胰岛素信号转导以及葡萄糖和脂类代谢的规则

胰岛素信号转导以及葡萄糖和脂类代谢的调控

2型糖尿病的流行和被削弱的葡萄糖耐受力是世界上发病率和死亡率的主要原因。在两种病症中，一些组织（例如肌肉，脂肪和肝脏）对胰岛素变得不敏感或者抵抗。这个状态也和其他常见的健康问题有关联，例如肥胖，多囊性卵巢疾病，高脂血压，高血压和动脉粥样硬化。胰岛素抵抗的病理生理学包括一个复杂的、受胰岛素受体激活的信号通路网络，它能够立即调控细胞内的新陈代谢及其组织。但是最近的研究显示，许多其他激素和信号事件削弱胰岛素的作用，这些对于2型糖尿病是很重要的。

不管是进食还是禁食期间，正常人体的血糖总是维持在一个介于4-7mM的狭窄范围内。这个严格的控制来自于葡萄糖在肠道处的吸收，肝脏的产生和周边组织吸收和代谢之间的平衡管理。胰岛素提高肌肉和脂肪中葡萄糖的吸收（见Ｂox１）,并且抑制肝葡萄糖的产生，所以担任血糖浓度的主要监管机制。胰岛素也刺激细胞生长和分化，并且通过刺激脂肪生成、糖原和蛋白质合成及抑制脂肪、糖原和蛋白质分解，而提高脂肪、肝脏和肌肉中酶作用物的储存（Fig. 1）。胰岛素抵抗或者缺乏在这些过程中导致深远的调节异常，并在禁食和餐后的葡萄糖和脂类水平中产生高峰。

胰岛素通过促进葡萄糖转运蛋白GLU4从细胞内位点转运至细胞表面而提高细胞内葡萄糖的吸收（见Ｂox１）。多达75%的胰岛素依赖性葡萄糖消耗发生在骨骼肌，脂肪组织只占其中的一小部分。尽管如此，肌肉中胰岛素受体被敲除的的老鼠拥有正常的葡萄糖耐受量，然而那些被敲除了脂肪中胰岛素敏感的葡萄糖转运蛋白的老鼠却显示受损的葡萄糖耐受量，这显然是由于胰岛素抵抗是在肌肉和肝脏中引发的。肥胖症和脂肪萎缩都会引起胰岛素抵抗和容易感染2型糖尿病，这证明了脂肪组织在在超出它吸收葡萄糖能力的新陈代谢的调节过程中是至关重要的。尽管胰岛素不促进葡萄糖在肝脏内的吸收，但它阻碍肝糖原分解和糖异生，从而调节人的空腹血糖水平。组织中的胰岛素作用并不通常被认为是对胰岛素敏感，包括大脑和胰β细胞，也许也对于葡萄糖内稳态起重要作用。（见下）

近端胰岛素信号通路

胰岛素受体

胰岛素受体属于受体酪氨酸激酶的一个亚科，受体酪氨酸激酶包括胰岛素样生长因子（IGF）-Ⅰ受体和胰岛素受体相关受体（IRR）。这些受体是由作为变构酶的两个α-亚基和两个β-亚基组成的四聚体蛋白，在这些变构酶中α-亚基抑制β-亚基的酪氨酸激酶的活性。胰岛素与α-亚基结合导致β-亚基中激酶活性的脱抑制作用，其后为β-亚基的转磷酸作用和一个进一步提高激酶活性的构象变化。胰岛素，IGF-Ⅰ和IRR可以形成功能型混合物；所以，一个受体中的抑制突变可以抑制其他受体的活性。

胰岛素/ IGF-Ⅰ受体的同源物已经在果蝇、秀丽隐杆线虫和后生动物海绵中鉴定出来。这些低级生物使用一些和哺乳动物细胞同样的关键调控的下游信号，包括磷脂酰基醇-3-OH（PI(3)K）,苏氨酸激酶和叉头转录因子。C.线虫中胰岛素/IGF系统的抑制突变体比在其他正常动物中存活的更久，从而引发了许多关于高胰岛素血症/胰岛素抵抗和缩短寿命的环境（如肥胖、糖尿病和加速动脉粥样硬化）之间的联系的有趣的问题。胰岛素受体底物

至少有九种细胞间的胰岛素/IGF-Ⅰ受体激酶的底物已经被鉴定出来（Fig. 2）。其

中四个属于胰岛素受体底物家族（IRS）蛋白。其他的酶作用物包括Gab-1, p60dok, Cbl, APS和Shc10的同工型。这些酶作用物中磷酸化的酪氨酸起着包含SH2 (Src-同源-2)结构域的蛋白质的“对接位点”的作用。这些SH2蛋白质很多都是衔接分子，例如p85调节亚基的PI(3)K和Grb2，或者通过结合核苷酸交换因子而激活小的G蛋白的CrkII。其他的则自己是酶，包括磷酸酪氨酸磷酸酶SHP2和细胞质的酪氨酸激酶Fyn。酶作用物与这些SH2蛋白质结合可以调节它们的活性，或者一些条件下它们的细胞定位。

尽管IRS蛋白质是高度同源的，然而近期基因剔除小鼠和细胞系的研究表明，它们在胰岛素/IGF-Ⅰ信号转导中作用互补，而不是过剩的。IRS-1-基因剔除小鼠表现出普遍的产前和产后的生长迟缓，以及周边组织的胰岛素抵抗和葡萄糖耐受量受损。IRS-2-

