糖代谢临床班

,目录,目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,糖代谢临床班,复习：,三羧酸循环概念、意义。,磷酸戊糖途径生理意义。,糖原的合成与分解。,本节要点,糖异生,（概念、限速酶及其生理意义）,血糖,（来源、去路，激素如胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素等对血糖水平的调节）,第 六 节,糖 异 生,Gluconeogenesis,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,。,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；,Glu,G-6-P,F-6-P,F-1,6-2P,ATP,ADP,ATP,ADP,1,3-,二磷酸甘油酸,3-,磷酸甘油酸,2-,磷酸甘油酸,丙酮酸,磷酸二,羟丙酮,3-,磷酸,甘油醛,NAD,+,NADH+H,+,ADP,ATP,ADP,ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,糖异生途径（,gluconeogenic pathway,）,指从丙酮酸生成葡萄糖的反应过程。,（一）丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸,（丙酮酸羧化支路）,丙酮酸,草酰乙酸,PEP,ATP,ADP+Pi,CO,2,GTP,GDP,CO,2,丙酮酸羧化酶（,pyruvate carboxylase,），辅酶为生物素（反应在线粒体）,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）,丙酮酸,丙酮酸,草酰乙酸,丙酮酸羧化酶,ATP + CO,2,ADP + Pi,苹果酸,NADH + H,+,NAD,+,天冬氨酸,谷氨酸,-,酮戊二酸,天冬氨酸,苹果酸,草酰乙酸,PEP,磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶,GTP,GDP + CO,2,线粒体,胞液,（三）,6-,磷酸葡萄糖 葡萄糖,（二）,1,6-,二磷酸果糖,6-,磷酸果糖,1,6-,二磷酸果糖,6-,磷酸果糖,Pi,果糖二磷酸酶,6-,磷酸葡萄糖,葡萄糖,Pi,葡萄糖,-6-,磷酸酶,在以上反应过程中，作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循环被称为,底物循环（,substrate cycle,）,。,6-,磷酸葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,-6-,磷酸酶,己糖激酶,ATP,ADP,Pi,6-,磷酸果糖,1,6-,二磷酸果糖,6,-,磷酸果糖激酶,-,1,果糖二磷酸酶,-1,ADP,ATP,Pi,磷酸烯醇式丙酮酸（,PEP,）,丙酮酸,草酰乙酸,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,ADP,ATP,CO,2,+,ATP,ADP+Pi,GTP,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,GDP+Pi+CO,2,当两种酶活性相等时，就不能将代谢向前推进，结果仅是,ATP,分解释放出能量，因而又称为,无效循环（,futile cycle,）,。而在细胞内两酶活性不完全相等，使代谢反应仅向一个方向进行。,非糖物质进入糖异生的途径,转变成糖代谢的中间产物,生糖氨基酸,-,酮酸,-NH,2,甘油,-,磷酸甘油,磷酸二羟丙酮,乳酸,丙酮酸,2H,二、糖异生的调节,酵解途径与糖异生途径是方向相反的两条代谢途径。,如从丙酮酸进行有效的糖异生，就必须抑制酵解途径，反之亦然。,这种协调主要依赖于对这两条途径中的,两个底物循环,进行调节。,6-,磷酸果糖,1,6-,二磷酸果糖,ATP,ADP,6-,磷酸果糖激酶,-1,Pi,果糖二磷 酸酶,-1,2,6-,二磷酸果糖,AMP,（一）,6-,磷酸果糖,1,6-,二磷酸果糖,PEP,丙酮酸,ATP,ADP,丙酮酸激酶,1,6-,二磷酸果糖,丙氨酸,乙 酰,CoA,草酰乙酸,（二）磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸,丙酮酸羧化酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,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,空腹或饥饿时,，依赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖，以维持血糖水平恒定。,正常成人的,脑组织,不能利用脂酸，主要依赖葡萄糖供能；,红细胞,没有线粒体，完全通过糖酵解获得能量；,骨髓、神经,等组织代谢活跃，糖酵解旺盛。因此，即使在非饥饿状况下，机体也需消耗一定量的糖，以维持生命活动，这些糖主要依赖糖异生生成。,糖异生的主要原料：,乳酸、生糖氨基酸、甘油,乳酸来自肌糖原分解。这部分糖异生主要与运动强度有关。,饥饿时，糖异生的原料主要为氨基酸和甘油。,（二）糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径,三碳途径,：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。,长期饥饿或禁食时（酮体生成增多，,pH,降低），肾糖异生增强（谷氨酸消耗，,NH3,分泌肾小管腔，降低氢离子浓度，防止酸中毒），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,四、乳酸循环,肌,肉,中糖,代谢的特点,肌肉收缩（尤其是供氧不足时）通过糖酵解生成乳酸。肌细胞内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后，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,。,乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶的特点所致。,糖异生活跃,有葡萄糖,-6,磷酸酶,乳酸循环：,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,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 七 节,其它单糖的代谢,Metabolism of Other Monose,果糖,、,半乳糖,和,甘露糖,都是通过转变为糖酵解途径的中间产物进入糖酵解途径。,一、果糖被磷酸化后进入糖酵解途径,果糖是膳食中一个重要的燃料来源。