第04章糖代谢

null糖 代 谢糖 代 谢Metabolism of Carbohydrates第 四 章主讲：张向阳 jnmczxy@163.com第一节 概　述第一节 概　述Introductionnull一、糖的主要生理功能是氧化供能糖在生命活动中的主要作用是提供能源。 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等物质的原料。作为机体组织细胞的组成成分。提供合成体内其他物质的原料。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的组成成分。null二、糖的消化吸收主要是在小肠进行糖的消化人类食物中的糖主要有植物淀粉、动物糖原以及麦芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉为主。消化部位： 主要在小肠，少量在口腔。null淀粉 麦芽糖+麦芽三糖 （40%） （25%）α-临界糊精+异麦芽糖 （30%） （5%）葡萄糖 唾液中的α-淀粉酶 α-葡萄糖苷酶 α-临界糊精酶 消化过程： 肠粘膜上皮细胞刷状缘 口腔 肠腔 胰液中的α-淀粉酶 null糖的吸收吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 nullADP+Pi ATP G Na+ K+ 小肠粘膜细胞肠腔门静脉吸收机制：Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter, SGLT)刷状缘细胞内膜null葡萄糖转运进入细胞 这一过程依赖于葡萄糖转运体(glucose transporter，GLUT)。三、糖代谢的概况null血葡萄糖第二节 糖的无氧分解第二节 糖的无氧分解Glycolysisnull在机体缺氧条件下，葡萄糖经一系列酶促反应生成乳酸的过程称为糖酵解(glycolysis)，亦称糖的无氧氧化(anaerobic oxidation)。 糖酵解的反应部位：胞浆。null一、糖无氧氧化反应过程分为酵解途径和乳酸生成两个阶段第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖酵解途径(glycolytic pathway)。 第二阶段：由丙酮酸转变成乳酸。糖酵解分为两个阶段：null葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（一）葡萄糖经酵解途径分解为两分子丙酮酸 null哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶(glucokinase)。 它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低；②受激素调控。 这些特性使葡萄糖激酶在维持血糖水平和糖代谢中起着重要的生理作用。 null6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖null6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphfructokinase-1)null磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖null磷酸丙糖的同分异构化null3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸null在以上反应中，底物分子内部能量重新分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP的过程，称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation) 。1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸null3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸null2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸null磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸， 并通过底物水平磷酸化生成ATPnull（二）丙酮酸转变成乳酸反应中的NADH+H+ 来自于上述第6步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。null糖酵解的代谢途径E2E1E3糖酵解小结糖酵解小结反应部位：胞浆； 糖酵解是一个不需氧的产能过程； 反应全过程中有三步不可逆的反应：null产能的方式和数量 方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：从G开始 2×2-2= 2ATP 从Gn开始 2×2-1= 3ATP 终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢： 分解利用 乳酸循环（糖异生） 由尿排出null除葡萄糖外，其它己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径。 null二、糖酵解的调控是对3个关键酶活性的调节关键酶调节方式null （一）6-磷酸果糖激酶-1对调节酵解途径的流量最重要变构调节别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂：柠檬酸; ATP（高浓度）ATP对6-磷酸果糖激酶-1的调节：ATP对6-磷酸果糖激酶-1的调节：2,6-双磷酸果糖对6-磷酸果糖激酶-1的调节：2,6-双磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂； 其作用是与AMP一起取消ATP、柠檬酸对6-磷酸果糖激酶-1的变构抑制作用。2,6-双磷酸果糖对6-磷酸果糖激酶-1的调节：nullF-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶 PKA null（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点别构调节别构抑制剂：ATP, 丙氨酸别构激活剂：1,6-双磷酸果糖null共价修饰调节丙酮酸激酶丙酮酸激酶ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶（无活性） （有活性）PKA：蛋白激酶A (protein kinase A)CaM：钙调蛋白null（三）己糖激酶受到反馈抑制调节6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。 