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知识点一: 糖代谢
1.糖分解代谢(非常重要)
糖类是自然界一类重要的含碳化合物
⑴生物学意义(①生物代谢中提供能源和碳源②组织和细胞结构的重要组成成分)
⑵葡萄糖进入细胞(依赖载体、主动转运、耗能)
5种葡萄糖转运体(如亚型1存在于红细胞,亚型4存在于脂肪和肌组织)
葡萄糖在氧的供应充足时,进行有氧氧化,彻底氧化成co2和水;在缺氧的情况下则进行酵解,生成乳酸(注意:有氧和缺氧情况下糖代谢的2种方式:有氧氧化和酵解)
1.1.糖酵解基本途径、关键酶和生理意义
部位:胞浆
⒈基本途径:包括两个阶段(具体过程略)
第一阶段:葡萄糖在酶的催化作用下经十步反应分解成丙酮酸
注意:①己糖转变为磷酸丙糖消耗atp②3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸则产生atp
第二阶段:丙酮酸在乳酸脱氢酶作用下转变成乳酸
⒉关键酶:按照重要性排序:6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶、己糖激酶或葡萄糖激酶
⑴6-磷酸果糖激酶-1:①变构抑制剂:atp和柠檬酸②变构激活剂:amp、adp、1,6-二磷酸果糖和2,6-二磷酸果糖③活性最强:2,6-二磷酸果糖④正反馈:1,6-二磷酸果糖
⑵丙酮酸激酶:①变构激活剂:1,6-二磷酸果糖②变构抑制剂:atp
⑶己糖激酶:生物体存在四种同工酶,肝细胞中存在的是iv型,称为葡萄糖激酶(特点①对葡萄糖亲和力较其它酶类低②受激素调控)己糖激酶受6-磷酸葡萄糖反馈调节,而葡萄糖激酶则不受影响
⒊产能:1分子葡萄糖净生成2分子atp
⒋生理意义:①迅速提供能量②红细胞中供能
1.2.糖有氧氧化基本途径及供能
葡萄糖氧化供能的主要方式
部位:胞浆和线粒体
⒈基本途径:分为三个阶段(具体过程略)
第一阶段同糖酵解途径分解成丙酮酸
第二阶段为丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶a(注意:部位、特点)
第三阶段三羧酸循环和氧化磷酸化(重点掌握)
起始物(草酰乙酸、乙酰辅酶a)(区分:三碳途径)
⒉三羧酸循环关键酶:异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、柠檬酸合酶(催化的反应均不可逆)
⒊三羧酸循环生理意义:①三大营养物质的最终代谢通路(注意:循环本身不产生atp)②三大营养物质代谢的联系枢纽(糖转变为脂肪)③为其他合成代谢提供前体物质
⒋供能:三羧酸循环①原料:1分子乙酰辅酶a②产物:2分子co2、3分子nadh+h+和1分子fadh2及一次底物水平磷酸化,总计产生12分子atp
1分子葡萄糖有氧氧化产能36或38分子atp
例题
三羧酸循环中有底物水平磷酸化的反应是
a.柠檬酸→α-酮戊二酸b.α-酮戊二酸→琥珀酸
c.琥珀酸→延胡索酸d.延胡索酸→苹果酸
e.苹果酸→草酰乙酸
解析:该题属识记型,三羧酸循环的底物水平磷酸化发生在α-酮戊二酸转变为琥珀酸的过程中,所以选b
2.糖原的合成与分解
⒈糖原:①机体内糖的主要储存方式
②生物学意义:迅速被动用以供急需
③储存糖原器官:肝和肌。肌糖原(供肌收缩急需)、肝糖原(血糖的主要来源)
⒉糖原合成:葡萄糖与尿甘三磷酸(utp)生成尿甘二磷酸葡萄糖(udpg),糖原合酶催化udpg葡萄糖基转移给糖原引物的糖链末端,形成α-1,4糖苷键(注意,糖原引物是细胞内原有的较小糖原分子而非游离葡萄糖)
⒊糖原分解:糖原经糖原磷酸化酶催化为1-磷酸葡萄糖,转变为6-磷酸葡萄糖后经葡萄糖-6-磷酸酶(主要存在于肝和肾)水解成葡萄糖
⒋关键酶:糖原合酶和磷酸化酶(①二者均受共价修饰和变构调节②二者活性变化决定糖原代谢途径的方向和速率)
3.糖异生
原料:乳酸、氨基酸和甘油(区分:①主要原料为氨基酸②饥饿时原料为氨基酸和甘油)
器官:肝和肾
⒈基本途径:糖异生途径(丙酮酸生成葡萄糖的具体途径)和糖酵解途径的多数反应是共有的可逆反应
⒉关键酶:⑴丙酮酸羧化酶、果糖双磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸酶
⑵底物循环:①6-磷酸果糖和1,6-二磷酸果糖②磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸
⒊生理意义:①维持血糖浓度恒定②是肝补充和恢复糖原储备的重要途径③长期饥饿时肾糖异生增强,有利于维持酸碱平衡
⒋乳酸循环:①原因:肌组织不含葡萄糖-6-磷酸酶
②意义:可以避免损失乳酸及乳酸堆积引起酸中毒
例题一
⒈不能作为糖异生原料的物质是
a.甘油b.氨基酸
c.脂肪酸d.乳酸
e.丙酮酸
解析:该题采用排除法,因为糖异生的原料是甘油、氨基酸、乳酸和丙酮酸,所以选c
例题二
⒉糖异生途径的关键酶是:
a 葡萄糖-6-磷酸酶 b 磷酸激酶
c 异柠檬酸脱氢酶 d 苹果酸脱氢酶
e 已糖激酶
解析:该题目属于识记型,答案选择a
4.磷酸戊糖途径
部位:胞浆
⒈基本途径:分为两个阶段
第一阶段:6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶作用下生成磷酸戊糖
第二阶段:基团转移反应。总的结果为3分子磷酸戊糖转变为2分子磷酸己糖和1分子磷酸丙糖
⒉关键酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶
⒊生理学意义:①为核酸的生物合成提供核糖②提供nadph作为供氢体参与多种代谢反应(如参与体内羟化反应和维持谷胱甘肽的还原状态)
例题
下面关于磷酸戊糖途径的叙述正确的是
a.饥饿状态下,此代谢途径被激活,代谢增加
b.生成nadph,供合成代谢需要 c.是糖代谢的主要途径
d.是红细胞的主要能量来源 e.可生成fadh2
答案:该题目属于理解运用型,答案选择b
5.血糖及其调节
⒈血糖是指血液中的糖,正常值3.89-6.11mmol/l之间
①血糖来源(肠道吸收、肝糖原分解或肝内糖异生)和去路(周围组织以及肝的摄取利用)平衡②糖、脂肪、氨基酸代谢协调③肝、肌、脂肪组织等各器官代谢协调
⒉血糖调节:胰岛素,胰高血糖素,糖皮质激素,肾上腺素
⑴胰岛素: ①体内唯一降低血糖的激素②唯一同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成的激素③分泌受到血糖控制
⑵胰高血糖素: ①作用:升血糖②分泌条件:血糖降低或者血内氨基酸升高
⑶糖皮质激素和肾上腺素作用均为升血糖
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