糖代谢临床教学培训课件.ppt

1、糖代谢临床教学糖代谢临床教学2糖代谢临床教学 在无氧的条件下，葡萄糖分解形成2分子丙酮酸并释放出能量的一系列酶促反应过程，称为糖酵解()。它是几乎所有生物中葡萄糖分解代谢的共同途经，其代谢中间无也是葡萄糖生物合成的重要原料。3糖代谢临床教学4糖代谢临床教学(己糖激酶)肝细胞中存在的葡萄糖激酶是己糖激酶的同工酶，对葡萄糖有特异活性。5糖代谢临床教学6糖代谢临床教学(磷酸葡萄糖异构酶)7糖代谢临床教学 磷酸果糖激酶(PFK-1)是糖酵解的限速酶，该反应是整个反应最主要的调控位点。该酶活受ATP和H+的抑制，AMP、ADP能对抗ATP的抑制作用。F-2,6-2P是该酶最强的激活剂。(磷酸果糖激酶-1

2、)8糖代谢临床教学9糖代谢临床教学10糖代谢临床教学F-6-PF-2,6-2PATPADPF-2,6-2P激酶(PFK-2)F-2,6-2P磷酸酶H20PiF-2,6-2P的合成和分解11糖代谢临床教学醛缩酶32165412糖代谢临床教学磷酸丙糖异构酶65413糖代谢临床教学葡萄糖的碳骨架与三碳糖碳骨架的关系所以葡萄糖分子中，、位的碳原子的命运是相同的。14糖代谢临床教学15糖代谢临床教学(3-磷酸甘油醛脱氫酶)这是糖酵解过程中第一次氧化脱氢并产生高能磷酸化合物的反应。二、糖酵解的放能阶段16糖代谢临床教学(磷酸甘油酸激酶)这是糖酵解中第一次通过底物水平磷酸化产生ATP的反应。17糖代谢临床教

3、学(磷酸甘油变位酶)中间经过形成2,3-二磷酸甘油酸中间体的过程。18糖代谢临床教学(烯醇化酶)Mg+19糖代谢临床教学(丙酮酸激酶)这是糖酵解中的第二次底物水平磷酸化反应。丙酮酸激酶是别构酶，长链脂肪酸、乙酰CoA等能抑制该酶的活性,ATP能使酶和底物磷酸烯醇式丙酮酸的亲和力下降。20糖代谢临床教学21糖代谢临床教学葡萄糖葡萄糖+2ATP+2NAD+4ADP+2Pi 2 丙酮酸丙酮酸+2ADP+2NADH+2H+4ATP+2H2O 糖酵解的总反应式：葡萄糖葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2 丙酮酸丙酮酸+2NADH+2H+2ATP+2H2O糖酵解的净反应式：22糖代谢临床教学23糖代谢临

4、床教学 在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体变成乙酰CoA，后者经过三羧酸循环最终氧化生成CO2和H2O。2.生成乳酸(乳酸发酵)葡萄糖2Pi2ADP 2乳酸2ATP+2H2O(C6H12O6)(C3H6O3)24糖代谢临床教学(乳酸脱氫酶)乳酸25糖代谢临床教学26糖代谢临床教学(丙酮酸脱羧酶)(乙醇脱氫酶)葡萄糖葡萄糖+2ADP+2Pi 2 乙醇乙醇+2CO2+2ATP+2H2O27糖代谢临床教学An industrial-scale fermentation 28糖代谢临床教学29糖代谢临床教学（续上页）30糖代谢临床教学31糖代谢临床教学丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶糖异生的第一个旁路的

5、总反应式是：32糖代谢临床教学33糖代谢临床教学34糖代谢临床教学第二个调控位点是酵解的FPK-1和糖异生的果糖-1,6-二磷酸酶，AMP是前者的变构激活剂，后者的抑制剂。磷酸果糖激酶II催化果糖2,6-二磷酸的生成，促进糖酵解，抑制糖异生。第三个调控位点是6-P-葡萄糖的浓度，高浓度的6-P-G抑制己糖激酶的活性而激活葡萄糖-6-P酶的活性，加速糖异生。35糖代谢临床教学(丙酮酸脱氢酶复合物)Mg2+36糖代谢临床教学E.coli丙酮酸脱氢酶复合物的电镜照片丙酮酸脱氢酶复合物的电镜照片37糖代谢临床教学 E.coli 丙酮酸脱氢酶复合物的组成丙酮酸脱氢酶复合物的组成Enzyme 辅酶亚基分子