基因剔除小鼠也表现出周边组织和肝脏的胰岛素抵抗，但只在一些组织中表现出缺陷生长，包括大脑、一到和视网膜中的一些部位。IRS-2–/–小鼠中，这种多因素胰岛素抵抗加上β细胞群的减少导致2型糖尿病的发展。相比之下，IRS-3-和IRS-4-基因剔除小鼠有正常的或者说近似正常的生长和新陈代谢。

不同的IRS蛋白似乎在分子水平上起着不同的作用，也许是因为组织分布、亚细胞定位和蛋白质的内在活性上的不同。IRS-1-基因剔除细胞表现出IGF-Ⅰ刺激DNA合成的减少，并且在培养基中不能分化成脂肪细胞。同样地，IRS-2借到的有丝分裂反应比IRS-1引起的有丝分裂反应更弱（ref.17），IRS-2-基因剔除细胞表现出胰岛素刺激的葡萄糖运输的主要缺点。IRS-3和4的作用在培养细胞中更不明确，但是一些数据显示这些酶作用物也许是作为IRS-1HE -2的负调节物。

胰岛素受体信号转导的抑制

除了酪氨酸磷酸化，胰岛素受体和IRS蛋白质都要经过丝氨酸磷酸化，这个过程也许会减少胰岛素刺激的酪氨酸磷酸化并且促进和14-3-3蛋白质的相互作用，而削弱信号发送。这些抑制磷酸化作用为胰岛素信号发射提供负反馈，并且作为其他产生胰岛素抵抗的途径的串道机制。几种激酶都和这个过程有关联，包括PI(3)K，Akt,糖合成酶激酶(GSK)-3和哺乳动物中雷帕霉素的靶细胞（mTOR）。近期的数据显示肥胖诱导性的

胰岛素信号发射削弱可能会起因于蛋白激酶C（PKC）的持续激活和核因子-k B（IkB）

激酶的抑制剂，尽管这条路线的细节还没有被阐明。

胰岛素活动也被蛋白质酪氨酸磷酸酶（PTPase）削弱，后者促成受体和它的底物的快速去磷酸化。许多PTPase都被证明促进试管中胰岛素受体的去磷酸化，其中一些在胰岛素应答细胞中表达，或者在胰岛素抵抗状态中表达增加。绝大多数的磷酸酶都集中在胞质磷酸酶PTP1B上。PTP1B基因的敲除导致胰岛素受体和肌肉中IRS蛋白的酪氨酸去磷酸化的增加和胰岛素敏感度的增加。PTP1B–/–老鼠也耐受饮食导致的肥胖，表明大脑是一个重要的作用部位。这个效应组合暗示PTP1B是糖尿病和肥胖的潜在治疗靶向。PI(3)K和胰岛素作用

PI(3)K在胰岛素和IGF-Ⅰ的新陈代谢和促有丝分裂作用中期关键作用 (ref.24) 。Ia类的PI(3)K的抑制因子和有酶的显性负性结构的转导，阻止大部分胰岛素的代谢活动，包括促进葡萄糖运输，糖原和脂类合成。PI(3)K由一个p110催化亚基和一个p85调节亚基组成，后者包含两个与IRS蛋白中酪氨酸磷酸化的pYMXM和pYXXM模体相互作用的SH2结构。至少已经有8个调节亚基的异构体被确认。它们都来源于三个基因

（p85α,p85β和P55PIK），并且经过p85α的选择性剪接而产生AS53/p55α27和p50α28。其中，p85α是最主要的并且被认为是大部分刺激的主要应答途径。

PI(3)K在胰岛素作用中不同调节亚基中的确切作用尚不清楚。剪接变异体在酶的激活，组织分布和胰岛素敏感性的效能上有差别。阻断来自于p85α基因的所有三个异型

体的基因敲除小鼠出生后不久便死亡，然而杂合子基因敲除小鼠或只缺乏完全长度的p85α的小鼠可以存活并且展现出改善的胰岛素敏感性（参见31和F. Mauvais-Jarvis等，私人交流）。来源于杂合子基因敲除的细胞株也表现出胰岛素/IGF-1信号发送的增加，这似乎应归因于相互作用中改善的化学计量（见下文）。

PI(3)K的激活可以传输多个信号。PI(3)K催化磷酸肌醇在3’位上的磷酸化，产生磷脂酰肌醇-3-磷酸，特别是PtdIns(3,4,5)P3，它结合不同信号分子的PH结构域，从而改变它们的活性或亚细胞定位。此外，PI(3)K也具有丝氨酸激酶活性，并且酶的调节亚基和催化亚基都能和其他信号蛋白相互作用。的确，最近的研究表明，这些蛋白可能在与胰岛素作用无关的PtdIns(3,4,5)P3的产生中是重要的。