胰岛素可诱导葡萄糖激酶基因的转录，促进酶的合成。 null三、糖酵解的主要生理意义是在机体缺氧的情况下快速供能是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。① 无线粒体的细胞，如：红细胞② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞第三节 糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydrate第三节 糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Carbohydratenull糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成H2O和CO2，并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。部位：胞液及线粒体概念null一、糖有氧氧化的反应过程第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧第三阶段：三羧酸循环 G（Gn）第四阶段：氧化磷酸化丙酮酸 乙酰CoAH2O [O] ATP ADPTAC循环 胞液线粒体null（一）葡萄糖循糖酵解途径分解为丙酮酸总反应式: （二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA null丙酮酸脱氢酶复合体的组成E1：丙酮酸脱氢酶 E2：二氢硫辛酰胺转乙酰酶 E3：二氢硫辛酰胺脱氢酶TPP 硫辛酸（ ) HSCoA FAD, NAD+酶辅酶nullCO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成1. -羟乙基-TPP的生成 2.乙酰硫辛酰胺的生成 3.乙酰CoA的生成4. 硫辛酰胺的生成 二、三羧酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统二、三羧酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle, TAC)也称为柠檬酸循环，这是因为循环反应中的第一个中间产物是一个含三个羧基的柠檬酸。由于Krebs正式提出了三羧酸循环的学说，故此循环又称为Krebs循环，它由一连串反应组成。概述反应部位：线粒体（一）TCA循环由8步代谢反应组成（一）TCA循环由8步代谢反应组成乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸 柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸 异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸 α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA 琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应 琥珀酸脱氢生成延胡索酸 延胡索酸加水生成苹果酸 苹果酸脱氢生成草酰乙酸 nullNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+⑧①②③④⑤⑥⑦②①柠檬酸合酶②顺乌头酸酶③异柠檬酸脱氢酶④α-酮戊二酸脱氢酶复合体⑤琥珀酰CoA合成酶⑥琥珀酸脱氢酶⑦延胡索酸酶⑧苹果酸脱氢酶反应过程小结：小结：三羧酸循环的概念：指乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。 TAC过程的反应部位是线粒体。null经过一次三羧酸循环， 消耗一分子乙酰CoA； 经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化； 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2， 1分子GTP； 关键酶有：柠檬酸合酶，α-酮戊二酸脱氢酶复合体， 异柠檬酸脱氢酶。整个循环反应为不可逆反应。三羧酸循环的要点：null三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化，不可能通过三羧酸循环直接从乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为CO2及H2O。三羧酸循环的中间产物：null表面上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会消耗的，它可被反复利用。实际上：例如： Ⅰ.机体内各种物质代谢之间是彼此联系、相互配合的，TAC中的某些中间代谢物能够转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联系。 所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。Ⅱ.机体糖供不足时，可能引起TAC运转障碍，这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰CoA进入TAC氧化分解。 null草酰乙酸的来源如下：（二）TCA循环受底物、产物和关键酶活性的调节（二）TCA循环受底物、产物和关键酶活性的调节TCA循环主要受其底物、产物、关键酶活性3种因素的调控。1．TCA循环中有3个关键酶柠檬酸合酶 异柠檬酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶 （三）TCA循环在3大营养物质代谢中具有重要生理意义（三）TCA循环在3大营养物质代谢中具有重要生理意义TCA循环是3大营养素的最终代谢通路,其作用在于通过4次脱氢，为氧化磷酸化反应生成ATP提供还原当量。 TCA循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。null三、糖有氧氧化是机体获得ATP的主要方式H+ + e 进入呼吸链彻底氧化生成H2O 的同时ADP偶联磷酸化生成ATP。