯醇式丙酮酸
      • 草酰乙酸通过苹果酸的穿梭作用从线粒体转移到细胞质
    • 果糖-1，6-二磷酸转变为果糖-6-磷酸
    • 葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖
    • 底物循环
      • 底物互变分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循环称为底物循环
  • 调节
    • 别构剂的调节
    • 激素调节
  • 生理意义
    • 饥饿情况下维持血糖浓度恒定
    • 回收乳酸，补充肝糖原
      • 葡萄糖释放入血液后又可被肌肉摄取，构成循环称为乳酸循环，称为Cori循环
    • 调节酸碱平衡
      • 长期饥饿，肾糖异生增强，有利于肾的排H+保Na+
• 概述
  • 化学本质
    • 多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物
  • 糖的生理功能
    • 氧化供能
      • 最主要的生理功能，提供生命活动所需要的能量
    • 转变成其他非糖含碳物质
      • 提供碳源
    • 构成组织细胞的重要结构成分及活性物质
      • 体内重要的生物大分子如核酸，糖蛋白，蛋白聚糖和糖脂等均含糖
  • 糖的消化吸收
    • 消化部位
      • 主要在小肠，少量在口腔
    • 糖以淀粉为主，单糖可直接被吸收
    • 单糖吸收率
      • 表明除简单扩散外，主要依赖于耗能的特等载体转运的主动吸收，在这个过程中同时伴有Na+的转运
  • 糖代谢概况