磷脂酰肌醇-3-磷酸调节三个主要类型的信号分子：丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的AGC 家族，GTPa酶中Pho家族的的鸟苷酸交换蛋白，酪氨酸激酶的TEC家族。PI(3)K也激活mTOR/FRAP途径，并可能参与了磷脂酶D的调控，导致磷脂酰胆碱的水解和磷脂酸与二酯酰甘油的增加。AGC激酶最具代表性的是磷酸肌醇依赖性激酶1（PDK1），一个磷酸化并活化丝氨酸/苏氨酸激酶Akt/PKB37的丝氨酸激酶。Akt有一个与PtdIns(3,4,5)P3直接作用的PH结构域，促进膜的蛋白定位和催化活化。有人提出通过GSK-3酶、叉头转录因子和cAMP应答因子的结合蛋白的磷酸化作用（见下文），Akt在胰岛素信号传递中是重要的。尽管运用Akt的抑制型或者活化型的研究还没有一致地禁止或者模仿胰岛素作用，Akt2的缺失产生小鼠肝内的胰岛素抵抗。其他的PI(3)K下游的AGC激酶包括血清和糖皮质激素调节激酶和非典型的PKC，PKC-ζ和-λ。Akt和/或非典型的PKC似乎是胰岛素刺激的葡萄糖运输所需要的。

这条途径的活动也由磷脂酰肌醇-3-磷酸决定，如磷酸酶、张力蛋白同系物及包含肌醇-5-磷酸酶SHIP2（参见44）的SH2结构域。这些酶的过度表达导致PtdIns(3,4,5)P3的水平降低。这有可能会中止信号转导和/或改变磷酸肌醇的性质，改变与PH或者phox 同源结构的结合特异性。破坏这些基因或者减少这些信使RNA的表达使老鼠表现上升的胰岛素敏感性。

CAP/Cbl通路以及脂筏

除了PI（3）K的活动，其他信号似乎在胰岛素刺激的葡萄糖吸收中也是需要的。这第二条途径似乎包含Cbl原癌基因的酪氨酸磷酸化。在大多数对胰岛素敏感的细胞中，Cbl和接头蛋白CAP相互作用，后者通过Cbl中羧基末端的SH3结构域与其上富含脯氨酸的序列相连。CAP在对胰岛素敏感的组织中表达，在脂肪组织的分化中被明显诱导，并且它的表达在过氧化物酶体增生物活化受体γ（PPARγ）兴奋剂的作用下增强。

CAP属于一种常见的包含三个SH3结构域以及类似山梨糖肽的区域（被称为山梨糖同源（SoHo）结构域）的接头蛋白家族。在磷酸化作用中,CbI-CAP复合物通过CAP的SoHo结构域与flotillin蛋白的介导的从细胞膜转移到脂肪结构域。影响结构域突变的CAP的蛋白的表达不能结合到CbI或者flotillin蛋白上，抑制了CbI蛋白的转移以及胰岛素刺激的葡萄糖吸收。磷酸化CbI的转移需要招募接头蛋白CrkⅡ进入脂筏，通过CrkⅡSH2结构域与磷酸化CbI蛋白的相互作用。CrkⅡ也可以与脒基核苷酸转移蛋白C3G形成一种基本的复合物。一旦被转移到脂筏中，C3G就会接近G蛋白TC10，且催化GTP转化为GDP，导致该G蛋白的激活。TC1定位于脂筏中需要其被胰岛素所激活。一旦其被激活，TC10似乎会给GLUT4蛋白提供一个功能类似于PI（3）K通路的二级信号分子。这似乎与皮质肌动蛋白的稳定有关，其有可能在GLUT4载体到血浆的转移过程中起到重要的作用（见BOX 1）。

胰岛素刺激的磷酸化级联反应

和其他的生长因子一样，胰岛素刺激促细胞分裂原激活蛋白（MAP）激酶，细胞外信号调节激酶（ERK）（Fig.2）。这条信号通路包括了IRS蛋白和/或Shc蛋白的酪氨酸磷酸化作用，其反过来与衔接蛋白Grb2相互作用，招募SOS来交换蛋白质进入细胞膜来激活Ras蛋白。Ras蛋白的激活也需要SHP2蛋白的酪氨酸磷酸化，尽管其仍然与受体基质蛋白Gab-1或者IRS1/2作用。一旦被激活，Ras蛋白作用类似于一个分子开关，激活一个丝氨酸激酶的级联反应，该级联反应依次激活Raf，MEK与ERK蛋白。被激活的ERK蛋白可以转移进入细胞核中，进而进一步催化如p62TCF等转录因子的磷酸化，开启一个导致细胞增殖或分化的转录程序。如果结构域突变或者药物抑制剂等阻断了该通路，那么胰岛素刺激的细胞生长就会被抑制，但是没有激素引起的代谢反应不受影响。

胰岛素通过激活mTOR来增加蛋白合成，阻止蛋白降解。mTOR是PI（3）K蛋白家族的一员，但是似乎主要起丝氨酸激酶而非脂质激酶的作用。该蛋白激酶的激活与PI （3）K的活性有关，尽管另一种信号可能是必须的。MTOR可以通过直接的磷酸化和激活p70核糖体S6激酶（p70rsk）来调控哺乳动物细胞的翻译过程，同样也能磷酸化真核生物翻译起始因子4E（eIF-4E）的抑制剂，PHAS1或者4E结合蛋白1. P70rsk可以通过磷酸化核糖体S6蛋白，以及转录更多具有5’尾部寡聚嘧啶序列的mRNA来激活核糖体的生物合成。P70rsk同样需要3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇依赖的二级磷酸化，有可能在PDk1的催化下进行。被mTOR磷酸化的PHAS-1导致了其自身从eIF-2上解离，允许具有高度结构化5’-未转录区的mRNA依赖帽子结构进行转录。尽管mTOR的激活机制依然尚不清楚，它似乎需要氨基酸的出现才能被生长因子完全激活，所以也许其表现类似于一个养分传感器。

