第四章nbsp糖代谢

第四章糖代谢

糖是由多羟基醛或多羟基酮类及其多聚体或衍生物组成的一类有机化合物。

糖原（glycogen）是一种葡萄糖的多聚体，是体内贮存葡萄糖的一种情势。其它双糖所占比例很小，多进入葡萄糖代谢途径被代谢。

第一节概述

1、糖的生理功能

1、氧化供能（人体所需能量的50%-70%）

2、细胞的组成成份（糖蛋白、糖脂、核糖及脱氧核糖）

3、为体内其他物资的合成提供原料

2、糖的消化吸收

食品中的糖一般以淀粉为主，唾液中含有α-淀粉酶，可以水解淀粉的α-1,4糖苷键，但是淀粉的消化和吸收主要是在小肠完成。葡萄糖主要在小肠上段被吸收。在小肠粘膜细胞的细胞膜上有各种单糖的转运载体，其中Na+-依赖型葡萄糖转运体通过钠离子的推动将肠腔的葡萄糖转运到小肠粘膜细胞内。

3、糖的代谢概况

第二节糖的分解代谢

1、糖酵解

（1）概念与部位

是指机体在缺氧的情况下，葡萄糖或糖原分解生成乳酸的进程。

由于此进程与细菌分解葡萄糖生成乙醇的发酵进程类似，故把糖的无氧氧化称为糖酵解。

部位：全身各组织细胞的胞液中都可进行

（2）糖酵解反应进程

糖酵解全部代谢进程分为两个阶段进行：

第一阶段是葡萄糖（糖原）分解成丙酮酸的进程，称为糖酵解途径；

第二阶段是丙酮酸还原成乳酸的进程。

（3）糖酵解的特点

1．糖酵解是机体缺氧时糖分解途径，在组织细胞的胞液中进行。

2．己糖激酶、6-磷酸果糖激酶-1和丙酮酸激酶是催化3步不可逆反应的关键酶，又以6-磷酸果糖激酶-1活性最低，是糖酵解途径的限速酶。

3．葡萄糖酵解的终产物是2份子乳酸和净生成2份子ATP；糖原酵解每氧化一个葡萄糖残基，则能净生成3份子ATP。

（4）糖酵解的生理意义

1．提供部份急需的能量

在缺氧的情况下，糖酵解能迅速为机体提供急需能量，例如剧烈运动、心肺疾患、呼吸受阻时。机体长时间缺氧，糖酵解过度可造成乳酸的堆积，继发代谢性酸中毒。

2．生理情况下一些组织依托糖酵解供能

成熟红细胞在生理条件下，完全依赖糖酵解供给能量，由于成熟红细胞没有线粒体。

另外，视膜、睾丸、肾髓质及皮肤也主要靠糖酵解供能；代谢活跃的神经、白细胞、骨髓部份靠糖酵解供能。

2、糖的有氧氧化

（1）概念与部位

糖的有氧氧化是指机体在有氧的条件下，葡萄糖或糖原完全氧化成CO2和H2O，并释放大量能量的进程。绝大多数组织细胞能进行糖的有氧氧化，主要在胞液和线粒体，这是机体获得能量的主要方式。

（2）糖有氧氧化的反应进程

糖有氧氧化的进程分为三个阶段。

1．糖酵解途径

2．丙酮酸的氧化脱羧

3．乙酰辅酶A进入3羧酸循环

（1）定义：3羧酸循环（TAC）亦称柠檬酸循环，是在细胞线粒体内由乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，经过一系列的氧化脱羧反应，终究再生成草酰乙酸而构成的循环。

（2）进程

（3）特点

关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、a-酮戊二酸脱氢酶复合体

反应进程中：4次脱氢、2次脱羧

反应每循环一周产生10个ATP。

4、生理意义

3羧酸循环是糖、脂、蛋白质3大物资终究氧化的共同途径。

3羧酸循环是糖、脂、某些氨基酸代谢联系和互变的关键。

（3）糖有氧氧化的生理意义

机体供能的主要途径1mol葡萄糖经有氧氧化生成CO2和H2O，能净生成32（或30）mol的ATP。

NADH+H+经苹果酸穿梭进入线粒体产生2.5个ATP；

α-磷酸甘油穿梭进入线粒体，则产生1.5个ATP。

3、磷酸戊糖途径

在一些代谢较旺盛的组织如肝、脂肪组织、红细胞、泌乳期乳腺、肾上腺皮质和性腺等的细胞液中，还

存在磷酸戊糖途径

（1）概念与部位

磷酸戊糖途径是以6-磷酸葡萄糖为起始物经脱氢脱羧产生磷酸戊糖，再经基团转移反应，生成糖酵解中间产物的进程。

（2）磷酸戊糖途径的反应进程

磷酸戊糖途径分为两个阶段进行。

第一个阶段是氧化反应，生成磷酸戊糖；

第二阶段是基团转移反应。

关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此途径的限速酶。

（3）磷酸戊糖途径的生理意义

1．提供磷酸核糖作为核苷酸合成的原料

2．提供NADPH作为供氢体参与物资代谢

①还原型的NADPH可参与胆固醇、脂肪酸及类固醇激素等物资合成的加氢反应；

②NADPH还能作为供氢体参与体内羟化反应，与药物、毒物及激素的生物转化作用有关；

③NADPH又是谷胱甘肽（GSH）还原酶的辅酶，保持还原型GSH的正常含量。

蚕豆病：由于磷酸戊糖途径限速酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺少，生成的NADPH含量不足，不能使GSSG还原成GSH型，食用蚕豆后容易引发溶血性贫血，故称蚕豆病。

