糖代谢知识总结

详细介绍了无氧呼吸和有氧呼吸过程。

第五章 糖代谢

• 第一节 糖的摄取与利用
  • 一、糖消化后以单体形式吸收
    • 1. 糖主要在小肠中消化
    • 2. 单糖吸收入血依赖SGLT
      • Na+依赖型葡糖转运蛋白（Na+-dependent glucose transporter, SGLT）
      • 这一SGLT依赖的吸收过程主动耗能
  • 二、细胞摄取葡萄糖需要转运蛋白
  • 三、体内糖代谢涉及分解、储存和合成三方面
• 第二节 糖的无氧氧化
  • 糖无氧氧化的概念：
    • 缺氧时，葡萄糖在胞质中生成乳酸并释放出少量 ATP
  • 一、糖的无氧氧化分两阶段
    • 糖酵解（glycolysis）
      • （一）葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸
        • 1、葡萄糖磷酸化为葡糖-6-磷酸
          • 己糖激酶与葡糖激酶的比较
        • 2、葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸
        • 3、果糖-6-磷酸转变为果糖-1,6-二磷酸
        • 4、磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
        • 5、磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛
        • 6、磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
        • 7、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸
          • 底物水平磷酸化 （substrate-level phosphorylation）：
            • 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
        • 8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
        • 9、2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
        • 10、磷酸烯醇式丙酮酸经底物水平磷酸化生成ATP和丙酮酸
    • 乳酸生成
      • （二）丙酮酸被还原为乳酸
  • 二、糖酵解的流量调节取决于3个关键酶活性
    • 磷酸果糖激酶-1的活性调节
  • 三、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
      • ① 无线粒体的细胞，如：成熟红细胞
      • ② 增殖活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
  • 四、其他单糖可转变成糖酵解的中间产物
• 第四节 磷酸戊糖途径
  • 磷酸戊糖途径的概念：
    • 从葡糖-6-磷酸形成旁路，通过氧化、基团转移生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛，从而返回糖酵解，发生于胞质，主要意义是提供NADPH和磷酸核糖
  • 一、磷酸戊糖途径分两阶段
    • 氧化反应（六碳糖转变为五碳糖）
      • （一）氧化阶段生成 NADPH 和磷酸核糖
    • 基团转移反应（3个五碳糖返回糖酵解）
      • （二）基团转移阶段生成磷酸己糖和磷酸丙糖
    • 磷酸戊糖途径全过程
  • 二、磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP+比值的调节
    • NADPH/NADP+比值降低时，葡糖-6-磷酸脱氢酶被激活
  • 三、磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸核糖的主要来源
    • 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
      • 为脂类合成等供氢
      • 参与体内羟化反应
      • 维持谷胱甘肽的还原状态→蚕豆病
• 第三节 糖的有氧氧化
  • 糖有氧氧化的概念：
    • 有氧时，葡萄糖彻底分解成 CO2 和 H2O 并释放出大量 ATP
  • 一、糖的有氧氧化分三阶段
    • 糖酵解（胞质，同无氧氧化第一阶段，略）
    • 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA（线粒体）
      • （一）线粒体内丙酮酸的氧化脱羧
    • 乙酰CoA进入柠檬酸循环及氧化磷酸化（线粒体）
      • （二）柠檬酸循环（citric acid cycle）
        • 由线粒体内一系列酶促反应构成的循环反应体系，将乙酰CoA彻底氧化，亦称三羧酸循环（Tricarboxylic acid Cycle, TCA cycle）或Krebs循环
        • 1. 乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸
        • 2. 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸
        • 3. 异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸
        • 4、α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA
        • 5. 琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应
        • 6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸
        • 7. 延胡索酸加水生成苹果酸
        • 8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸
        • 小结柠檬酸循环特点：
          • 4次脱氢，2次脱羧，1次底物水平磷酸化
          • 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP（ATP）
          • 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
          • 柠檬酸循环在三大营养物代谢中占核心地位
            • 三大营养物质分解产能的共同通路
              • 1分子乙酰CoA经柠檬酸循环及氧化磷酸化生成 10 ATP
            • 糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽
              • 三大营养物质通过柠檬酸循环在一定程度上相互转变
  • 二﹑糖的有氧氧化是糖分解供能的主要方式
  • 三﹑糖的有氧氧化主要受能量供需平衡调节
    • 糖的有氧氧化受能量供需调节
  • 四﹑糖氧化产能方式的选择有组织偏好
    • 1. 巴斯德效应 （Pasteur effect）
      • 概念：肌组织中，糖的有氧氧化抑制无氧氧化
      • 机制：NADH决定丙酮酸的代谢去向。有氧时二者均进入线粒体氧化，无氧时二者均留在胞质还原生成乳酸
    • 2. Warburg效应 （Warburg effect）
      • 概念：增殖活跃的细胞中，有氧时糖的无氧氧化增强
      • 意义：积累碳源用于生物合成
• 本章小结
  • 糖类主要在小肠被消化吸收，细胞摄取糖需要葡糖转运蛋白
  • 体内糖代谢包括分解、合成与储存三方面
  • 糖的分解包括无氧氧化、有氧氧化和磷酸戊糖途径
  • 糖酵解是糖有氧氧化和无氧氧化的共同起始通路，由葡萄糖在胞质中生成丙酮酸
  • 糖的无氧氧化指葡萄糖在胞质中生成乳酸，可为机体快速供能，受3个关键酶调节
  • 糖的有氧氧化指葡萄糖在胞质和线粒体中生成CO2和H2O，是机体的主要产能方式，受7个关键酶调节
  • 柠檬酸循环将乙酰CoA彻底氧化，是三大营养物代谢的核心，受3个关键酶调节
  • 磷酸戊糖途径在胞质产生磷酸核糖和NADPH，受1个关键酶调节
• 掌握
  • 糖酵解和无氧氧化的概念、亚细胞定位、主要步骤、关键酶、重要中间产物和生理意义；糖有氧氧化的概念、亚细胞定位、主要步骤、关键酶、重要中间产物和生理意义；磷酸戊糖途径的概念、亚细胞定位、关键酶、重要产物和生理意义