葡萄糖和脂质调控

糖原合成的调控

胰岛素通过增加葡萄糖运输以及糖原合成共同刺激糖原积累。在激酶如PKA或GSK-3的抑制以及蛋白质磷酸酶1(PP1)的活化过程中，激素通过促进去磷酸化作用激活糖原合成酶。当其激活下游的PI(3)K时，蛋白激酶B磷酸化使GSK-3失活，降低汤圆合成酶的磷酸化程度，从而增加其活性。总体而言胰岛素不激活PP1，而是专门针对离散的磷酸酶库，主要增加糖原颗粒处PP1的活性。胰岛素对PP1的划分激活取决于起“分子支架”作用的糖原靶向亚基，使酶直接与其底物糖原合成酶、磷酸化酶靠拢形成大分子复合物，并在此过程中对PP1的底物特异性活动产生重要影响。

已经有四种不同的蛋白质被报导将PP1标记到糖原颗粒上。尽管提出了一个共同的功能，没有哪两种靶向亚基之间有超过50%的同源序列，这很大程度上局限于PP1和糖原结合区域。支架蛋白在细胞或活体内的过度表达会导致细胞糖原水平的显著上升。尽管胰岛素激活糖原相关PP1的机制仍不为人知，但PI(3)K的抑制剂阻断此作用，暗示了PtdIns(3,4,5)P3依赖蛋白激酶与此有关。这些支架蛋白在激素激活作用中起至关重要的作用，或许与额外的调控PP1和糖原合成酶、磷酸化酶间的相互作用的蛋白质起相互作用。

糖异生的调控

胰岛素通过阻止糖异生和肝糖原分解抑制肝脏产生和释放葡萄糖。这通过胰岛素对肝脏的直接作用实现，除此之外，也存在胰岛素对底物的间接作用。胰岛素也能通过改变由内脏脂肪产生的游离脂肪酸间接影响葡萄糖代谢，这就是所谓的单门控假说。因为与皮下脂肪相比内脏脂肪对胰岛素更不敏感，所以即便是饭后在这个脂肪库中仍存在激素调控的轻微的脂肪分解抑制作用。由此产生的来自这些脂肪细胞的脂肪酸通过门静脉进入肝脏以刺激葡萄糖生成，从而为肝脏的胰岛素活动和胰岛素抵抗提供信号。

胰岛素通过磷酸化、去磷酸化以及调控编码肝糖原合成和分解的酶的基因表达直接控制一套代谢酶的活性。它抑制编码磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的转录，这是糖异生的限速步骤。激素同样会降低编码果糖-1,6-二磷酸和葡萄糖-6-磷酸基因的转录，增加糖解酶如葡萄糖激酶和丙酮酸激

酶、脂肪合成酶如脂肪酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶的转录。尽管控制这些基因表达的转录因子仍难以理解，新的数据表明转录因子叉头家族通过蛋白激酶B相关蛋白质激以及PPARγ共激活因子调控的磷酸化发挥潜在作用。

脂质合成与降解调控

糖代谢情况下，胰岛素也会促进脂质合成并抑制其降解。最近的研究表明这其中许多改变要求转录因子固醇调节元件结合蛋白(SREBP)-1c水平上升。SREBP-1的显性负突变形式能够阻断这些糖异生和脂肪合成的基因表达，然而过度表达却能增加它们的转录。肝脏SREBP水平在一些脂肪代谢障碍的小鼠模型中增高，这与脂肪酸合成与糖异生的增加、肥胖引起的糖尿病的遗传模型中观察到的确切的表现型相一致。因此，SREBP-1c的表达增加可能是糖尿病小鼠中观察到的肝脏处胰岛素抵抗、糖异生与脂质合成水平上升的原因。SREBP-1c响应胰岛素或其他代谢改变的表达变化的途径尚未明确，但可能处于IRS/PI(3)K途径的下游。

在脂肪细胞中，葡萄糖主要以脂质的形式贮存，这要归功于葡萄糖摄取的增加以及脂质合成酶包括丙酮酸脱氢酶、脂肪酸合成酶和乙酰辅酶A羧化酶的激活。胰岛素显著抑制脂肪细胞中脂肪分解，这主要是通过抑制激素敏感脂肪酶实现的。这种酶敏感的受其本身磷酸化水平调控，而其本身的磷酸化是由PKA依赖磷酸化作用激活、被激酶抑制和磷酸酶活化这二者共同抑制。胰岛素主要凭借降低cAMP水平抑制脂肪酶活性，这是通过脂肪细胞内一种cAMP特异性磷酸二酯酶的活化实现的。

什么导致胰岛素抵抗？

肥胖和2型糖尿病引起的胰岛素抵抗是以许多水平上的缺陷为特征的，如受体浓度与激酶活性降低，IRS-1、IRS-2浓度及磷酸化水平下降，PI(3)K活性减弱，葡萄糖转运易位减少以及细胞内酶活性降低。胰岛素激活的MAP激酶途径在2型糖尿病中并未减少，这可能是慢性高胰岛素血症对脉管系统细胞生长产生的一些不利影响导致的。

