第一篇:生化復(fù)習(xí)總結(jié)(經(jīng)典大題):糖代謝
第九章糖代謝
(4)三羧酸循環(huán)小結(jié)
①乙酰CoA進(jìn)入三羧酸循環(huán)后,乙?;c草酰乙酸縮合,生成6個(gè)C的擰檬酸。三羧酸循環(huán)中有2次CO2的生成,異檸檬酸脫氫酶催化β氧化脫羧,α-酮戊二酸脫氫酶系催化α-氧化脫竣反應(yīng),輔酶都是NAD+,兩次都同時(shí)伴有脫氫作用。兩次脫羧生成2分子CO2,與進(jìn)入循環(huán)的乙?;荚訑?shù)相等。但以CO2方式失去的碳并非來自乙酰基的兩個(gè)C原子,而是來自草酰乙酸
② 三羧酸循環(huán)的四次脫氫,其中三對(duì)氫原子以NAD+為受氫體,一對(duì)以FAD為受氫體,分別還原生成NADH + H+和FADH2。NADH + H+和FADH2經(jīng)線粒體內(nèi)膜遞氫體系傳遞,最終與氧結(jié)合生成水,并分別生成2.5molATP和1.5molATP。再加上三羧酸循環(huán)中有一底物磷酸化產(chǎn)生1分子ATP,1分子CH3CO-SCoA參與三羧酸循環(huán)共生成10分子ATP。
③
三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物可以參與合成其他物質(zhì),需要不斷補(bǔ)充更新。
(5)三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義
生物界中均存在著三羧酸循環(huán)途徑,因此它具有普遍的生物學(xué)意義。
糖的有氧分解代謝產(chǎn)生的能量最多,是機(jī)體利用糖或其他物質(zhì)氧化而獲得能量的最有效方式。
三羧酸循環(huán)是糖、脂、蛋白質(zhì)三大物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐。
三羧酸循環(huán)所產(chǎn)生的各種重要的中間產(chǎn)物,對(duì)其他化合物的生物合成也有重要意義。在細(xì)胞迅速生長期間,三羧酸循環(huán)可供應(yīng)多種化合物的碳骨架,以供細(xì)胞生物合成之用。
在植物體內(nèi),三羧酸循環(huán)中有機(jī)酸的形成,既是生物氧化基質(zhì),也是一定生長發(fā)育時(shí)期,一定器官中的積累物質(zhì),如檸檬果實(shí)富含檸檬酸,蘋果中富含蘋果酸等。
目前,在發(fā)酵工業(yè)上也已利用微生物的三羧酸循環(huán)代謝途徑生產(chǎn)有關(guān)的有機(jī)酸如檸檬酸。
(6)三羧酸循環(huán)的代謝調(diào)節(jié)
① 丙酮酸脫氫酶系(pyruvate dehydrogenase complex)催化的反應(yīng)是進(jìn)入檸檬酸循環(huán)的必經(jīng)之路,乙酰輔酶A和NADH是該酶系的抑制劑,NAD+和輔酶A則是該酶的激活劑。
② 檸檬酸合成酶(citrate synthase)是該途徑關(guān)鍵的限速酶。其活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA 的抑制;草酰乙酸和乙酰CoA的濃度較高時(shí),可激活該酶的活性。
③ 異檸檬酸脫氫酶(Isocitrate dehydrogenase)受到Ca2+和ADP的別構(gòu)激活和NADH的抑制。
④ α–酮戊二酸脫氫酶系(α-Ketoglutarte dehydrogenase complex)是三羧酸循環(huán)的另外一種限速酶。它們的活性也受AIP、NADH的抑制。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),琥珀酰CoA是α–酮戊二酸脫氫酶系的抑制劑。
第二篇:生化糖代謝學(xué)習(xí)大綱(自學(xué)及復(fù)習(xí)必備)
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生化糖代謝學(xué)習(xí)大綱(自學(xué)及復(fù)習(xí)必備)
第四章
糖代謝
[教學(xué)目的與要求]
1.掌握糖酵解的概念、細(xì)胞定位、反應(yīng)過程、關(guān)鍵酶或限速酶;熟悉糖酵解的ATP生成及生理意義;
2.掌握糖有氧氧化的概念、細(xì)胞定位、反應(yīng)過程、關(guān)鍵酶或限速酶;熟悉糖有氧氧化的ATP生成及生理意義;
3.掌握磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)及生理意義;了解磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程。
4.掌握糖原合成與分解的定義、組織和細(xì)胞定位、關(guān)鍵酶和生理意義;熟悉糖原合成和分解的過程及調(diào)節(jié)。
5.掌握糖異生的概念、原料、關(guān)鍵酶及組織和細(xì)胞定位。熟悉糖異生途徑及乳酸循環(huán)的過程及其生理意義。
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6.掌握血糖的概念、正常人空腹血糖水平、血糖的來源與去路;掌握胰島素降低血糖的機(jī)制,胰高血糖素升高血糖的機(jī)制。熟悉腎上腺素的調(diào)節(jié)機(jī)制。了解糖皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)機(jī)制。
[重點(diǎn)]
1.糖酵解的概念、細(xì)胞定位、反應(yīng)過程、關(guān)鍵酶或限速酶;
2.糖的有氧氧化的概念,細(xì)胞定位,反應(yīng)過程,丙酮酸氧化脫羧,丙酮酸脫氫酶復(fù)合體;三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程.特點(diǎn)、限速酶及生理意義;
3.磷酸戊糖途徑的生理意義;
4.糖原合成與分解的概念、組織和細(xì)胞定位、關(guān)鍵酶和生理意義;
5.糖異生的概念、原料、部位、途徑、限速酶及生理意義;
6.血糖的概念、含量、來路及去路;激素對(duì)血糖含量的調(diào)節(jié)。
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[難點(diǎn)]
1.丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的作用機(jī)制;磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程。
2.糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途徑及糖原合成與分解的調(diào)節(jié)。
3.激素調(diào)節(jié)血糖含量的機(jī)理。
[學(xué)時(shí)] 6學(xué)時(shí)
第一節(jié).概 述
一、糖的生理功能:
1.氧化供能:最主要的生理功能,人體能量的50-70%。
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2.為其他物質(zhì)提供碳源:
3.構(gòu)成人體的重要組成部分,4.糖蛋白構(gòu)成某些生理活性物質(zhì)
二、糖的消化吸收
1.糖的消化
2.糖的內(nèi)吸收
3.糖代謝概況
第二節(jié) 糖的無氧分解
一、糖酵解的概念:G在無氧的情況下分解生成乳酸的過程,稱為糖的無氧分解,該過程與酵母菌使糖生醇發(fā)酵的過程基本相似,故稱糖的酵解。