null四、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求四、糖有氧氧化的调节是基于能量的需求关键酶① 酵解途径：② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体③ 三羧酸循环：己糖激酶 丙酮酸激酶 6-磷酸果糖激酶-1柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶null丙酮酸脱氢酶复合体的调节别构调节别构抑制剂：乙酰CoA；NADH；ATP 别构激活剂：AMP；ADP；NAD+乙酰CoA / HSCoA或 NADH / NAD+时，其活性也受到抑制。null共价修饰调节null异柠檬酸 脱氢酶柠檬酸合酶 α-酮戊二酸 脱氢酶复合体 柠檬酸 Ca2+ ① ATP、ADP的影响② 产物堆积引起抑制③ 循环中后续反应中间产物别位反馈抑制前面反应中的酶④ 其他，如Ca2+可激活许多酶三羧酸循环的调节有氧氧化的调节特点有氧氧化的调节特点⑴ 通过对其关键酶的调节实现。 ⑵ ATP/ADP或ATP/AMP比值全程调节。 ⑶ 氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，则后者速率也减慢。 ⑷ 三羧酸循环与酵解途径互相协调。null五、巴斯德效应是指糖有氧氧化抑制糖酵解的现象 概念机制有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸; 缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞浆浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。巴斯德效应(Pastuer effect) 指有氧氧化抑制糖酵解的现象。第 四 节 葡萄糖的其他代谢途径 Other Metabolism Pathways of Glucose第 四 节 葡萄糖的其他代谢途径 Other Metabolism Pathways of Glucose一、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖一、磷酸戊糖途径生成NADPH和磷酸戊糖概念磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。null细胞定位：胞液 第一阶段：氧化反应（一）磷酸戊糖途径的反应过程分为两个阶段反应过程可分为二个阶段: 第二阶段：非氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2。包括一系列基团转移。null6-磷酸葡萄糖脱氢酶 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 1．6-磷酸葡萄糖在氧化阶段生成磷酸戊糖和NADPHnull催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此代谢途径的关键酶。 两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成NADPH + H+。 反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。G-6-P5-磷酸核糖NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+CO2null第二阶段反应的意义就在于通过一系列基团转移反应，将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路（pentose phosphate shunt）。2．经过基团转移反应进入糖酵解途径null5-磷酸核酮糖(C5) ×35-磷酸核糖 C56-磷酸葡萄糖(C6)×3null磷酸戊糖途径第一阶段第二阶段null总反应式:磷酸戊糖途径的特点:磷酸戊糖途径的特点:一分子G-6-P经过反应，只能发生一次脱羧和二次脱氢反应，生成一分子CO2和2分子NADPH+H+ 。 反应过程中进行了一系列酮基和醛基转移反应，经过了3、4、5、6、7碳糖的演变过程。 反应中生成了重要的中间代谢物——5-磷酸核糖。null（二）磷酸戊糖途径主要受NADPH/NADP+比值的调节6-磷酸葡萄糖脱氢酶此酶为磷酸戊糖途径的关键酶。 此酶活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，比值升高则被抑制，降低则被激活。另外NADPH对该酶有强烈抑制作用。 null（三）磷酸戊糖途径的生理意义在于生成NADPH和5-磷酸核糖2．提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反应1．为核酸的生物合成提供核糖（1）NADPH是体内许多合成代谢的供氢体； （2）NADPH参与体内羟化反应； （3）NADPH还用于维持谷胱甘肽(glutathione，GSH)的还原状态。null氧化型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽 还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可以保护一些含-SH基的蛋白质或酶免受氧化剂尤其是过氧化物的损害。 在红细胞中还原型谷胱甘肽更具有重要作用。它可以保护红细胞膜蛋白的完整性。 第 五 节 糖原的合成与分解Glycogenesis and Glycogenolysis第 五 节 糖原的合成与分解Glycogenesis and Glycogenolysis糖原的定义：糖原的定义：糖原储存的主要器官及其生理意义：糖 原 (glycogen)是动物体内糖的储存形式之一，是机体能迅速动用的能量储备。null糖原的结构特点及其意义：1. 葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键形成长链。 2. 约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。 3. 每条链都终止于一个非还原端.非还原端增多，以利于其被酶分解。null一、糖原的合成代谢主要在肝和肌组织中进行合成部位：糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉 细胞定位：胞浆null1.葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖糖原合成途径：null2.6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖此反应中磷酸基团转移的意义在于：由于延长形成α-1,4-糖苷键，所以葡萄糖分子C1上的半缩醛羟基必须活化，才利于与原来的糖原分子末端葡萄糖的游离C4羟基缩合。半缩醛羟基与磷酸基之间形成的O-P键具有较高的能量。nullUDPG可看作“活性葡萄糖”，在体内充作葡萄糖供体。3.1-磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖null4.α-1,4-糖苷键式结合null糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物(primer)， 作为UDPG 上葡萄糖基的接受体。 null糖原合成的限速酶11~18G5、糖原分枝的形成 α-1,4-糖苷键 α-1,6-糖苷键 6~7Gnull近来人们在糖原分子的核心发现了一种名为glycogenin的蛋白质。Glycogenin可对其自身进行共价修饰，将UDP-葡萄糖分子的C1结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。糖原合成过程中作为引物的第一个糖原分子从何而来？null二、肝糖原分解产物——葡萄糖可补充血糖亚细胞定位：胞浆肝糖元的分解过程：1.糖原的磷酸解糖原分解 (glycogenolysis )习惯上指肝糖原分解成为葡萄糖的过程。Pnull2.脱枝酶的作用①转移葡萄糖残基（4 个G时） ②水解-1,6-糖苷键脱枝酶 (debranching enzyme)磷酸化酶转移酶活性 α-1,6糖苷酶活性在几个酶的共同作用下，最终产物中约85%为1-磷酸葡萄糖，15%为游离葡萄糖。null3. 1-磷酸葡萄糖转变成6-磷酸葡萄糖4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶只存在于肝、肾中，而不存在于肌中。所以只有肝和肾可补充血糖；而肌糖原不能分解成葡萄糖，只能进行糖酵解或有氧氧化。 肌糖原的分解肌糖原的分解肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同，但是生成6-磷酸葡萄糖之后，由于肌肉组织中不存在葡萄糖-6-磷酸酶，所以生成的6-磷酸葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，提供血糖，而只能进入酵解途径进一步代谢。 肌糖原的分解与合成与乳酸循环有关。nullG-6-P的代谢去路：G（补充血糖）G-6-PF-6-P （进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）UDPG 6-磷酸葡萄糖内酯 （进入磷酸戊糖途径）葡萄糖醛酸 （进入葡萄糖醛酸途径）小　结反应部位：胞浆 null糖原的合成与分解总图三、糖原合成与分解受到彼此相反的调节三、糖原合成与分解受到彼此相反的调节它们的快速调节有共价修饰和变构调节二种方式。 它们都以活性、无（低）活性二种形式存在，二种形式之间可通过磷酸化和去磷酸化而相互转变。这两种关键酶的重要特点：（一）糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶（一）糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶糖原磷酸化酶的共价修饰调节磷酸化酶b激酶磷酸化酶b （活性低）磷酸化酶a （活性高）Ｐnull磷酸化酶二种构像——紧密型(T)和疏松型(R)，其中T型的14位Ser暴露，便于接受共价修饰(脱磷酸)调节。葡萄糖是磷酸化酶的别构抑制剂。糖原磷酸化酶的变构调节（二）糖原合酶是糖原合成的关键酶（二）糖原合酶是糖原合成的关键酶糖原合酶的共价修饰调节null磷酸化酶b激酶糖原合酶 糖原合酶-P 磷酸化酶b磷酸化酶a磷蛋白磷酸酶抑制剂null肌肉内糖原代谢的二个关键酶的调节与肝糖原不同：在糖原分解代谢时肝主要受胰高血糖素的调节，而肌肉主要受肾上腺素调节。 肌肉内糖原合酶及磷酸化酶的变构效应物主要为AMP、ATP及6-磷酸葡萄糖。 null第 六 节 糖 异 生 Gluconeogenesisnull糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。部位：原料：概念： 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。null一、糖异生途径不完全是糖酵解的逆反应过程：酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。null（一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路变为磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸草酰乙酸PEP① 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）nullnull草酰乙酸转运出线粒体：null线粒体胞液null糖异生途径所需NADH+H+的来源：糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛时，需要NADH+H+。由乳酸为原料异生糖时， NADH+H+由下述反应提供。乳酸丙酮酸LDHNAD+ NADH+H+null由氨基酸为原料进行糖异生时， NADH+H+则由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的β-氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。null（二）1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖（三）6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖非糖物质进入糖异生的途径非糖物质进入糖异生的途径糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物生糖氨基酸α-酮酸-NH2 甘油 α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮乳酸丙酮酸2H上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡（三）肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡三、糖异生的生理意义（一）维持血糖水平的恒定是糖异生最主要的生理作用（二）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径三碳途径： 指进食后，大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再进入肝细胞异生为糖原的过程。