遗传或后天的因子都能显著影响胰岛素敏感性。胰岛素受体的遗传缺陷相当罕见，但这是最严重的胰岛素抵抗形式，并且是矮妖精貌样综合症、Rabson Mendenhall综合征和A型胰岛素抵抗综合征的典型特征。临床表现的差异也许是由遗传缺陷的严重程度、突变受体形成IGF-I或其他受体混合物的能力和其他遗传或后天改变胰岛素抵抗水平的因子决定的。2型糖尿病是多基因的，并且可能和多基因编码的胰岛素信号蛋白质的多态性、胰岛素分泌物以及中间代谢有关。

体内同源重组胰岛素信号的组成部分的靶向缺失已经使人们就这些机制的复杂性产生了一定的理解。尽管一些单个的胰岛素信号转导通路缺陷，比如敲除胰岛素受体IRS-2或Akt2，可导致糖尿病，但敲除PI(3)K，IRS-1或者GLUT4的p85亚基却不会。相反地，敲除与关闭胰岛素信号有关的单个基因，如PTP1B和SHIP2，却可以改善肥胖小鼠的糖尿病情况。

联合基因敲除被引进用于模拟2型糖尿病的胰岛素受体和IRS-1、胰岛素受体和IRS-1以及IRS-2、IRS-1和葡萄糖激酶的杂合缺失。在其中一些组合中有清楚的证据表明存在上位遗传效应。譬如，尽管杂合子基因敲除胰岛素受体或IRS-1中的任意一个不会导致糖尿病，但双杂合子基因敲除使患糖尿病的小鼠数量达到了50%。这个引人瞩目的发现使人们对人类2型糖尿病有了更深的了解，受体或IRS-1中胰岛素诱导的下调或遗传多态性任意一种可能只对信号容量产生适度的改变，然而当两者结合的时候却能引起糖尿病。

一个关于葡萄糖稳态遗传模型产生了令人惊奇的表现型，它是从PI(3)K的p85α调节亚基的敲除中被发现的。尽管PI(3)K对胰岛素代谢活动极为重要，但p85α杂合子基因敲除小鼠反常地表现出对胰岛素敏感性的提升。此外，胰岛素受体/IRS-1 双杂合子基因敲除的p85α杂合性被覆盖保护机体免受糖尿病的侵害（胰岛素受体/IRS-1 双杂合基因敲除小鼠的p85α杂合性叠加保护机体免受糖尿病的侵害）。这个令人惊讶的保护似乎是由胰岛素信号转导通路的独一无二的特性决定的，这就是p85α，催化亚基p110和IRS蛋白质间的化学当量平衡对最佳的信号转导是非常重要的。

特定组织在糖尿病致病原因中扮演的角色已经通过运用Cre-loxDNA重组技术制造组织特异性

敲除胰岛素受体及GLUT4的手段探明了。除了在全局敲除GLUT4的小鼠中没有发现患糖尿病以外，在肌肉和脂肪中GLUT4的组织特异性敲除的结果是小鼠的葡萄糖耐受量收到严重损伤。组织特异性敲除胰岛素受体也时常产生令人惊奇的结果。如之前提到的，尽管承认主要是由肌肉中的胰岛素刺激葡萄糖摄取，敲除了肌肉胰岛素受体的小鼠仍有正常的葡萄糖耐受量。出现这种情况，至少部分是葡萄糖吸收转化为脂肪的结果，随后脂肪组织质量、循环的游离脂肪酸(FFAs)以及甘油三酯含量增加。敲除了脂肪特异性胰岛素受体的小鼠也有着正常的葡萄糖耐受量，然而肝脏特异性胰岛素受体敲除同时表现出葡萄糖耐受量受损及胰岛素清除率下降，伴有明显的高胰岛素血症。然而，也许最令人惊奇的结果却来自于对敲除了β细胞特异性胰岛素受体和神经/脑特异性胰岛素受体的小鼠。前者在葡萄糖刺激的胰岛素分泌物中显出明显的缺陷，与2型糖尿病中观察到的相似，而后者表现出食量增大、轻度肥胖、胰岛素抵抗及高胰岛素血症，此外还表现出下丘脑性腺功能减退引起的生育率下降。综上所述，这些发现提出了一个统一的关于2型糖尿病假说，传统靶组织中胰岛素抵抗的如肝脏、肌肉和脂肪，加上β细胞、脑和其他组织中胰岛素抵抗共同形成了2型糖尿病的病理生理学。

脂肪细胞调节胰岛素敏感度

游离脂肪酸

脂肪组织在胰岛素抵抗中有一个特别的角色（Fig.4）。来源于脂肪细胞的循环FFA 在许多胰岛素抵抗状态下都有所提高，并且被提出通过阻止葡萄糖吸收、糖原合成和葡萄糖氧化和提高肝的葡萄糖输出而有助于糖尿病和肥胖症的胰岛素抵抗。高浓度的FFA 也和胰岛素刺激的IRS-1磷酸化作用和IRS-1-关联的PI(3)K作用有关。提高的循环FFA和胰岛素抵抗之间的联系也许牵涉到甘油三酯和肌肉、肝脏中的脂肪酸衍生代谢物（二酰甘油，脂酰辅酶A和N-脂酰鞘氨醇）。核磁共振谱显示对肥胖症和2型糖尿病病人，储积的甘油三酯含量和全身胰岛素抵抗有紧密的相关性。肌肉或者肝脏特异性脂蛋白脂肪酶超表达的转基因小鼠显示出组织中甘油三酯含量的增加，这和胰岛素活动的下降和