二、糖酵解的部位:細(xì)胞的胞液中。
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三、糖酵解的反應(yīng)過程:
分為二個(gè)階段:第一階段 G→丙酮酸 稱:糖酵解途徑;第二階段:丙酮酸→乳酸
(一)葡萄糖分解為丙酮酸:包括十步反應(yīng)。
1.G磷酸化生成6-磷酸葡萄糖:Go=-16.4KJ/mol 反應(yīng)不可逆,耗1ATP.;限速酶(關(guān)鍵酶)已糖激酶,糖酵解的第一個(gè)限速酶。
2.6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖:催化反應(yīng)的酶是磷酸己糖異構(gòu)酶,反應(yīng)可逆。
3.6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?.6二磷酸果糖:PFK-1是第二個(gè)限速酶(關(guān)鍵酶),反應(yīng)不可逆,消耗1ATP;限速酶(關(guān)鍵酶)是6-磷酸果糖激酶-1,糖酵解的第二個(gè)限速酶。
4.磷酸已糖分裂成2個(gè)磷酸丙糖:反應(yīng)可逆。催化反應(yīng)的酶是醛縮酶。
5.磷酸丙糖的同分異構(gòu)化:在磷酸丙糖異構(gòu)酶3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮相互轉(zhuǎn)化,反應(yīng)可逆。
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以上五步反應(yīng)是糖酵解的耗能階段,從1分子G到生成2分子3-P甘油醛共消耗了2分子ATP。
6.3-磷酸甘油醛氧化為1,3二磷酸甘油酸:3-磷酸甘油醛脫氫酶催化脫氫,生成NADH+H+和含有高能鍵的1,3二磷酸甘油酸。1,3二磷酸甘油酸的高能磷酸鍵水解時(shí):△Go!=-61.9kj/ mol,可將此能量轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP。7、1,3?二磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸,生成ATP。這是糖解過程中第一個(gè)產(chǎn)生ATP的反應(yīng)。由于這種ADP的磷酸化作用是與底物的脫氫氧化作用直接相偶聯(lián)進(jìn)行,故稱為底物水平磷酸化作用。8、3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸:由磷酸甘油酸變位酶催化磷酸基移位,反應(yīng)可逆。9、2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖幔≒EP):烯醇化酶催化脫水,分子內(nèi)部能量重排,形成高能鍵。
10、磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,生成ATP:糖酵解途徑中第二個(gè)底物水平磷酸化生能反應(yīng),限速酶(關(guān)鍵酶)丙酮酸激酶。反應(yīng)不可逆。
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以上五步反應(yīng)是糖酵解途徑中的生能階段,從磷酸丙糖→丙酮酸共生成4分子ATP。
(二)丙酮酸還原為乳酸
丙酮酸在乳酸脫氫酶催化下脫氫生成NADH+H+和乳酸,乳酸是糖酵解的終產(chǎn)物。至此,糖酵解結(jié)束。
二、糖酵解的調(diào)節(jié):
主要調(diào)節(jié)三個(gè)關(guān)鍵酶的活性,其中最重要的是:磷酸果糖激酶。
(一)6-磷酸果糖激酶-1 的調(diào)節(jié):四聚體的別構(gòu)酶
(二)丙酮酸激酶的調(diào)節(jié):別構(gòu)調(diào)節(jié)和化學(xué)修飾二種方式調(diào)節(jié)。
(三)葡萄糖激酶或已糖激酶的調(diào)節(jié):
三、糖酵解的生理意義:
1、在機(jī)體應(yīng)急狀態(tài)下,迅速提供能量。
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2、在機(jī)體缺乏氧或氧不足時(shí)供能:
3、少數(shù)組織供能的主要途徑:
4、糖酵解的能量生成:每mol磷酸丙糖有2次底物水平磷酸化可生成2molATP,所以,1molG可生成4molATP。能量消耗:2molATP凈生成2molATP。
第三節(jié) 糖的有氧氧化
一、有氧氧化的概念:G在有氧的條件下,徹底氧化為CO2和H2O的過程稱為有氧氧化。糖氧化的主要方式。
二、有氧氧化的過程:
三個(gè)階段:
第一階段:在胞液中G(酵解途徑)→丙酮酸。
第二階段:在線粒體,丙酸酸氧化脫羧生成乙酰CoA。
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第三階段:在線粒體,乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化徹底氧化為CO2和H2O。
(一).丙酸酸氧化脫羧生成乙酰CoA
丙酮酸在丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化下脫氫脫羧生成乙酰CoA,同時(shí)生成NADH+H+。
三種酶
1丙酮酸脫氫酶(E1)
2二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)
3二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)
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1、硫胺素焦磷酸(TPP)
2、FAD
3、硫辛酸
4、CoASH
5、NAD+
五種輔因子
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丙酮酸脫氫酶復(fù)合體
(二)三羧酸循環(huán):
三羧酸循環(huán)是1937年由Krebs提出來的,故稱為Krebs循環(huán)。
1、三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程:
⑴乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸:限速酶:檸檬酸合成酶,是三羧酸循環(huán)的第一個(gè)關(guān)鍵酶。反應(yīng)不可逆。
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⑵
檸檬酸異構(gòu)為異檸檬酸:反應(yīng)可逆。
⑶第一次氧化脫羧:異檸檬酸轉(zhuǎn)變這為α-酮戊二酸。異檸檬酸催化脫氫脫羧生成CO2和NADH+H+。
(4)第二次氧化脫羧:α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰COA。α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體,第三個(gè) 關(guān)鍵酶,反應(yīng)不可逆。生成CO2和NADH+H+。脫氫脫羧引起分子內(nèi)部能量重排,形成高能硫酯鍵。
⑸底物水平磷酸化反應(yīng):高能硫酯鍵水解生成GTP。三羧酸循環(huán)中唯一的一步底物生能反應(yīng)。
(6)琥珀酸脫氫生成延胡索酸。琥珀酸脫氫酶催化生成FADH2。反應(yīng)可逆。
