7 糖原和血糖.ppt

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1、第六节第六节糖原的合成与分解糖原的合成与分解糖糖 原原(glycogen)是动物体内糖的储是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。量储备。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，肌肉收缩肌肉收缩肝脏：肝糖原，肝脏：肝糖原，70 100g，维持血糖水平维持血糖水平n分布及其生理意义分布及其生理意义非还原端非还原端还原端还原端1.相邻单元以相邻单元以-1,4-糖苷键糖苷键连接。连接。2.分枝处以分枝处以-1,6-糖苷键糖苷键连连接。接。3.每条链都终止于一个每条链都终止于一个非非还原端还原端。n糖原的结构特点糖原的结构特点部位：部位：肝脏、肌肉

2、组织等细胞的胞浆中肝脏、肌肉组织等细胞的胞浆中一、糖原的合成代谢一、糖原的合成代谢定义：定义：由单糖合成糖原的过程称为糖原由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成（的合成（Glycogenesis）(1)葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPADP 葡萄糖激酶葡萄糖激酶(or已糖激酶已糖激酶)Mg2+葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(2)6-磷酸葡萄糖转变为磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄磷酸葡萄糖变位酶糖变位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(3)UDPG的生成的生成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖UTP尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG

3、)PPiUDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶H2O2Pi(4)UDPG中的葡萄糖中的葡萄糖连到糖原引物上连到糖原引物上UDPG糖原引物糖原引物(Gn)糖原合酶糖原合酶糖原糖原(Gn+1)UDP（5）糖原分枝的形成）糖原分枝的形成 分分 支支 酶酶 -1,6-糖苷键糖苷键 -1,4-糖苷键糖苷键 糖原合成图糖原合成图葡萄糖葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPADPUDPGUTPPPi糖原糖原(14葡萄糖连接葡萄糖连接)糖原引物糖原引物UDP 小结小结*关键酶：糖原合酶关键酶：糖原合酶*G的供体：的供体：UDPG*增加一个增加一个G单位，单位，消耗消耗2分子分子ATP糖原糖原(14

4、和和16葡萄糖连接葡萄糖连接)分分 支支 酶酶 糖原合酶糖原合酶糖原分解糖原分解(Glycogenolysis)：指肝糖原分解为葡萄糖的过程指肝糖原分解为葡萄糖的过程部位：部位：肝脏肝脏产物：产物：葡萄糖葡萄糖二、糖原的分解代谢二、糖原的分解代谢亚细胞定位：亚细胞定位：胞浆胞浆糖糖 原原Gn磷酸化酶磷酸化酶糖糖 原原Gn-1H3PO41-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(1)糖原磷酸解为糖原磷酸解为1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(2)1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变为转变为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(3)6-磷酸葡萄糖水解为磷酸葡萄糖水解

5、为葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖H3PO4H2O葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶（肝）（肝）肌肉中缺乏此酶肌肉中缺乏此酶脱支酶脱支酶 (debranching enzyme)脱支酶的作用脱支酶的作用 转移葡萄糖残基转移葡萄糖残基水解水解-1,6-糖苷键糖苷键 磷磷 酸酸 化化 酶酶 转移酶活性转移酶活性 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 糖原的合成与分解总图糖原的合成与分解总图UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n P

6、i 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）磷酸酶（肝）糖原糖原n 三、糖原合成与分解的调节三、糖原合成与分解的调节 关键酶关键酶 糖原合成：糖原合成：糖原合酶糖原合酶 糖原分解：糖原分解：糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 受激素调节受激素调节 两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反 此调节有级联放大作用，效率高此调节有级联放大作用，效率高 共价修饰调节共价修饰调节 A激酶激酶(有活性有活性)ATPADPH2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1糖原合酶糖原合酶（有活性有活性）糖原合酶糖原合酶-（无活性无活性）PA激酶激酶(无活性无活性)cAMP+（一）糖原合酶的

7、共价修饰调节（一）糖原合酶的共价修饰调节H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1磷酸化酶磷酸化酶b（无活性无活性）2ATP2ADP磷酸化酶磷酸化酶a-（高活性高活性）P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶A激酶激酶(有活性有活性)A激酶激酶(无活性无活性)cAMP（+）（+）（二）糖原磷酸化酶（二）糖原磷酸化酶的共价修饰调节的共价修饰调节腺苷环化酶腺苷环化酶（无活性）（无活性）腺苷环化酶（有活性）腺苷环化酶（有活性）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）激素（胰高血糖素、肾上腺素等）ATPcAMP PKA(无活性无活性)磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性)磷酸化

8、酶磷酸化酶b磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-PPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1PiPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂-P磷蛋白磷酸酶抑制剂磷蛋白磷酸酶抑制剂PKA（有活性）（有活性）变构调节变构调节糖原合酶糖原合酶磷酸化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶bAMPATP及及6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖（）第七节第七节血糖及其调节血糖及其调节*血糖，血糖，指血中的单糖（主要指葡萄糖）指血中的单糖（主要指葡萄糖）*血糖水平，即血糖浓度血糖水平，即血糖浓度 正常血糖浓度正常血糖浓度：3.896.11mmol/L(邻甲苯胺法

