【正文】 丙酮酸 羧激酶 GDP+Pi +CO2 目 錄 因此，有必要通過調(diào)節(jié)使 糖異生途徑 與 酵解途徑 相互協(xié)調(diào)，主要是對前述底物循環(huán)中的后 2個底物循環(huán) 進行調(diào)節(jié)。 當(dāng)兩種酶活性相等時 ， 則不能將代謝向前推進 ， 結(jié)果僅是 ATP分解釋放出能量 ， 因而稱之為 無效循環(huán) (futile cycle)。 目 錄 6磷酸果糖 1,6雙磷酸果糖 ATP ADP 6磷酸果糖激酶 1 Pi 果糖雙磷 酸酶 1 2,6雙磷酸果糖 AMP （一）第一個底物循環(huán)在 6磷酸果糖與 1,6雙磷酸果糖之間進行 二、糖異生的調(diào)節(jié)與糖酵解的調(diào)節(jié)彼此協(xié)調(diào) 目 錄 （二）在 磷酸烯醇式丙酮酸與丙酮酸之間進行 第二個底物循環(huán) PEP 丙 酮 酸 ATP ADP 丙酮酸激酶 1,6雙磷酸果糖 丙氨酸 乙 酰 CoA 草酰乙酸 目 錄 三、糖異生的主要生理意義是維持血糖濃度的恒定 （一）維持血糖濃度恒定是糖異生最重要的生理作用 ?空腹或饑餓時依賴氨基酸、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，主要依賴氧化葡萄糖供給能量； ? 紅細胞沒有線粒體，完全通過乳酸酵解獲得能量； ? 骨髓、神經(jīng)等組織由于代謝活躍，經(jīng)常進行乳酸酵解。 目 錄 （二）糖異生是補充或恢復(fù)肝糖原儲備的重要途徑 三碳途徑 ： 指進食后，大部分葡萄糖先在肝外細胞中分解為乳酸或丙酮酸等三碳化合物，再進入肝細胞異生為糖原的過程。 ?糖異生是肝補充或恢復(fù)糖原儲備的重要途徑，這在饑餓后進食更為重要。 目 錄 發(fā)生這一變化的原因可能是饑餓造成的代謝性酸中毒所致。 （三）腎糖異生增強有利于維持酸堿平衡 ? 體液 pH降低，促進腎小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，從而使糖異生作用增強。 ? 腎臟中 α酮戊二酸因異生成糖而減少時，可促進谷氨酰胺脫氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脫氨反應(yīng)，腎小管細胞將 NH3分泌入管腔中，與原尿中 H+結(jié)合，降低原尿 H+的濃度，有利于排氫保鈉作用的進行，對于防止酸中毒有重要作用。 目 錄 肌肉收縮（尤其是氧供應(yīng)不足時）通過乳酸酵解生成乳酸。肌肉內(nèi)糖異生活性低，所以乳酸通過細胞膜彌散進入血液后，再入肝，在肝內(nèi)異生為葡萄糖。葡萄糖釋入血液后又可被肌肉攝取，這就構(gòu)成了一個循環(huán)，此循環(huán)稱為乳酸循環(huán)，也叫做 Cori循環(huán)。 四、肌肉收縮產(chǎn)生的可被其他組織利用而形成乳酸循環(huán) 目 錄 肝 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 丙酮酸 乳 酸 NADH NAD+ 乳 酸 乳 酸 NAD+ NADH 丙酮酸 糖異生途徑 血 液 酵解途徑 肌 肉 糖異生低下 沒有葡糖 6磷酸酶 糖異生活躍 有葡糖 6磷酸酶 目 錄 ?乳酸循環(huán)的生理意義 ① 乳酸再利用，避免了乳酸的損失。 ② 防止乳酸的堆積引起酸中毒。 ? 乳酸循環(huán)是一個耗能的過程 2分子乳酸異生為 1分子葡萄糖需 6分子 ATP。 目 錄 第 七 節(jié) 其他單糖的代謝（課外閱讀） Metabolism of other monosaccharides 目 錄 一、 果糖被磷酸化后進入糖酵解途徑 果糖的代謝一部分在肝，一部分被周圍組織主要為肌肉和脂肪組織攝取。 肌肉和脂肪組織 果糖 6磷酸果糖 已糖激酶 合成糖原 循糖酵解途徑分解 目 錄 肝臟 果糖 1磷酸果糖 果糖激酶 ?進入糖酵解途徑氧化 ?逆行合成糖原 ?