⑺延胡索酸加水生成蘋果。延胡索酸酶催化,反應(yīng)可逆。
⑻蘋果酸脫氫生成草酰乙酸。第四次脫氫生成NADH+H+。生成草酰乙酸完成一輪循環(huán)。
2、三羧酸循環(huán)的特點(diǎn):
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(1)三羧酸循環(huán)是營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化的最終途徑。
一分子乙酰COA進(jìn)入三羧酸循環(huán)一圈,經(jīng)二次脫羧,四次脫氫徹底氧化為CO2和H2O,產(chǎn)生ATP。
(2)三羧酸循環(huán)是不可逆途徑。
檸檬酸合成酶、異檸檬酸脫氫酶,α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體是限速酶,催化反應(yīng)不可逆。
(3)三羧酸循環(huán)起始物質(zhì)草酰乙酸的補(bǔ)充
3、三羧酸循環(huán)的生理意義:
(1)三羧酸循環(huán)是三大營養(yǎng)物質(zhì)糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解代謝的共同最終代謝通路,也是獲能最多的階段。
(2)三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、aa代謝相互聯(lián)系的樞紐。
二、有氧氧化中ATP的生成:
1molG經(jīng)有氧氧化過程,徹底氧化為CO2和H2O時(shí),可凈生成36或
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38molATP。其中主要是氧化磷酸化生成ATP,就是糖氧化過程中脫氫生成的NADH+H+和FADH2進(jìn)入線粒體的電子傳遞鏈傳遞生成ATP。
三、有氧氧化的調(diào)節(jié):
(一)丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)。通過別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價(jià)修飾二種方式快速調(diào)節(jié)。
(二)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié):
三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)點(diǎn)基本上都是三羧酸的三個(gè)限速酶,其中主要的是異檸檬酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體。
第四節(jié) 磷酸戊糖途徑
一、磷酸戊糖途徑的概念
此途徑是以G-6-P開始,代謝過程中產(chǎn)生磷酸戊糖,故稱之。又叫做糖的氧化旁路。不產(chǎn)生ATP,而生成磷酸核糖和NADPH+H+。具有重要功能。
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二、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程:
該途徑在胞液進(jìn)行,可分為二個(gè)階段:
第一階段為氧化反應(yīng),生成磷酸戊糖和NADPH+H+;
第二階段為非氧化反應(yīng),包括一系列基因轉(zhuǎn)移反應(yīng)。
三、磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié):
限速酶是6-磷酸葡萄糖脫氫酶,其活性的快速調(diào)節(jié)主要受NADPH/NADP+比值影響。
四、磷酸戊糖途徑的生理意義。
(一)生成5-磷酸核糖,是合成各種核苷酸和核酸的原料。
(二)提供胞液NADPH+H+參與多種代謝反應(yīng)。
1.作為供氫體參與體內(nèi)多種合成反應(yīng);
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2.作為羥化反應(yīng)的供氫體,參與體內(nèi)羥化反應(yīng);
3.維持谷胱甘肽還原型、保護(hù)巰基酶、巰基膜蛋白結(jié)構(gòu)、功能正常。
第五節(jié)
糖原的合成與分解
糖原是體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式。體內(nèi)糖原有:肝糖和肌糖原。
一、肝糖原的合成代謝 進(jìn)入肝臟的G需經(jīng)以下4步反應(yīng)合成肝糖原。
1.G磷酸化生成G-6-P:由葡萄糖激酶催化,反應(yīng)不可逆。
2.G-6-P轉(zhuǎn)變?yōu)?G-1-P:磷酸葡萄糖變位酶催化,反應(yīng)可逆。
3.生成UDPG:UDPG焦磷酸化酶催化,反應(yīng)可逆。所生成的UDPG稱為活性G,是體內(nèi)G的供體。
4.合成糖原:糖原合成酶,糖原合成的關(guān)鍵酶。
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糖原的分支,分支酶。
糖原合成的能量消耗:從G合成糖原消耗2分子ATP。
二、肝糖原分解:
1、概念:由肝糖原分解為G的過程。肌糖不能分解為G。
2、過程:
(1)糖原磷酸解生成1-磷酸葡萄糖:磷酸化酶催化,糖原分解的關(guān)鍵酶。磷酸化酶只能水解α-1,4糖苷鍵不能水解α-1,6糖苷鍵。
葡聚糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移寡糖鏈,α-1,6糖苷酶脫去分支。
(2)G-1-P變?yōu)镚-6-P:磷酸葡萄糖變位酶催化,反應(yīng)可逆。
(3)G-6-P水解為G:葡萄糖6-磷酸酶,只存于肝、腎、肌肉中沒有。
二、肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié):
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通過糖原合成酶和糖原磷酸化酶的化學(xué)修飾和別構(gòu)調(diào)節(jié)快速調(diào)節(jié)糖原合成和分解。
磷酸化酶:⑴共價(jià)修飾調(diào)節(jié);⑵變構(gòu)調(diào)節(jié)。以共價(jià)修飾調(diào)節(jié)為主。
糖原合成酶:磷酸化脫磷酸化調(diào)節(jié)。
第四節(jié)
糖異生
一、糖異生的概念:由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生。
二、糖異生的原料:非糖物質(zhì)主要有:丙酮酸、乳酸、甘油、生糖aa。
三、糖異生部位:肝、腎。肝臟是主要器官,腎只有肝的十分之一,長期饑餓時(shí),腎異生加強(qiáng),成為重要器官。
四、糖異生的途徑:從丙酮酸生成G的具體反應(yīng)過程稱為糖異生途徑。
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1、糖異生途徑基本上是糖酵解的逆過程,但不完全是逆過程。
2、糖異生途徑的關(guān)鍵反應(yīng)及限速酶:
⑴丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖幔?/p>