9、邻甲苯胺法)血糖水平恒定的生理意义血糖水平恒定的生理意义 保证重要组织器官的能量供应保证重要组织器官的能量供应（1）脑组织脑组织不能利用脂酸，正常情况下主要依不能利用脂酸，正常情况下主要依 赖葡萄糖供能赖葡萄糖供能（2）红细胞红细胞无线粒体，完全通过糖酵解获能无线粒体，完全通过糖酵解获能（3）骨髓及神经组织骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄代谢活跃，经常利用葡萄 糖供能糖供能血血糖糖食食 物物 糖糖 消化消化吸收吸收 肝糖原肝糖原 分解分解 非糖物质非糖物质 糖异生糖异生 氧化氧化分解分解 CO2+H2O 糖原合成糖原合成 肝（肌）糖原肝（肌）糖原 磷酸戊糖途径等磷酸戊糖途径等 其它糖其它糖

10、 脂类、氨基酸合成代谢脂类、氨基酸合成代谢 脂肪、氨基酸脂肪、氨基酸 一、血糖来源和去路一、血糖来源和去路 二、血糖浓度的调节二、血糖浓度的调节主要调主要调节激素节激素降低血糖：胰岛素降低血糖：胰岛素 升高血糖：胰高血糖素、升高血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、糖皮质激素、肾上腺素肾上腺素*主要依靠激素的调节主要依靠激素的调节 （一）胰岛素（一）胰岛素 促进葡萄糖转运进入肝外细胞促进葡萄糖转运进入肝外细胞 ；加速糖原合成，抑制糖原分解；加速糖原合成，抑制糖原分解；加快糖的有氧氧化；加快糖的有氧氧化；抑制肝内糖异生；抑制肝内糖异生；减少脂肪动员。减少脂肪动员。体内唯一降低血糖水平的激素体内唯一降低血

11、糖水平的激素 作用机制作用机制:（二）胰高血糖素（二）胰高血糖素 促进肝糖原分解，抑制糖原合成；促进肝糖原分解，抑制糖原合成；抑制酵解途径，促进糖异生；抑制酵解途径，促进糖异生；促进脂肪动员。促进脂肪动员。体内升高血糖水平的主要激素体内升高血糖水平的主要激素 作用机制：作用机制：（三）糖皮质激素（三）糖皮质激素引起血糖升高，肝糖原增加引起血糖升高，肝糖原增加 作用机制：作用机制：促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨促进肌肉蛋白质分解，分解产生的氨 基酸转移到肝进行糖异生。基酸转移到肝进行糖异生。抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑 制点为丙酮酸的氧化脱羧。制点为丙酮酸的

12、氧化脱羧。（四）肾上腺素（四）肾上腺素强有力的升高血糖的激素强有力的升高血糖的激素 作用机制：作用机制：通通过过肝肝和和肌肌肉肉的的细细胞胞膜膜受受体体、cAMP、蛋蛋白白激激酶酶级级联联激激活活磷磷酸酸化化酶酶，加加速速糖糖原原分分解。主要在应激状态下发挥调节作用。解。主要在应激状态下发挥调节作用。*葡萄糖耐量葡萄糖耐量(glucose tolerence)正常人体内存在一套精细的调节糖正常人体内存在一套精细的调节糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖代谢的机制，在一次性食入大量葡萄糖后，血糖水平不会出现大的波动和持续后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。升高。指人体对摄入的葡萄糖具有很大的

13、指人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象。耐受能力的现象。三、血糖水平异常三、血糖水平异常（一）高血糖及糖尿病（一）高血糖及糖尿病1.高血糖高血糖(hyperglycemia)的定义的定义临床上将临床上将空腹空腹血糖浓度高于血糖浓度高于7.0 mmol/L。当血糖浓度超过了肾小管的重吸收能力当血糖浓度超过了肾小管的重吸收能力(肾糖阈肾糖阈)，则可出现，则可出现糖尿糖尿。2.高血糖及糖尿的病理和生理原因高血糖及糖尿的病理和生理原因 a.持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病持续性高血糖和糖尿，主要见于糖尿病型（胰岛素依赖型）型（胰岛素依赖型）型（非胰岛素依赖型）型（非胰岛素依赖型）b.血糖正常而

14、出现糖尿，见于慢性肾炎、肾血糖正常而出现糖尿，见于慢性肾炎、肾病综合征等引起肾对糖的吸收障碍。病综合征等引起肾对糖的吸收障碍。c.生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。生理性高血糖和糖尿可因情绪激动而出现。糖尿病可分为二型糖尿病可分为二型:(二）低血糖二）低血糖1.低血糖低血糖(hypoglycemia)的定义的定义2.低血糖的影响低血糖的影响空腹空腹血糖浓度低于血糖浓度低于3.0mmol/L。影影响响脑脑细细胞胞的的功功能能，从从而而出出现现头头晕晕、倦倦怠怠无无力力、心心悸悸等等症症状状，严严重重时时出出现现昏昏迷迷，称为称为低血糖休克低血糖休克。思考题思考题一、名词解释一、名词解释糖酵解糖酵解 三羧酸循环三羧酸循环 糖异生糖异生 血糖血糖乳酸循环乳酸循环 高血糖高血糖 低血糖低血糖二、简答题二、简答题1.糖的有氧氧化包括哪几个阶段？糖的有氧氧化包括哪几个阶段？2.指出糖酵解的部位、关键酶、产物和指出糖酵解的部位、关键酶、产物和ATP数量。数量。3.磷酸戊糖途径和糖异生的生理意义是什么？磷酸戊糖途径和糖异生的生理意义是什么？4.糖异生是否为糖酵解的逆反应？为什么？糖异生是否为糖酵解的逆反应？为什么？三、问答题三、问答题1.简述血糖的来源和去路。简述血糖的来源和去路。2.简述简述TAC的特点和生理意义。的特点和生理意义。