第三节糖原合成与分解

1、糖原概述

糖原（glycogen）是由葡萄糖聚合而成的多分支高分子的有机物。通过图示介绍糖原的构成。

糖原是糖在体内的贮存情势。人体内约有g糖原，能供8~12小时的消耗。

意义：在于机体需要葡萄糖时它可以迅速被动用以供急需。

合成器官：

肝脏合成---肝糖原-----补充血糖

肌肉合成---肌糖原-----肌肉收缩

2、糖原合成

（1）概念

由单糖葡萄糖合成糖原的进程，称为糖原合成。

（2）进程

（3）特点

糖原合成是耗能进程，合成需要糖原引物

关键酶：糖原合酶。

葡萄糖需活化，活性情势：UDPG

主糖链间的连接键是：α-1，4糖苷键

分支处连接键是：α-1，6糖苷键

3、糖原分解

（1）概念

由肝糖原分解为葡萄糖的进程，称为糖原分解。

（2）进程

（3）特点

关键酶：糖原磷酸化酶

肌肉中缺少葡萄糖-6-磷酸酶活性，因此肌糖原不能分解成葡萄糖

由于肌组织缺少葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原分解为6-磷酸葡萄糖后，不能直接转变成葡萄糖，只能进入糖酵解生成乳酸或进行糖的有氧氧化。分支处须用脱枝酶水解。

4、糖原代谢的意义

糖原合成是机体贮存葡萄糖的情势，也是贮存能量的一种方式。

第四节糖异生

1、糖异生概念与部位

糖异生是指非糖物资转变为葡萄糖或糖原的进程。

能异生为糖的非糖物资主要有乳酸、丙酮酸、甘油及生糖氨基酸等。

肝是进行糖异生的主要部位。

2、糖异生途径

糖异生途径是指从丙酮酸生成葡萄糖的进程，其基本上是糖酵解途径的逆进程。由于己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化的反应是不可逆的，称之为“能障”。因此，糖异生时需通过其它酶的作用绕过“能障”，使非糖物资异生为糖。

丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖2磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶是糖异生途径的关键酶。

3、糖异生的生理意义

1、饥饿情况下保持血糖浓度恒定

2、调理酸碱平衡

在长时间饥饿的情况下，肾的糖异生作用增强，可增进肾小管细胞的泌氨作用，NH3与H+结合为NH4+，下降原尿中H+的浓度，加速排H+保Na+作用，有利于保持酸碱平衡，对避免酸中毒有重要意义。

3、有利于乳酸利用

介绍乳酸循环。其生理意义是避免和改良乳酸堆积引发的代谢性酸中毒。

第五节血糖

血糖是指血液中的葡萄糖。

用葡萄糖氧化酶法测得正常人空腹血糖浓度为3.89～6.11mmol/L。

血糖保持在恒定范围，有利于组织细胞摄取葡萄糖氧化供能，这对保持储存糖原能力低下的脑组织和红细胞的生理功能是很重要的。血糖的来源与去路时刻保持动态平衡，保持血糖的相对恒定。

1、血糖的来源与去路

2、血糖浓度调理

降血糖激素：胰岛素（体内唯一的降血糖激素）

升血糖激素：胰高血糖素糖皮质激肾上腺素

3、临床常见的糖代谢异常

（1）高血糖

高血糖是指空腹血糖浓度高于6.9mmol/L时的代谢状态。若血糖浓度高于8.89mmol/L，超过肾糖阈，可出现糖尿。

生理性高血糖：正常人一次性进食大量糖或情绪激动可引发肾上腺素分泌增加，出现1过性的高血糖及糖尿。

但由于正常人具有处理1定量葡萄糖的能力称糖耐量，也就是食入大量葡萄糖以后，血糖水平不会出现大的波动和持续性升高。

病理性高血糖：糖尿病。

临床上经常使用糖耐量实验检测人体血糖水平，辅助诊断糖代谢紊乱的相干性疾病。

（2）低血糖

低血糖（hypoglycemia）是指空腹血糖浓度低于3.0mmol/L时的代谢状态。引发低血糖的缘由有：

①饥饿时间太长或延续剧烈活动；

②胰腺β-细胞器质性病变；

③肝严重疾患；

④内分泌异常，如肾上腺皮质功能低下等。

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