降解為三碳化合物后進行糖異生 磷酸二羥丙酮、甘油醛 1磷酸果糖醛縮酶 目 錄 果糖不耐受性 (fructose intolerance)是一種遺傳病 ， 這種病因為缺乏 B型醛縮酶 ， 吃果糖也會造成 1磷酸果糖堆積 ， 大量消耗肝臟中磷酸的儲備 ， 進而使 ATP濃度下降 ， 從而加速乳酸酵解 ，造成乳酸酸中毒和餐后低血糖 。 這種病癥常表現(xiàn)為自我限制 ， 即果糖不耐受的人很快發(fā)展成強烈的對任何甜食的厭惡感 。 目 錄 二、半乳糖可轉(zhuǎn)變?yōu)?1磷酸葡糖成為糖酵解的中間代謝物 牛乳中的乳糖是半乳糖的主要來源，半乳糖在肝內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰? 尿嘧啶核苷二磷酸半乳糖（ uridine diphosphate galactose, UDPGal）不僅是半乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑闹虚g產(chǎn)物 , 也是半乳糖供體，可用以合成糖脂、蛋白聚糖和糖蛋白。 另一方面，由于差向異構(gòu)酶反應(yīng)可自由逆轉(zhuǎn)，用于合成糖脂、蛋白聚糖和糖蛋白的半乳糖并不必依賴食物而可由 UDPG轉(zhuǎn)變生成。 目 錄 半乳糖的代謝 目 錄 三、甘露糖可轉(zhuǎn)變?yōu)?6磷酸果糖進入糖酵解途徑 甘露糖在結(jié)構(gòu)上是葡萄糖 C2位的立體異構(gòu)物，它是多糖和糖蛋白的消化產(chǎn)物。 目 錄 第 八 節(jié) 血糖及其調(diào)節(jié) Blood Sugar and Regulation of Its Level 目 錄 ?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： ~血糖及血糖水平的概念 目 錄 血糖水平恒定的生理意義 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。 目 錄 血糖 食 物 糖 消化，吸收 肝糖原 分解 非糖物質(zhì) 糖異生 氧化分解 CO2 + H2O 糖原合成 肝（肌）糖原 磷酸戊糖途徑等 其它糖 脂類、氨基酸合成代謝 脂肪、氨基酸 一、血糖的來源和去路是相對平衡的 目 錄 二、血糖水平的平衡主要受到激素調(diào)節(jié) 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 ? 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)。 目 錄 （一）胰島素 是體內(nèi)唯一降低血糖的激素 ① 促進葡萄糖轉(zhuǎn)運進入肝外細胞 ； ② 加速糖原合成，抑制糖原分解； ③ 加快糖的有氧氧化； ④ 抑制肝內(nèi)糖異生； ⑤ 減少脂肪動員。 ?胰島素的分泌受血糖控制，血糖升高立即引起胰島素分泌；血糖降低，分泌即減少。 ?胰島素的作用機制 : 目 錄 （二） 機體在不同狀態(tài)下有相應(yīng)的升高血糖的激素 ① 促進肝糖原分解，抑制糖原合成； ② 抑制酵解途徑，促進糖異生； ③ 促進脂肪動員。 ?血糖降低或血內(nèi)氨基酸升高刺激胰高血糖素（ glucagon）的分泌。 1．胰高血糖素是體內(nèi)主要升高血糖的激素 ?胰高血糖素的作用機制： 目 錄 2．糖皮質(zhì)激素可升高血糖 ?糖皮質(zhì)激素作用機制： ① 促進肌肉蛋白質(zhì)分解，分解產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝進行糖異生。 ② 抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖，抑制點為丙酮酸的氧化脫羧。 此外，在糖皮質(zhì)激素存在時，其他促進脂肪動員的激素才能發(fā)揮最大的效果。這種協(xié)助促進脂肪動員的作用，可使得血中游離脂酸升高，也可間接抑制周圍組織攝取葡萄糖。 目 錄 3．腎上腺素是強有力的升高血糖的激素 ?腎上腺素的作用機制： 通過肝和肌肉的細胞膜受體 、 cAMP、 蛋白激酶級聯(lián)激活磷酸化酶 ， 加速糖原分解 。 ?腎上腺素主要在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。 