IRS关联的PI(3)K的激活有关。PKC和/或I k B激酶的激活和胰岛素受体及其基底的丝氨

酸磷酸化也许起着重要作用。

脂肪因子

除了它作为直至储藏库的角色，脂肪细胞产生并分泌许多激素，统称为脂肪因子，它们也许深刻地影响新陈代谢和能量支出。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达在肥胖的啮齿动物和人类的脂肪中增加。尽管在人类体内这条基质的重要性有很大的争论（因为有限的抗TNF-α试剂研究表明它对于胰岛素抵抗状态很少或者没有作用），啮齿动

物中，抗TNF-α试剂明显地提高胰岛素抵抗。

瘦素是细胞激素家族的一员，细胞激素家族是在脂肪组织中产生并且作用于中枢神经系统和其他位点的受体而抑制食物摄取并提高能量消耗的激素。胰岛素抵抗描述严重的瘦素缺乏或抵抗状态，例如ob/ob或db/db 小鼠，或者脂肪缺乏型糖尿病的基因模型。它们当中的一些，服用外源瘦素提高葡萄糖耐受力和胰岛素敏感性独立于食物摄取的作用，也许是通过影响肝脏中调节胰岛素作用的神经内分泌通路，尽管这个细胞激素也许可以直接作用于肝细胞。

脂联素（也被称为Acrp30或adipoQ）是一个脂肪细胞衍生的肽，有一个在氨基端的胶原蛋白三螺旋区间和一个与补体因子C1q同源的球状结构域。近期研究表明脂联素mRNA的表达在肥胖的人体和老鼠和一些脂肪缺乏型糖尿病的模型中下降。对有这脂肪因子的小鼠的紧急治疗降低胰岛素抵抗，降低血浆FFA和肌肉与肝脏总甘油三酯的含量，并且提高脂肪酸氧化和能量消耗中的基因表达。在脂肪缺乏型小鼠中，胰岛素抵抗被生理剂量的脂联素和脂瘦素所逆转，但是对于单独的脂联素或脂瘦素仅仅部分逆转。在孤立的肝细胞中，脂联素提高胰岛素抑制葡萄糖生成的能力。最近的人类基因组范围的扫描也定位了二型糖尿病的易感位点和定位于3号染色体短臂第27个基因（3q27）的代谢综合征的位点，该位点临近与脂联素基因。

抵抗素是最近发现的由脂肪细胞分泌的肽激素。抵抗素属于被称为RELM（抵抗素类似分子）和FIZZ（在炎症区中发现）的相关分泌蛋白家族。初期的研究表明抵抗素也许会引起胰岛素抵抗，因为胰岛素抵抗水平在肥胖的老鼠中有所上升，并且在噻唑烷二酮类抗糖尿病药物的作用下下降。而且，服用抗抵抗素抗体似乎会提高由于饮食引起肥胖的小鼠的血糖和胰岛素活动。但是后来的研究还没有证明这些初期的发现。由于人类激素同系物的存在，抵抗素的潜在作用也许会更加复杂。

展望

在过去的几年里，胰岛素作用机制和引起胰岛素抵抗的分子缺陷的阐明已经有了很大的进步。近来研究信号通路，细胞结构和蛋白质空间划分，加上该系统复杂的遗传分析，我们对于蛋白质和组织如何相互作用而控制葡萄糖和直至新陈代谢的理解已经产生巨大的突破。但是我们理解这些步骤和病理生理学下属的胰岛素抵抗还有很多的缺口。我们需要明确胰岛素信号传导网络中的缺失步骤，阐明系统中串道的机制，并且确定胰岛素抵抗的基因易感性和基因与环境的相互作用。这些研究将会为糖尿病和胰岛素抵抗提供新的深刻的理解，也许甚至允许一个更加集中和个性化的方案来治疗或者预防这些疾病。

生物化学糖代谢知识点总结

各种组织细胞 体循环小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G ）、果糖（F ），半乳糖（Gal ），核糖 双糖：麦芽糖（G-G ），蔗糖（G-F ），乳糖（G-Gal ） 多糖：淀粉，糖原（Gn ），纤维素 结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收 吸收途径：

过程 2 H 2 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 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 + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 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 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸胞液