丙酮酸羧化支路:需要兩個(gè)限速酶:丙酮酸羧化酶(線粒體)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(胞液)催化經(jīng)丙酮酸羧化支路克服第一個(gè)不可逆反應(yīng)。在線粒體內(nèi)生成的草酰乙酸需經(jīng)脫氫轉(zhuǎn)變成蘋果酸或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基生成天冬氨酸才能透出線粒體到胞液。
⑵1.6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖:需限速酶果糖二磷酸激酶-1克服第二個(gè)不可逆反應(yīng)。
⑶6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖:由葡萄糖6-磷酸酶催化,第四個(gè)限速酶,只存于肝腎,肌肉無。
糖酵解的三個(gè)不可逆反應(yīng)被糖異生的4個(gè)關(guān)鍵酶克服,糖譯生就可沿糖酵解的逆過程進(jìn)行。
三、糖異生的生理意義
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(一)維持血糖濃度的恒定:在空腹或饑餓時(shí)。
(二)補(bǔ)充肝糖原:饑餓后進(jìn)食時(shí)。
(三)調(diào)節(jié)酸、堿平衡:長期饑餓時(shí),腎臟糖異生加強(qiáng),有利于維持機(jī)體酸、堿平衡。
四、乳酸循環(huán):(Cori循環(huán))
定義:肌肉糖酵解產(chǎn)生乳酸,經(jīng)血運(yùn)到肝臟異生成糖,再被肌肉攝取利用生成乳酸,如此形成循環(huán)稱為乳酸循環(huán)。由Cori發(fā)現(xiàn),又稱為Cori循環(huán)。
糖異生活躍
有葡萄糖-6磷酸酶
【
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】
肝
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肌肉
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
丙酮酸
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乳酸
NADH
NAD+
乳酸
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血液
糖異生低下
沒有葡萄糖-6磷酸酶
【
】
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乳酸循環(huán)的生理意義:有利于乳酸再利用,防止乳酸中毒。
第七節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié)
一、血糖的概念和含量
血糖主要是指血液中的G。正常含量:3.89~6.11mmol/l。
二、血糖的來源和去路:三個(gè)來源,四條去路。
血糖
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食 物 糖
消化,吸收
肝糖原
分解
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非糖物質(zhì)
糖異生
氧化分解
CO2 + H2O
磷酸戊糖途徑等
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其它糖
脂類、氨基酸合成代謝
脂肪、氨基酸
三、血糖濃度的調(diào)節(jié)
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主要依靠激素的調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)血糖的激素分二類:(1)降血糖的激素:胰島素(2)升血糖的激素:胰高血糖素,腎上腺素,糖皮質(zhì)激素等。
(一)胰島素:是唯一能降低血糖的激素。
1、胰島素的分泌調(diào)節(jié):分泌受血糖調(diào)節(jié)。
2、胰島素的作用機(jī)理:
(1)促進(jìn)肌肉、脂肪組織等細(xì)胞膜葡萄糖載體轉(zhuǎn)運(yùn)G進(jìn)入組織細(xì)胞。
(2)加速糖原合成,抑制糖原分解。
(3)促進(jìn)糖的有氧氧化。
(4)抑制糖異生。
(5)抑制脂肪組織激素敏感性脂肪酶的活性,減少脂肪動(dòng)員,促進(jìn)G的氧化作用。
(二)胰高血糖素:胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素。
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1、分泌調(diào)節(jié):受血糖和血aa濃度影響。
2、作用機(jī)理:
(1)抑制糖原合成,促進(jìn)糖原分解,升高血糖。
(2)抑制糖酵解,促進(jìn)糖異生。
(3)抑制糖氧化,促進(jìn)糖異生。
(4)激活脂肪組織激素敏感脂肪酶,增加脂肪動(dòng)員,從而抑制周圍組織攝取G,間接升高血糖。
(三)糖皮質(zhì)激素:
(1)抑制丙酮酸的氧化脫羧,從而抑制肝外組織攝取和利用G。
(2)促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解成aa,進(jìn)入肝臟增加糖異生原料。
(3)通過其他促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素的作用,間接促進(jìn)脂肪動(dòng)員,抑制周圍組織攝取G。
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(四)腎上腺素:
加速糖原分解。肝糖原分解直接升高血糖,肌糖原酵解為乳酸,經(jīng)乳酸循環(huán)間接升高血糖。腎上腺素的調(diào)節(jié)主要在應(yīng)急狀態(tài)下發(fā)揮作用。
三、血糖水平異常:
(一)高血糖及糖尿?。嚎崭寡菨舛雀哂?.22~7.78mmol/l稱為高血糖。
(二)低血糖:將空腹血糖濃度低于3.33~3.89mmol/l稱為低血糖。
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第三篇:生化教案第九章 糖代謝
第九章
糖代謝 第一節(jié) 概述
一、多糖及寡糖的降解
1、胞外降解---核苷酶的水解方式
? α-淀粉酶 水解淀粉的α(1,4)糖苷鍵,產(chǎn)物為麥芽糖、麥芽三糖和α糊精酶或消化酶
? β淀粉酶 水解淀粉的α(1,4)糖苷鍵,從水解淀粉的非還原性末端殘基開始,依次切下兩個(gè)葡萄糖單位,產(chǎn)物為麥芽糖,作用于支鏈淀粉。
? γ淀粉酶水解淀粉的α(1,4)糖苷鍵和α(1,6)糖苷鍵,終產(chǎn)物均為葡萄糖。? R酶能特異性作用于淀粉的α(1,6)糖苷鍵,將支鏈淀粉的分支切下 ? 纖維素酶水解纖維素的β(1,4)糖苷鍵,產(chǎn)物為纖維二糖和葡萄糖。
2、胞內(nèi)降解---糖原的磷酸解
? 磷酸解:糖原在細(xì)胞內(nèi)的降解稱為磷酸解,即加磷酸分解。? 細(xì)胞內(nèi)糖原降解需要脫支酶和糖原磷酸化酶的催化。? 脫支酶水解糖原的α(1,6)糖苷鍵,切下糖原分支
? 糖原磷酸化催化的反應(yīng)不需水而需要磷酸參與磷酸解作用,從糖原的非還原末端依次切下葡萄糖殘基,產(chǎn)物為1-磷酸葡萄糖和少一個(gè)葡萄糖殘基的糖原。?
二、糖的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)
?