目 錄 腎上腺素的臨床應(yīng)用 ?腎上腺素常用來治療急性休克 ， 如過敏性休克 ，緊張性休克等 。 試從糖代謝的角度來解釋其原理 。（ 當(dāng)然該激素的臨床應(yīng)用 ， 涉及到多方面的作用 ，如收縮血管 ， 升高血壓等 。 這里僅聯(lián)系生化知識來理解 ） 目 錄 第 九 節(jié) 糖代謝異常與臨床疾病 Abonormal Carbohydrate Metabolism in Disease 目 錄 一、先天性酶缺陷導(dǎo)致糖原累積癥 糖原累積癥（ glycogen storage disease） 是一類遺傳性代謝病，其特點為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。 引起糖原累積癥的原因是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。 目 錄 型別 缺陷的酶 受害器官 糖原結(jié)構(gòu) Ⅰ 葡糖 6磷酸酶缺陷 肝、腎 正常 Ⅱ 溶酶體 α1→4 和 1→6 葡糖苷酶 所有組織 正常 Ⅲ 脫支酶缺失 肝、肌肉 分支多，外周糖鏈短 Ⅳ 分支酶缺失 所有組織 分支少，外周糖鏈特別長 Ⅴ 肌磷酸化酶缺失 肌肉 正常 Ⅵ 肝磷酸化酶缺陷 肝 正常 Ⅶ 肌肉和紅細胞磷酸果糖激酶缺陷 肌肉、紅細胞 正常 Ⅷ 肝臟磷酸化酶激酶缺陷 腦、肝 正常 糖原積累癥分型 目 錄 二、血糖水平異常及糖尿病是最常見的糖代謝紊亂 人體對攝入的葡萄糖具有很大耐受能力的這種現(xiàn)象，被稱為 葡萄糖耐量（ glucose tolerence）或耐糖現(xiàn)象。 臨床上因糖代謝障礙可發(fā)生血糖水平紊亂，常見有低血糖和高血糖兩種類型。 目 錄 糖耐量試驗 (glucose tolerance test, GTT) 目的： 臨床上用來診斷病人有無糖代謝異常。 口服糖耐量試驗的方法 被試者清晨空腹靜脈采血測定血糖濃度 ，然后一次服用 100g葡萄糖 ， 服糖后的 1/ 2h（ 必要時可在 3h） 各測血糖一次 。 以測定血糖的時間為橫坐標(biāo) （ 空腹時為 0h） ， 血糖濃度為縱坐標(biāo) ， 繪制糖耐量曲線 。 目 錄 糖耐量曲線 正常人： 服糖后 1/2~1h達到高峰，然后逐漸降低， 一般 2h左右恢復(fù)正常值。 糖尿病患者： 空腹血糖高于正常值，服糖后血糖濃度急劇升高， 2h后仍可高于正常。 目 錄 （一）低血糖是指血糖濃度低于 空腹血糖濃度低于 ~(hypoglycemia) 。 血糖水平過低，會影響腦細胞的功能，從而出現(xiàn) 頭暈、倦怠無力、心悸等癥狀，嚴(yán)重時出現(xiàn)昏迷，稱為低血糖休克。 目 錄 ① 胰性（胰島 β細胞功能亢進、胰島 α細胞功能低下等） ② 肝性（肝癌、糖原積累病等） ③ 內(nèi)分泌異常（垂體功能低下、腎上腺皮質(zhì)功能低下等） ④ 腫瘤（胃癌等） ⑤ 饑餓或不能進食 低血糖的病因有： 目 錄 （二）高血糖是指空腹血糖高于 臨床上將空腹血糖濃度高于 ~高血糖 (hyperglycemia) 。 當(dāng)血糖濃度高于 ~，超過了腎小管的重吸收能力，則可出現(xiàn)糖尿。這一血糖水平稱為 腎糖閾 。 目 錄 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糖的吸收障礙。 c. 生理性高血糖和糖尿可因情緒激動而出現(xiàn)。 高血糖及糖尿的病理和生理原因： 目 錄 （三）糖尿病是最常見的糖代謝紊亂疾病 糖尿病是一種因部分或完全胰島素缺失、或細胞胰島素受體減少、或受體敏感性降低導(dǎo)致的疾病，它是除了肥胖癥之外人類最常見的內(nèi)分泌紊亂性疾病。 糖尿病的特征即為高血糖和糖尿。 目 錄 臨床上將糖尿病分為二型 : Ⅰ 型（胰島素依賴型） Ⅱ 型（非胰島素依賴型） 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)合體上的單個基因或基因群， 是自身免疫病。 和肥胖關(guān)系密切，可能是由細胞膜上胰島素受體丟失所致。