,果糖的代谢一部分在肝，一部分被周围组织主要为肌和脂肪组织摄取。但这两部分代谢的途径不同。,果糖在肌和脂肪组织中的代谢,果糖,6-,磷酸果糖,己糖激酶,循糖酵解途径分解,合成糖原（肌）,果糖在肝中的代谢,果糖,1-,磷酸果糖,果糖激酶,1-,磷酸果糖醛缩酶,磷酸二羟丙酮,甘油醛,丙糖激酶,3-,磷酸甘油醛,循糖酵解途径分解或合成糖原,+,第 八 节,血糖及其调节,Regulation of Blood Glucose,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 ：,血糖水平恒定的生理意义：,保证重要组织器官的能量供应，特别是某些依赖葡萄糖供能的组织器官。,脑组织,不能利用脂酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能；,红细胞,没有线粒体，完全通过糖酵解获能；,骨髓及神经组织,代谢活跃，糖酵解旺盛。,血糖,食物糖,消化，吸收,肝糖原,分解,非糖物质,糖异生,氧化分解,CO,2,+ H,2,O,糖原合成,肝（肌）糖原,磷酸戊糖途径等,其它糖,脂类、氨基酸合成代谢,脂肪、氨基酸,一、血糖的来源和去路是相对平衡的,二、血糖水平异常,高血糖、低血糖与糖尿病,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,）,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,）,。,（一）低血糖是指血糖浓度低于,胰性,：胰岛,-,细胞机能亢进、胰岛,-,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：,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：,（二）高血糖是指空腹血糖高于,临床上将空腹血糖浓度高于,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,）,。,糖尿病,(,最常见,),；,遗传性胰岛素受体缺陷；,生理性高血糖和糖尿。,某些慢性肾炎、肾病综合症等可引起糖尿；,高血糖的原因：,（三）糖尿病是最常见的糖代谢紊乱疾病,糖尿病是一种因部分或完全胰岛素缺失、或细胞胰岛素受体减少、或受体敏感性降低导致的疾病，它是除了肥胖症之外人类最常见的内分泌紊乱性疾病。,型（胰岛素依赖型）,型（胰岛素非依赖型）,糖尿病可分为二型,:,三、血糖水平的平衡主要是受到激素调节,血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果，也是肝、肌、脂肪组织等各器官组织代谢协调的结果。,机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确协调，以适应能量、燃料供求的变化，主要依靠激素的调节。,酶水平的调节是最基本的调节方式和基础。,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,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。,（一）胰岛素,体内唯一的降血糖激素,促进肌肉、脂肪组织等的细胞膜葡萄糖载体将葡萄糖转运入细胞，,加速组织摄取葡萄糖,。,增强磷酸二酯酶活性，降低,cAMP,水平，促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,。,激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶而使丙酮酸脱氢酶活化，加速丙酮酸氧化为乙酰,CoA,，,加快糖的有氧氧化,。,抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，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，,抑制肝糖异生,。,抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，,减缓脂肪动员的速率,。,胰岛素的作用机制,:,（二）升高血糖的激素,胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素,1,胰高血糖素（,glucagon,）,体内主要的升高血糖的激素,血糖降低或血内氨基酸升高刺激胰高血糖素的分泌。,胰高血糖素的作用机制：,促使肝糖原分解，血糖升高。,（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。）,抑制糖酵解，加速糖异生。,（通过抑制,6-,磷酸果糖激酶,-2,，激活果糖二磷酸酶,-2,，从而减少,2,6-,二磷酸果糖的合成，后者是,6-,磷酸果糖激酶,-1,的最强的变构激活剂以及果糖二磷酸酶,-1,的抑制剂。它还可促进磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成，抑制肝,L,型丙酮酸激酶活性，并加速肝摄取血中的氨基酸。）,加速脂肪动员，间接升高血糖水平。,（激活脂肪组织内激素敏感性脂肪酶，促进脂动员。）,胰岛素,和,胰高血糖素,是调节血糖，实际上也,是调节三大营养物代谢最主要的两种激素,。,机体内糖、脂肪、氨基酸代谢的变化主要取决于这两种激素的比例。,不同情况下这两种激素的分泌是相反的。引起胰岛素分泌的信号（如血糖升高）可抑制胰高血糖素分泌。反之，使胰岛素分泌减少的信号可促进胰高血糖素分泌。,2,糖皮质激素,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。, 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。,此外，在糖皮质激素存在时，其它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。,糖皮质激素可有效升高血糖水平，其作用机制可能是：,3,肾上腺素,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。,小 结,糖异生（肝、肾）,底物循环,丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸,1,6-,二磷酸果糖 ,6-,磷酸果糖,6-,磷酸葡萄糖 葡萄糖,血糖,（）,低血糖（）、高血糖（）与糖尿病,血糖的调节,胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素,Homework,名词解释：,乳酸循环（,Cori,循环）、血糖、高血糖、低血糖、葡萄糖耐量,问答：,1,、简述,6-,磷酸葡萄糖的代谢途径及其在糖代谢中的重要作用。,2,、试述胰岛素降低血糖浓度的机理。,3,、为什么说肝脏是维持血糖恒定的关键器官？,Thank You !,预习：,第七章 脂类代谢,谢谢观赏,