胰岛素的生理作用

胰岛素的生理作用Last revision on 21 December 2020

1胰岛素的生理作用1．1对血糖代谢的调节促进细胞摄取葡萄糖。血糖浓度升高时，迅速引起胰岛素的分泌，使全身各个组织加速摄取和储存葡萄糖，尤其能加速肝细胞和肌细胞摄取葡萄糖，并且促进它们对葡萄糖的贮存和利用。肌肉组织在无胰岛素作用时，几乎不能摄取葡萄糖。 肝细胞和肌细胞大量吸收葡萄糖后，一方面将其转化为糖原贮存起来，或在肝细胞内将葡萄糖转变成脂肪酸，转运到脂肪组织贮存；在肝脏，胰岛素使进食后吸收的葡萄糖大量转化成糖原，并促进葡萄糖转变成脂肪酸，转运到脂肪组织贮存。此外胰岛素还抑制糖原异生。胰岛素不但可使葡萄糖迅速转运入肌细胞，而且可加速葡萄糖的利用和肌糖原的合成，从而使血糖浓度降低。胰岛素缺乏时糖不能被贮存利用。另一方面促进葡萄糖氧化生成高能磷酸化合物作为能量来源，结果使血糖水平下降。 1．2对脂肪代谢的调节胰岛素对脂肪合成和贮存起着非常重要的作用，不但在肝脏能加速葡萄糖合成脂肪酸，然后贮存到脂肪细胞中，而且脂肪细胞本身在胰岛素作用下也可合成少量脂肪酸。胰岛素还能促进葡萄糖进入脂肪细胞，使其转化成a-磷酸甘油，并与脂肪酸形成甘油三酯贮存于脂肪细胞中。胰岛素还抑制对激素敏感的脂解酶的活性，进而抑制脂肪分解。胰岛素缺乏不仅引起糖尿病，而且还可造成脂类代谢的严重紊乱、血脂升高、引起动脉硬化，并常常导致心血管和脑血管系统的严重疾病。 1．3对蛋白质代谢的调节

胰岛素能促进氨基酸进入细胞，然后直接作用于核糖体，促进蛋白质的合成。它还能抑制蛋白质分解。 2胰岛素降低血糖的生理机制2．1胰岛素与组织细胞膜上的胰岛素受体结合在人体内许多组织的细胞膜上都存在着胰岛素受体。胰岛素在细胞水平发挥生理作用，首先必须与靶细胞膜上的胰岛素受体结合后，才能开始发挥其生物效应，这是胰岛素发挥正常生理作用的先决条件。不同种类的细胞，其膜上胰岛素受体的数量亦不相同，每个脂肪细胞和肝细胞膜上大约有300 000个受体，而每个红细胞膜上大约有40个受体。胰岛素受体具有高度的特异性。胰岛素作用的靶细胞主要有肝细胞、脂肪细胞、肌肉细胞、血细胞、肺脏和肾脏的细胞、睾丸细胞等。 2．2安排糖分的贮藏和使用当血糖浓度升高时，胰岛素分泌增加，和靶细胞的胰岛素受体结合后，可以“命令”从食物中吸收进血液的糖分加速进入肝脏、肌肉等组织，并以糖原的形式贮藏起来备用；同时又约束贮存在这些组织里的糖原不能轻易溜回血液里，免得引起血糖过高。 2．3帮助脂肪的合成和贮存胰岛素可以促进肝脏合成脂肪酸，使三酰甘油合成增多，极低密度脂蛋白合成增快。它还可以抑制脂解酶的活性，从而抑制脂肪的分解。在这一作用下，胰岛素可以把体内一部分多余的糖分赶入到脂肪组织里，并将这些糖分转化成脂肪贮藏起来。同时，胰岛素也不让脂肪组织随便分解成葡萄糖。

最简单的胰岛素使用量调整方法

最简单的胰岛素使用量调整方法 发表者：秦黎明13873人已访问 如何调胰岛素剂量 胰岛素起始量一般6-8U/次开始。早晚一日二次，强化三次，餐前查空腹血糖，据下方法决定下次用量,其他剂型一般可等量替换。 血糖调整方法： 血糖水平mmol/l 锐30R或灵30R ＜4.4 -2U 4.4-6.1 0 6.2- 7.8 +2 7.9-10 +4 ﹥10 +6 其他胰岛素的用量计算公式 初始每日剂量计算每日胰岛素总量根据体重计算（尚未使用胰岛素）一日总量＝体重×0.44起始基础量根据胰岛素总量计算起始基础量＝一日总量×50％根据体重计算起始基础量＝体重X0.22

胰岛素剂量设置 的基本方法 首先确定血糖控制目标 为每个病人确定个人的血糖控制目标。 成年病人的一般控制目标： 餐前：80-140mg/dl (4.4-7.8mmol/l) 餐后2小时：<180mg/dl (<10mmol/l) 入睡前：100-140mg/dl (5.6-7.8mmol/l) 夜间3点：>90mg/dl (>5mmol/l) 若反复出现低血糖，适当提高控制目标：餐前：100-160mg/dl (5.6-8.9mmol/l) 若怀孕，适当减低目标血糖值： 餐后：< 120mg/dl (6.7mmol/l)

准备工作（一） 医生或医疗小组提供24小时的咨询服务 家庭成员或其他亲属接受有关糖尿病知识的教育 多次的血糖自我监测（三餐前后、睡前、0Am、3Am，以及有低血糖或高血糖症状时） 固定的饮食计划（在基础率调整结束前，不要食用含脂肪过多的食物，不要在睡前吃零食）毛细血管血糖与静脉血糖的对比 准备工作（二） 中、长效胰岛素的洗脱期： 中效：18—20小时 长效：至少24小时 选择注射部位： 腹部：胰岛素吸收最快，更具有可预测性，受活动的影响较少 部位的更换： 其它可选择的部位包括臀部、大腿外侧上部、上臂，距离前一个部位3—5cm