6、量每个复合物中的亚基数目Pyruvate dehydrogenase(E1)TPP 96,00024Dihydrolipoyl transacetylase(E2)硫辛酸,CoA65,000-70,00024Dihydrolipoyl dehydrogenase(E3)FAD NAD 56,000 1238糖代谢临床教学丙酮酸氧化脱羧成乙酰丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA的反应步骤的反应步骤39糖代谢临床教学40糖代谢临床教学糖酵解和三羧酸循环的细胞内反应部位41糖代谢临床教学42糖代谢临床教学三羧酸循环(柠檬酸循环、Krebs循环)43糖代谢临床教学(柠檬酸合酶)这是三羧酸循环中的第一个不可逆的限

7、速步骤，ATP、NADH和反应的中间产物柠檬酰CoA是该酶的变构抑制剂，ADP是变构激活剂，同时该酶的活性受两个底物的浓度影响。44糖代谢临床教学顺乌头酸45糖代谢临床教学柠檬酸的前手性特性柠檬酸的前手性特性46糖代谢临床教学(异柠檬酸脱氢酶)这是三羧酸循环的第一个氧化反应，第一次脱羧的反应，也是第二个不可逆的反应。47糖代谢临床教学(-酮戊二酸脱氢酶复合物)TPPFAD硫辛酸Mg2+这是三羧酸循环中第三个不可逆的调控反应，也是发生第二次脱羧和第二次氧化还原的反应。48糖代谢临床教学(琥珀酰CoA合成酶)这是三羧酸循环中唯一一次底物水平磷酸化反应，-酮戊二酸放出的能量转化到ATP/GTP中。4

8、9糖代谢临床教学(琥珀酸脱氢酶)这是三羧酸循环中的第三次氧化还原反应。50糖代谢临床教学丙二酸（竞争性抑制剂）琥珀酸51糖代谢临床教学(延胡索酸酶)52糖代谢临床教学延胡索酸马来酸L-苹果酸D-苹果酸53糖代谢临床教学(苹果酸脱氢酶)这是三羧酸循环中的第四次脱氢反应。54糖代谢临床教学55糖代谢临床教学56糖代谢临床教学20/225/2*57糖代谢临床教学58糖代谢临床教学三羧酸循环是物质代谢的枢纽三羧酸循环是物质代谢的枢纽 59糖代谢临床教学 所以乙酰CoA、草酰乙酸的浓度变化可以影响三羧酸循环的速度。NADH+的堆积，NADH/NAD+比例的升高，可以抑制异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶的

9、活性。如ATP对柠檬酸合成酶和-酮戊二酸脱氢酶的变构抑制。60糖代谢临床教学三羧酸循环的调控三羧酸循环的调控61糖代谢临床教学62糖代谢临床教学63糖代谢临床教学乙 醛 酸 循 环 途 径 及 意 义异柠檬酸裂合酶苹果酸合酶乙醛酸64糖代谢临床教学65糖代谢临床教学磷磷 酸酸 戊戊 糖糖 途途 径径 中中 基基 团团 的的 转转 移移66糖代谢临床教学68糖代谢临床教学糖原分子中的 1 4糖苷键和分支处的 1 6糖苷键69糖代谢临床教学(糖原磷酸化酶)糖原的分解代谢：G-6-PG(肝细胞)糖酵解(肌细胞)70糖代谢临床教学(糖原磷酸化酶)(去分枝酶的转移酶)（去分枝酶的16糖苷酶)糖糖 原原

10、磷磷 酸酸 化化 酶酶 和和 糖糖 原原 脱脱 枝枝 酶酶 的的 共共 同同 作作 用用71糖代谢临床教学72糖代谢临床教学糖原磷酸化酶两种形式之间的 共价修饰调节73糖代谢临床教学74糖代谢临床教学葡萄糖对糖原磷酸化酶A的别构抑制作用75糖代谢临床教学 1957年，Luis Leloir发现糖原合成不是糖原降解的逆转，并且发现了糖的核苷化合物(特别是UDPG)在糖原合成中的作用。76糖代谢临床教学UDPG 的结构77糖代谢临床教学（UDP-焦磷酸化酶）78糖代谢临床教学79糖代谢临床教学糖原蛋白参与糖原最初的合成80糖代谢临床教学81糖代谢临床教学 糖原合成酶也有a、b两种形式，a为有活性的形式，磷酸化为b形式后无活性。这与催化糖原分解的糖原磷酸化酶相反。胰岛素促进糖原合成的作用主要表现在它促进去磷酸化作用，从而使糖原合酶激活、糖原磷酸化酶被抑制。82糖代谢临床教学