1、糖的吸收---單糖同Na離子的同向協(xié)同運(yùn)輸
? 葡萄糖跨膜運(yùn)輸所需要的能量來自細(xì)胞兩側(cè)Na離子濃度梯度,小腸上皮細(xì)胞能吸收葡萄糖等單糖。
2、糖的轉(zhuǎn)運(yùn)---血糖的來源與去路
? 血糖:血液中的糖稱為血糖 ? 4.4—6.7mmol/L為正常范圍、高于8.8mmol/L為高血糖、低于3.8mmol/L為低血糖。? 正常機(jī)體可通過肝糖原或肌糖原的合成或降解來維持血糖恒定。?
三、糖的中間代謝概念
?
1、中間代謝---糖在細(xì)胞內(nèi)的分解與合成
? 從小腸吸收的甘露糖、果糖、半乳糖、葡萄糖可在各種酶的催化下,轉(zhuǎn)化成6-磷酸葡萄糖。
2、糖的分解代謝類型----需氧分解占主導(dǎo)地位(1)不需氧分解
? 分解不完全,產(chǎn)生能量少于糖的有氧分解;
? 糖類物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無氧呼吸生成乳酸的過程稱為酵解。? 糖經(jīng)酵母菌無氧呼吸作用產(chǎn)生乙醇的過程稱為發(fā)酵。(2)需氧分解
將糖在有氧存在下徹底分解成CO2和H2O,同時(shí)釋放出能量的過程稱為有氧氧化或有氧呼吸。
糖的有氧氧化與無氧氧化的區(qū)別:有氧氧化是以氧作為最終受氫體;糖的無氧分解,是以中間產(chǎn)物丙酮酸為受氫體,在發(fā)酵過程中以乙醛為受氫體。有氧呼吸在糖的分解過程中占主導(dǎo)地位,產(chǎn)生能量較多。
第二節(jié) 糖的分解代謝
一、糖酵解(EMP)---糖的無氧分解
發(fā)酵與酵解起始物質(zhì)都是葡萄糖,從葡萄糖到丙酮酸的生成,二者相同。發(fā)酵和酵解都在細(xì)胞漿中進(jìn)行。
1、糖的裂解---糖酵解的第一階段是耗能的
2、醛氧化成酸---糖酵解的第二階段是產(chǎn)能的
3、丙酮酸的去向---有氧和無氧條件下轉(zhuǎn)變成不同產(chǎn)物(1)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?/p>
第一步:丙酮酸脫羧酶催化下,脫去羧基并產(chǎn)生乙醛。
第二步:在醇脫氫酶催化下,由NADH+H提供氫,使乙醛還原為乙醇。(2)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔o氧條件下)(3)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴]o酶A
在有氧存在的條件下,丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴]o酶A,再進(jìn)入三羧酸循環(huán),被徹底氧化成CO2、H2O并釋放出能量。二、三羧酸循環(huán)(TCA)---糖的需氧分解
3、生理意義-----糖的無氧分解和需氧分解的能量轉(zhuǎn)換效率(1)為機(jī)體提供能量
經(jīng)計(jì)算,葡萄糖的產(chǎn)能效率是40%,比發(fā)酵高12%,比酵解高9%,所以,糖的有氧氧化時(shí)生物機(jī)體獲取能量的主要途徑。
(2)糖的需氧代謝是物質(zhì)代謝的總樞紐 在糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝中的作用如下圖(3)草酰乙酸在TCA循環(huán)中的作用
草酰乙酸的濃度影響TCA循環(huán)的速度,必需保持一定的濃度,草酰乙酸可由下列3種途徑生成。
三、磷酸己糖途徑(HMS)---糖需氧分解的代謝旁路
2、生理意義---產(chǎn)生的NADPH為重要的還原力 HMS和EMP都存在于細(xì)胞漿中。從圖9-8可見:
每1分子6-磷酸葡萄糖進(jìn)入HMS循環(huán)一次,可產(chǎn)生3分子CO2,6分子NADPH和1分子3-P-甘油醛。2分子3-P-甘油醛經(jīng)過EMP逆行,又可合成1分子6-P酸葡萄糖,因此,1分子6-磷酸葡萄糖經(jīng)HMS完全氧化,需循環(huán)2次,可產(chǎn)生12分子NADPH。此外,NADPH也可通過穿梭作用進(jìn)入呼吸鏈進(jìn)行氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,若以每分子NADPH產(chǎn)生3分子ATP計(jì)算,每分子6-磷酸葡萄糖經(jīng)HMS可產(chǎn)生36分子ATP。
第三節(jié) 糖的合成代謝
一、光合作用
1、概念---光合作用是合成糖的主要途徑
2、能量轉(zhuǎn)換---光合作用分兩個(gè)階段進(jìn)行
光反應(yīng):利用光能合成ATP,還原NADP,并釋放氧氣。
暗反應(yīng):利用光反應(yīng)產(chǎn)生的NADP和ATP,通過1,5-二磷酸核酮糖固定CO2,生成3-磷酸甘油酸,然后在多種酶作用下生成3-磷酸甘油醛,最后通過3-磷酸甘油醛轉(zhuǎn)變成葡萄糖。
二、糖原合成
人和動(dòng)物體內(nèi)合成糖原的過程包括糖原生成作用和糖異生作用
1、糖原生成作用---由葡萄糖合成糖原
2、糖異生作用---由非糖物質(zhì)合成糖原
在EMP中,由激酶催化的反應(yīng)是不可逆的,需其他酶的參與丙酮酸羧化支路
在EMP中,由磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸是不可逆的,所以,在糖異生過程中,丙酮酸先轉(zhuǎn)化為草酰乙酸后,再轉(zhuǎn)化成磷酸烯醇式丙酮酸。如圖 糖異生作用的3種主要原料是乳酸、甘油和某些氨基酸。乳酸在乳酸脫氫酶催化下生成丙酮酸,經(jīng)EMP逆行合成糖 氨基酸通過多種方式轉(zhuǎn)變成EMP的中間產(chǎn)物,再生成糖。糖氧化與糖異生作用的關(guān)系如圖9-11
第九章 糖代謝
重點(diǎn)
1、敘述磷酸己糖途徑(HMS)的生理意義
2、糖的需氧代謝是物質(zhì)代謝的總樞紐? 3、1分子葡萄糖徹底氧化分解后產(chǎn)生的ATP數(shù)目是多少?ATP產(chǎn)生的部位是
第四篇:生物化學(xué)糖代謝知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第六章糖代謝
糖(carbohydrates)即碳水化合物,是指多羥基醛或多羥基酮及其衍生物或多聚物。
根據(jù)其水解產(chǎn)物的情況,糖主要可分為以下四大類:
單糖:葡萄糖(G)、果糖(F),半乳糖(Gal),核糖
雙糖:麥芽糖(G-G),蔗糖(G-F),乳糖(G-Gal)
多糖:淀粉,糖原(Gn),纖維素
結(jié)合糖:
糖脂,糖蛋白
其中一些多糖的生理功能如下:
淀粉:植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式
糖原:動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式