null四、肌中产生的乳酸运输至肝进行糖异生形成乳酸循环乳酸循环的概念： 肌肉中葡萄糖通过糖酵解生成乳酸。通过细胞膜弥散进入血液，再入肝，在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌摄取，这就构成了一个循环，此循环称为乳酸循环，也称Cori循环。null糖异生活跃 有葡萄糖-6磷酸酶【】循环过程肝肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解途径 丙酮酸乳酸NADH NAD+ 乳酸乳酸NAD+ NADH丙酮酸糖异生途径 血液糖异生低下 没有葡萄糖-6磷酸酶【】null生理意义乳酸再利用，避免了乳酸的损失。 防止乳酸的堆积引起酸中毒。 乳酸循环是一个耗能的过程2分子乳酸异生为1分子葡萄糖需6分子ATP。第 八 节 血糖及其调节 The Definition, Level and Regulation of Blood Glucose第 八 节 血糖及其调节 The Definition, Level and Regulation of Blood Glucosenull血糖，指血液中的葡萄糖。血糖水平，即血糖浓度。 血糖及血糖水平的概念：正常血糖浓度 ：3.89~6.11mmol/Lnull血糖一、血糖的来源和去路是相对平衡的null二、血糖水平的平衡主要是受到激素调节主要调节激素降低血糖：胰岛素(insulin)升高血糖：胰高血糖素(glucagon) 糖皮质激素 肾上腺素（一）胰岛素是体内唯一降低血糖的激素（一）胰岛素是体内唯一降低血糖的激素胰岛素(Insulin)是体内唯一的降低血糖的激素，也是唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素。 胰岛素的分泌受血糖控制，血糖升高立即引起胰岛素分泌；血糖降低，分泌即减少。 null促进肌、脂肪组织等的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞。 通过增强磷酸二酯酶活性，降低cAMP水平，从而使糖原合酶活性增强、磷酸化酶活性降低，加速糖原合成、抑制糖原分解。 通过激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶激活，加速丙酮酸氧化为乙酰CoA，从而加快糖的有氧氧化。 抑制肝内糖异生。这是通过抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成以及促进氨基酸进入肌组织并合成蛋白质，减少肝糖异生的原料。 通过抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，可减缓脂肪动员的速率。胰岛素的作用机制:（二）机体在不同状态下有相应的升高血糖的激素（二）机体在不同状态下有相应的升高血糖的激素1．胰高血糖素(glucagon)是体内主要升高血糖的激素 血糖降低或血内氨基酸升高刺激胰高血糖素的分泌。 null胰高血糖素的作用机制：经肝细胞膜受体激活依赖cAMP的蛋白激酶，从而抑制糖原合酶和激活磷酸化酶，迅速使肝糖原分解，血糖升高。 通过抑制6-磷酸果糖激酶-2，激活果糖双磷酸酶-2，从而减少2,6-双磷酸果糖的合成，后者是6-磷酸果糖激酶-1的最强的变构激活剂以及果糖双磷酸酶-1的抑制剂。于是糖酵解被抑制，糖异生则加速。 促进磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成；抑制肝L型丙酮酸激酶；加速肝摄取血中的氨基酸，从而增强糖异生。 通过激活脂肪组织内激素敏感性脂肪酶，加速脂肪动员，从而间接升高血糖水平。 null① 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。 ② 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。2．糖皮质激素可引起血糖升高此外，在糖皮质激素存在时，其他促进脂肪动员的激素才能发挥最大的效果，间接抑制周围组织摄取葡萄糖。糖皮质激素的作用机制可能有两方面：null3．肾上腺素是强有力的升高血糖的激素肾上腺素的作用机制：通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。主要在应激状态下发挥调节作用。 null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后，血糖水平不会出现大的波动和持续升高。人体对摄入的葡萄糖具有很大的耐受能力的现象称为葡萄糖耐量(glucose tolerence)。三、血糖水平异常及糖尿病是最常见的糖代谢紊乱临床上因糖代谢障碍可发生血糖水平紊乱，常见有以下两种类型：临床上因糖代谢障碍可发生血糖水平紊乱，常见有以下两种类型：低血糖 (hypoglycemia) 高血糖 (hyperglycemia) （一）低血糖是指血糖浓度低于3.0mmol/L（一）低血糖是指血糖浓度低于3.0mmol/L低血糖影响脑的正常功能，因为脑细胞所需要的能量主要来自葡萄糖的氧化。当血糖水平过低时，就会影响脑细胞的功能，从而出现头晕、倦怠无力、心悸等，严重时出现昏迷，称为低血糖休克。如不及时给病人静脉补充葡萄糖，可导致死亡。 低血糖的危害：低血糖的原因：胰性(胰岛β-细胞机能亢进、胰岛α-细胞机能低下等)； 肝性（肝癌、糖原累积病等）； 内分泌异常（垂体机能低下、肾上腺皮质机能低下等）； 肿瘤（胃癌等）； 饥饿或不能进食者等。 低血糖的原因：（二）高血糖是指空腹血糖高于6.9mmol/L（二）高血糖是指空腹血糖高于6.9mmol/L临床上将空腹血糖浓度高于5.6～6.9mmol/L 称为高血糖(hyperglycemia)。 当血糖浓度超过了肾小管的重吸收能力(肾糖阈)，则可出现糖尿。 持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量曲线高于正常范围，主要见于糖尿病(diabetes mellitus)。高血糖的原因：糖尿病； 遗传性胰岛素受体缺陷 某些慢性肾炎、肾病综合症等； 生理性高血糖和糖尿。高血糖的原因：