生物化学与分子生物学----糖代谢

医学生物化学与分子生物学糖代谢知识总结，内容有无氧氧化、有氧氧化、糖原的合成与分解、糖异生，快来看看吧！

糖代谢

• 糖酵解，糖异生，磷酸戊糖途径，糖原合成途径的共同代谢产物是葡糖-6-磷酸（G-1-P）
• 无氧氧化
  • 关键酶
    • 磷酸果糖激酶-1
      • 调节糖降解的速率
      • 果糖-2,6-二磷酸是其别购剂
    • 丙酮酸激酶
      • 果糖-1,6二磷酸别购剂
    • 己糖激酶（葡糖激酶）
      • 长链脂酰为别购剂
      • 受葡糖-6-磷酸的反馈调节
  • 生理意义：1.缺氧时能够迅速供能，对肌收缩意义重大 2.常氧时为某些特殊类型细胞供能
  • 产物：净生成2分子ATP，无NADH净生成 向生成两分子的丙酮酸，后丙酮酸变为乳酸
• 有氧氧化
  • 定义：机体利用氧将葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水的反应称为糖的有氧氧化
  • 过程
    • 葡萄糖经过糖酵解生成丙酮酸——细胞质内
    • 丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA——线粒体中
      • 生成1个NADH，可能为2
    • 乙酰CoA经过三羧酸循环及氧化磷酸化提供能量——线粒体中
      • 三羧酸循环特点
        • 4次脱氢生成3分子的NADH和1分子的FADH
        • 2次脱羧生成2分子的CO2
        • 1次底物水平磷酸化生成1分子的GTP（或ATP）
  • 有氧氧化的关键酶及其生理意义
    • 丙酮酸脱氢酶复合体调节乙酰CoA的生成速率
    • 三羧酸循环中的酶调节乙酰CoA的氧化速率（关键酶）
      • 柠檬酸合酶
      • 异柠檬酸脱氢酶
      • α-酮戊二酸脱氢酶复合体
  • 磷酸戊糖途经的概念及意义
    • 磷酸戊糖途径是指从糖酵解的中间产物葡糖-6-磷酸开始形成旁路，通过氧化、基团转移两个阶段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵解的代谢途径
    • 生理意义：可生产NADPH和磷酸核糖两种产物
      • 提供磷酸核糖参与核酸的生物合成
      • 提供代谢反应NADPH作为供氢体参与多种
  • NADPH功能
    • DADPH是许多合成代谢的供氢体
    • NADPH参与羟化反应
    • NADPH用于维持谷胱甘肽的还原状态
      • 蚕豆病
• 糖原的合成与分解
  • 糖原：葡萄糖的多聚体，动物体内糖的储存形式 种类和功能：1。肌糖原，主要为肌收缩供能 2。肝糖原，维持血糖平衡 糖原的结构：多分枝状，主要以α-1，4糖苷键连接，分支以α-1，6糖苷键连接
  • 糖原合成
    • 过程
      • 葡萄糖活化
        • 活化生成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）即活性葡萄糖
      • 糖原合成需要引物
      • 在糖原引物基础上的糖链进一步延伸由糖原合酶催化而成，但是该酶只能催化形成主链，不能产生分支
        • 分支酶以α-1，6糖苷键相接，形成支链
  • 糖原分解
    • 是指糖原分解葡糖-1-磷酸而被机体利用，不是糖原合成的逆反应
      • 分解产物主要是葡糖-1-磷酸，少量为游离葡萄糖
    • 过程
      • 糖原磷酸化酶分解α-1，4糖苷键，释放出葡糖-1-磷酸
        • （糖原磷酸化酶为关键酶）
      • 脱支酶分解α-1，6-糖苷键释放出游离葡萄糖
        • 葡糖聚合酶和α-1，6-葡糖苷酶是同一酶的两种活性，合称脱支酶
      • 肝利用葡糖-6-磷酸酶生产葡萄糖，而肌不能（因为缺乏葡糖-6-磷酸酶） 1，肝内存在葡糖-6-磷酸酶，水解葡糖-6-磷酸，维持血糖稳定 2，肌组织中缺乏此酶，葡糖-6-磷酸只能糖酵解（肌糖原不能分解葡萄糖，只能为肌收缩供能）
        • 若葡糖-6-磷酸进入糖酵解生成丙酮酸过程中，能够直接绕过葡萄糖磷酸化的起始步骤（该步骤耗1分子ATP），因此肌糖原的1分子葡萄糖基进行无氧氧化净生产3分子ATP
• 糖异生
  • 在肝，肾细胞的胞质及线粒体，由非糖物质（乳酸，甘油，生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程为糖异生
  • 糖异生不完全是糖酵解的逆反应
    • 丙酮酸经羧化支路生成磷酸烯醇式丙酮酸
      • 丙酮酸羧化酶，辅因子为生物素（反映在线粒体）
      • 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反映在线粒体，胞液）
    • 将草酰乙酸运出线粒体有两种方式
      • 经苹果酸转运
        • 有NADH运出
      • 经天冬氨酸转运
        • 无NADH运出
    • 果糖-1，6二磷酸水解果糖-6-磷酸（果糖二磷酸酶-1）催化
    • 葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖（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：分别由不同的酶催化底物互变，称为底物循环
  • 糖异生的主要生理意义是维持血糖恒定
    • 维持血糖恒定是肝糖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
      • 三碳途径：进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或者丙酮酸等三碳化合物，在进入肝细胞异生为糖原
    • 肾糖异生增殖有利于维持酸碱平衡
  • 肌收缩产生的乳酸在肝内糖异生形成乳酸循环
  • 血糖及其调节
    • 血糖水平在3、9～～6、0mmol/L
    • 血糖稳定受激素调节
    • 通过糖耐量试验检测血糖
    • 低血糖指血糖浓度低于2、8mmol/L
    • 高血糖指空腹时血糖浓度高于7mmol/L
    • 糖尿病的特征是持续的高血糖和糖尿