纖維素:作為植物的骨架
一、糖的生理功能
1.氧化供能
2.機(jī)體重要的碳源
3.參與組成機(jī)體組織結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)細(xì)胞信息傳遞,形成生物活性物質(zhì),構(gòu)成具有生理功能的糖蛋白。
二、糖代謝概況——分解、儲(chǔ)存、合成三、糖的消化吸收
食物中糖的存在形式以淀粉為主。
1.消化
消化部位:主要在小腸,少量在口腔。
消化過程:口腔
胃
腸腔
腸黏膜上皮細(xì)胞刷狀緣
吸收部位:小腸上段
吸收形式:單糖
SGLT
吸收機(jī)制:依賴Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(SGLT)轉(zhuǎn)運(yùn)。
小腸腸腔
腸粘膜上皮細(xì)胞
2.吸收
吸收途徑:
肝臟
門靜脈
各種組織細(xì)胞
體循環(huán)
四、糖的無氧分解
過程
第一階段:糖酵解
第二階段:乳酸生成反應(yīng)部位:胞液
產(chǎn)能方式:底物水平磷酸化
凈生成ATP數(shù)量:2×2-2=
2ATP
E1
E2
E1:己糖激酶
E2:
6-磷酸果糖激酶-1
E3:
丙酮酸激酶
NAD+
乳
酸
NADH+H+
E3
①
己糖激酶
②
6-磷酸果糖激酶-1
③
丙酮酸激酶
①
別構(gòu)調(diào)節(jié)
②
共價(jià)修飾調(diào)節(jié)
調(diào)節(jié):糖無氧酵解代謝途徑的調(diào)節(jié)主要是通過各種變構(gòu)劑對(duì)三個(gè)關(guān)鍵酶進(jìn)行變構(gòu)調(diào)節(jié)。
關(guān)鍵酶
調(diào)節(jié)方式
ATP
ADP
?
糖無氧氧化最主要的生理意義在于迅速提供能量,這對(duì)肌收縮更為重要。
?
是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。
G(Gn)
生理意義:
胞液
①
無線粒體的細(xì)胞,如:紅細(xì)胞
②
代謝活躍的細(xì)胞,如:白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞
丙酮酸
第一階段:糖酵解途徑
乙酰CoA
五、糖的有氧氧化
第二階段:丙酮酸的氧化脫羧
線粒體
CO2
ADP
[O]
NADH+H+
FADH2
ATP
H2O
TAC循環(huán)
第四階段:氧化磷酸化
第三階段:三羧酸循環(huán)
1、反應(yīng)過程
糖酵解途徑(同糖酵解,略)
②丙酮酸進(jìn)入線粒體,氧化脫羧為乙酰CoA
(acetyl
CoA)。
丙酮酸
乙酰CoA
NAD+,HSCoA
CO2,NADH
+
H+
丙酮酸脫氫酶復(fù)合體
總反應(yīng)式:
③乙酰CoA進(jìn)入檸檬酸循環(huán)及氧化磷酸化生成ATP
概述:三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic
acid
Cycle,TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)或Krebs循環(huán),這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中第一個(gè)中間產(chǎn)物是含三個(gè)羧基的檸檬酸。它由一連串反應(yīng)組成。
反應(yīng)部位:所有的反應(yīng)均在線粒體(mitochondria)中進(jìn)行。
涉及反應(yīng)和物質(zhì):經(jīng)過一輪循環(huán),乙酰CoA的2個(gè)碳原子被氧化成CO2;在循環(huán)中有1次底物水平磷酸化,可生成1分子ATP;有4次脫氫反應(yīng),氫的接受體分別為NAD+或FAD,生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。
總反應(yīng)式:1乙酰CoA
+
3NAD+
+
FAD
+
GDP
+
Pi
+
2H2O
2CO2
+
3(NADH+H+)+
FADH2
+
CoA
+
GTP
特點(diǎn):整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)
生理意義:1.檸檬酸循環(huán)是三大營養(yǎng)物質(zhì)分解產(chǎn)能的共同通路。
2.檸檬酸循環(huán)是糖、脂肪、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。
2、糖有氧氧化生理意義----是機(jī)體獲得能量的主要方式
(H+
+
e
進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成H2O的同時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成ATP)
①
酵解途徑:己糖激酶
磷酸果糖激酶-1
丙酮酸激酶
②
丙酮酸的氧化脫羧:丙酮酸脫氫酶復(fù)合體
③
三羧酸循環(huán):檸檬酸合酶
α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體
異檸檬酸脫氫酶
3、有氧氧化的調(diào)節(jié)
六、磷酸戊糖途徑
有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn):
⑴
有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
⑵
ATP/ADP或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值升高,所有關(guān)鍵酶均被抑制。
⑶
氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低,則后者速率也減慢。
⑷
三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)需要多少乙酰CoA,則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少丙酮酸以生成乙酰CoA。
關(guān)鍵酶
1、概念:是指從糖酵解的中間產(chǎn)物6-磷酸-葡萄糖開始形成旁路,通過氧化、基團(tuán)轉(zhuǎn)移兩個(gè)階段生成果糖-6-磷酸和3-磷酸甘油醛,從而返回糖酵解的代謝途徑,亦稱為磷酸戊糖旁路
2、反應(yīng)部位:胞液
3、反應(yīng)過程:第一階段:氧化反應(yīng)(生成磷酸戊糖,NADPH+H+及CO2)
第二階段:非氧化反應(yīng)(包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移)
4、特點(diǎn):①脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體,生成NADPH+H+。
②反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物——5-磷酸核糖。
③葡糖-6-磷酸脫氫酶為磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶,其活性的高低決定葡糖-6-磷酸進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。
5、生理意義:
①為核苷酸的生成提供核糖
體內(nèi)合成核苷酸和核酸所需的核糖或脫氧核糖均以5-磷酸核糖的形式提供,這是體內(nèi)生成5-磷酸核糖的主要途徑。
②提供NADPH作為供氫體參與多種代謝反應(yīng)
合成代謝
羥化反應(yīng)
維持谷胱甘肽的還原態(tài)
以下為流程圖:
糖酵解、糖有氧氧化及磷酸戊糖途徑的聯(lián)系
肌肉:肌糖原,180
~
300g,主要供肌肉收縮所需
肝臟:肝糖原,70
~
100g,維持血糖水平
七、糖原的合成與分解
定義:糖原的合成(glycogenesis)
指由葡萄糖合成糖原的過程。糖原合成時(shí),葡萄糖先活化,再連接形成直鏈和支鏈。
組織定位:主要在肝臟、肌肉
細(xì)胞定位:胞漿
儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義
合成定義;糖原分解
(glycogenolysis)習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。
亞細(xì)胞定位:胞漿
分解
關(guān)鍵酶
①
糖原合成:糖原合酶
②
糖原分解:糖原磷酸化酶
調(diào)節(jié)
當(dāng)糖原合成途徑活躍時(shí),分解途徑則被抑制,才能有效地合成糖原;反之亦然。(見圖二)
八、糖異生
1、概念:糖異生(gluconeogenesis)是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。
2、反應(yīng)部位:主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體
3、原料:主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。
4、調(diào)節(jié):主要是對(duì)2個(gè)底物循環(huán)的調(diào)節(jié)
①酵解途徑與糖異生途徑是方向相反的兩條代謝途徑。如從丙酮酸進(jìn)行有效的糖異生,就必須抑制酵解途徑,以防止葡萄糖又重新分解成丙酮酸;反之亦然。
②這種協(xié)調(diào)主要依賴于對(duì)這兩條途徑中的兩個(gè)底物循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第一個(gè)底物循環(huán)在果糖-6-磷酸與果糖-1,6-二磷酸之間進(jìn)行,第二個(gè)底物循環(huán)在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之間進(jìn)行
5、生理意義:
①
維持血糖恒定
空腹或饑餓時(shí),依賴氨基酸、甘油等異生成葡萄糖,以維持血糖水平恒定。
正常成人的腦組織不能利用脂酸,主要依賴葡萄糖供給能量;紅細(xì)胞沒有線粒體,完全通過糖酵解獲得能量;骨髓、神經(jīng)等組織由于代謝活躍,經(jīng)常進(jìn)行糖酵解。即使在饑餓狀況下,機(jī)體也需消耗一定量的糖,以維持生命活動(dòng)。此時(shí)這些糖全部依賴糖異生生成。
②糖異生是補(bǔ)充或恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備的重要途徑
③腎糖異生增強(qiáng)有利于維持酸堿平衡
④骨骼肌中的乳酸在肝中糖異生形成乳酸循環(huán)
乳酸循環(huán)是一個(gè)耗能的過程,2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP,其生理意義為乳酸再利用,避免了乳酸的損失,同時(shí)防止乳酸的堆積引起酸中毒
草酰乙酸出入線粒體的方式如下:
糖酵解與糖異生的聯(lián)系:
乳酸循環(huán)過程:
九、葡萄糖的其他代謝產(chǎn)物
1、糖醛酸途徑生成葡糖醛酸
2、多元醇途徑生成木糖醇、山梨醇等3、2,3-二磷酸甘油酸旁路調(diào)節(jié)血紅蛋白運(yùn)氧
十、血糖及其調(diào)節(jié)
1、概念:
血糖,指血液中的葡萄糖。
血糖水平,即血糖濃度。
正常血糖濃度
:3.89~6.11mmol/L2、生理意義:保證重要組織器官的能量供應(yīng),特別是某些依賴葡萄糖供能的組織器官。
腦組織不能利用脂酸,正常情況下主要依賴葡萄糖供能;
紅細(xì)胞沒有線粒體,完全通過糖酵解獲能;
骨髓及神經(jīng)組織代謝活躍,經(jīng)常利用葡萄糖供能。
3、血糖來源和去路
4、血糖水平的平衡主要受到激素調(diào)節(jié)
血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果;也是肝、肌肉、脂肪組織等各器官組織代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果.主要調(diào)節(jié)激素
降低血糖:胰島素(insulin)
升高血糖:胰高血糖素(glucagon)、糖皮質(zhì)激素、腎上腺素
主要依靠激素的調(diào)節(jié),酶水平的調(diào)節(jié)是最基本的調(diào)節(jié)方式和基礎(chǔ)。
5、糖代謝障礙導(dǎo)致血糖水平異常
臨床上因糖代謝障礙可發(fā)生血糖水平紊亂,常見有以下兩種類型:
?
低血糖
(hypoglycemia)
:血糖濃度低于2.8mmol/L
(1)其危害:低血糖影響腦的正常功能,從而出現(xiàn)頭暈、倦怠無力、心悸等,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)昏迷,稱為低血糖休克。如不及時(shí)給病人靜脈補(bǔ)充葡萄糖,可導(dǎo)致死亡。
(2)其原因可能有:
①
胰性(胰島β-細(xì)胞機(jī)能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞機(jī)能低下等);
②
肝性(肝癌、糖原累積病等);
③
內(nèi)分泌異常(垂體機(jī)能低下、腎上腺皮質(zhì)機(jī)能低下等);
④
腫瘤(胃癌等);
⑤
饑餓或不能進(jìn)食者等。
(3)其治療措施:①糾正低血糖(糖類飲食、靜脈注射或滴注葡萄糖溶液)
②病因治療(胰島素和口服降糖藥、積極治療肝病、手術(shù)切除胰島腫瘤、激素治療)
?
高血糖
(hyperglycemia)
:空腹血糖高于7.1mol/L
①
血糖濃度超過了腎小管的重吸收能力(腎糖閾),則可出現(xiàn)糖尿。
②
持續(xù)性高血糖和糖尿,特別是空腹血糖和糖耐量曲線高于正常范圍,主要見于糖尿病(diabetes
mellitus)。
③
高血糖及糖尿的病理和生理原因
a.持續(xù)性高血糖和糖尿,主要見于糖尿病(diabetes
mellitus,DM)。
b.血糖正常而出現(xiàn)糖尿,見于慢性腎炎、腎病綜合征等引起腎對(duì)糖的吸收障礙。
c.生理性高血糖和糖尿可因情緒激動(dòng)而出現(xiàn)。
6、糖尿病
(1)概念:糖尿病是一種因部分或完全胰島素缺失、或細(xì)胞胰島素受體減少、或受體敏感性降低導(dǎo)致的疾病。
(2)臨床特征:血糖濃度持續(xù)增高,有糖尿,伴有脂類、蛋白質(zhì)代謝紊亂和水、電解質(zhì)、酸堿平衡紊亂。
(3)分型:Ⅰ型(胰島素依賴型)多發(fā)生于青少年,主要與遺傳有關(guān),定位于人類組織相容性復(fù)合體上的單個(gè)基因或基因群,是自身免疫病。
Ⅱ型(非胰島素依賴型)和肥胖關(guān)系密切,可能是由細(xì)胞膜上胰島素受體丟失所致。
(4)并發(fā)癥:
l
急性并發(fā)癥
糖尿病酮癥酸中毒、糖尿病高滲性昏迷
l
慢性并發(fā)癥
大血管病變,AS;微小血管病變:糖尿病視網(wǎng)膜、腎病、心肌病(廣泛灶性壞死)
及神經(jīng)織;神經(jīng)病變:周圍神經(jīng)病變與自主神經(jīng)病變;其他眼?。喊變?nèi)障、青光眼、屈光不正、黃斑病變等;糖尿病足
(5)發(fā)生機(jī)制:
第五篇:生化教案第十章 脂代謝
第十章 脂代謝
第一節(jié) 概述
類脂和脂肪總稱為脂肪。類脂是構(gòu)成機(jī)體組織的結(jié)構(gòu)成分,脂肪是動(dòng)植物的重要能源,稱為儲(chǔ)存脂質(zhì)。
一、脂肪的降解
1、胰脂肪酶---在人和動(dòng)物體消化道中降解脂肪
胰脂肪酶分為酯酶和脂酶兩類。酯酶主要水解脂肪酸和一元醇構(gòu)成的酯。脂酶包括脂肪酶和磷脂酶,脂肪酶水解三酰甘油,產(chǎn)生甘油和脂肪酸。磷脂酶作用于磷脂,可產(chǎn)生甘油、脂肪酸、磷酸、膽堿等。
2、微生物脂肪酶---具有雙向催化特性
細(xì)菌的脂肪酶降解活性一般不高,但真菌的脂肪酶活性較高。脂肪酶能將脂肪降解生成脂肪酸和甘油。
脂肪酶也能在一定條件下催化醇與酸縮合成酯。
二、脂肪酸的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)
1、脂肪的吸收---吸收形態(tài)的多樣性 被吸收的形態(tài)
一是完全水解成甘油和脂肪酸,脂肪酸再與膽汁鹽按比例結(jié)合成可溶于水的復(fù)合物,與甘油一起被小腸上皮細(xì)胞吸收并進(jìn)入血液。
二是不完全水解,脂肪部分水解成脂肪酸、單酰甘油、二酰甘油,而被吸收。
三是完全不水解,經(jīng)膽汁高度乳化成脂肪微粒,同樣能被小腸粘膜細(xì)胞吸收,經(jīng)淋巴系統(tǒng)再進(jìn)入血液循環(huán)。
2、血脂---油脂的轉(zhuǎn)運(yùn)
血漿中的脂質(zhì)統(tǒng)稱為血脂。
血脂與蛋白結(jié)合形成脂蛋白,根據(jù)密度,脂蛋白分為高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、極低密度脂蛋白、乳糜顆粒等,脂蛋白具有較強(qiáng)的親水性,便于隨血液循環(huán)被轉(zhuǎn)運(yùn)至各器官組織。
三、油脂的中間代謝概況
第二節(jié)
脂肪的代謝
一、甘油代謝
1、甘油的分解---從磷酸丙糖插入EMP
2、甘油的合成---分解代謝的逆行
二、脂肪酸的分解代謝
1、β-氧化---分解代謝的主要途徑
脂肪酸通過酶催化α碳原子與β碳原子間的斷裂、β碳原子上的氧化,相繼切下二碳單位而降解的方式稱為β氧化(是在線粒體中進(jìn)行的)。
脂肪酸β氧化前必須活化形成脂酰輔酶A,然后才能進(jìn)一步分解。
在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行的脂肪酸β-氧化包括氧化、水化、再氧化、硫解4步化學(xué)反應(yīng)。
(1)氧化
進(jìn)入線粒體的脂酰輔酶A被脂酰輔酶A脫氫酶催化,脫去α、β碳兩個(gè)碳原子上的氫,生成FADH2和烯脂酰輔酶A。
2、水化
3、再氧化
(4)硫解
三、脂肪酸的合成代謝 1胞漿合成---全程合成途徑 全程合成途徑是指從二碳單位開始的脂肪酸合成過程。2 ?;D(zhuǎn)換
合成過程的中間產(chǎn)物都連接在一個(gè)酰基載體蛋白(ACP)分子上,并與其—SH以共價(jià)鍵相連。
第三節(jié) 磷脂代謝和固醇代謝
二、固醇代謝
1、膽固醇的合成---關(guān)鍵酶是羥甲基戊二酰CoA還原酶
第四節(jié) 脂質(zhì)代謝在工業(yè)上的應(yīng)用
一、脂質(zhì)代謝在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1、脂酶水解食品中的脂肪----影響食品的風(fēng)味
脂酶作用于食品材料中的油脂,產(chǎn)生游離脂肪酸,后者很容易進(jìn)一步氧化而產(chǎn)生一系列短碳鏈的脂肪酸、脂肪醛等,從而影響食品的風(fēng)味。
2、脂酶催化的酯交換—生產(chǎn)新產(chǎn)品的一種手段
脂酶作用于油和脂肪時(shí),同時(shí)發(fā)生甘油酯的水解和再合成反應(yīng),于是?;诟视王シ肿娱g移動(dòng)和發(fā)生酯交換反應(yīng)。
酯交換反應(yīng)從廉價(jià)的原料生產(chǎn)有價(jià)值的可可奶油。第十章 重點(diǎn)
1、解釋?duì)?脂肪酸氧化
2、脂肪被吸收的形態(tài)有哪三種?分別解釋之。