生物化学考题_糖代谢

A 1 摩尔 B 2 摩尔 C 3 摩尔 D 4 摩尔 E 5 摩尔 B 由己糖激酶催化的反应的逆反应所需的酶是 A 果糖二磷酸酶 B 葡萄糖 6—磷酸酶 C 磷酸果糖激酶 I D 磷酸果糖激酶Ⅱ E 磷酸化酶 B 糖酵解过程的终产物是 A 丙酮酸 B 葡萄糖 C 果糖 D 乳糖 E 乳酸 E 糖代谢 一级要求 单选题 1 一摩尔葡萄糖经糖的有氧氧化过程可生成的乙酰 CoA 数是： 2 3 4 糖酵解的脱氢反应步骤是 A 1，6—二磷酸果糖→3—磷酸甘油醛 + 磷酸二羟丙酮 B 3—磷酸甘油醛冲磷酸二羟丙酮 C 3-磷酸甘油醛→1-3 二磷酸甘油酸 D 1,3—二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸 5 E 3—磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸 6-磷酸果糖→1，6—二磷酸果糖的反应,需哪些条件? C A 果糖二磷酸酶，ATP 和Mg 2 + B 果糖二磷酸酶，ADP ，Pi 和Mg 2 + C 磷酸果糖激酶，ATP 和 Mg2 + D 磷酸果糖激酶，ADP ，Pi 和Mg 2 + E ATP 和Mg 2+ C 6 糖酵解过程中催化一摩尔六碳糖裂解为两摩尔三碳糖反应的酶是： A 磷酸己糖异构酶 B 磷酸果糖激酶 C 醛缩酶 D 磷酸丙糖异构酶 7 E 烯醇化酶 糖酵解过程中NADH + H +的代谢去路： C A 使丙酮酸还原为乳酸 B 经α—磷酸甘油穿梭系统进入线粒体氧化 C 经苹果酸穿梭系统进人线粒体氧化 D 2-磷酸甘油酸还原为 3-磷酸甘油醛 E 以上都对 A 8 底物水平磷酸化指： A ATP 水解为 ADP 和 Pi B 底物经分子重排后形成高能磷酸键,经磷酸基团转移使 ADP 磷酸化为 ATP 分子 C 呼吸链上H +传递过程中释放能量使ADP 磷酸化为ATP 分子 D 使底物分于加上一个磷酸根 E 使底物分子水解掉一个 ATP 分子 B 9 缺氧情况下，糖酵解途径生成的NADH + H +的代谢去路： A 进入呼吸链氧化供应能量

糖类代谢和脂肪代谢

第四章生命的物质变化和能量转换 第4节生物体内营养物质的转变 一、教学目标： 知识与技能：1、知道糖类、脂肪在生物体内的代谢过程。 2、知道糖类、脂肪之间的转变关系。 3、初步学会用所学知识解释日常生活中的营养物质转变实例。 过程与方法：通过分析日常生活中糖类、脂肪代谢及相互转变的实例，感受这两大类营养成分在体内的代谢过程。 情感态度与价值观：通过学习营养物质的相互转变，逐步养成科学合理的饮食习惯。 二、重点： 1、糖类的代谢 2、脂肪的代谢 三、难点： 糖类、脂肪之间的转变过程及途径 四、教学准备： 多媒体课件、学案 五、教学过程

附：生物体内营养物质的转变（学案） 学习目标： 1．知道糖类、脂肪在生物体内的代谢过程 2．知道糖类、脂肪之间的转变关系 3．通过学习营养物质转变，结合生活实际，养成健康的饮食与生活习惯 学习重点： 糖类、脂肪代谢过程 学习难点： 糖类、脂肪的相互转变 学习过程： 一．自主学习 1．知识回顾：人体消化系统组成、食物消化过程与消化酶；物质进出细胞的方式；生物体中能源物质的种类；细胞有氧呼吸的过程（三羧酸循环） （1）人体所需营养物质主要有_______________________________ _ ； 可以通过_____________途径获得。当我们吃了食物，实际上食物__________(是，不是)已经进入了人体，而是需要先经过___________________然后才能够被利用。 （2）三大主要营养物质分别是____________、______________、________________； 淀粉的消化过程是：___________________________________________________ _ ；消化的最终产物是___________，以________________方式被小肠上皮细胞吸收。 蛋白质的消化过程是：_________________________________________________ ；消化的最终产物是___________，以________________方式被小肠上皮细胞吸收。 脂肪的消化过程是：________________________________________ ____________；消化的最终产物是__________和_________，以______________方式被小肠上皮细胞吸收。2．阅读，思考，讨论： 糖类代谢 （1）生物体细胞主要以__________________方式利用葡萄糖获得能量。 （2）动物体内的___ 细胞和细胞可以以形式储存一定量的糖类物质。（3）北京填鸭在肥育期要填饲过量的糖类饲料，减少运动，从而使鸭在短期内变成肥鸭，这说明什么？ （） 脂类代谢 （1）为什么长期偏食高油、高脂食物的人更容易肥胖？ （2）饮食中摄入脂肪就不能控制体重了吗？

影响血糖代谢的药物

影响血糖代谢的药物 摘自《中国药房》2010年4月第21卷第14期 糖、蛋白质和脂肪是人体的三大基础代谢物质，血糖紊乱会使糖代谢发生紊乱，从而也打破了其他系统的代谢平衡，导致整个代谢系统发生紊乱，使患者的生活质量降低，致残、致死率高，成为威胁人类健康的世界性公共卫生问题，必须引起重视。 随着临床上用药种类和剂量的增加，药物不良反应发生几率增大，新近研究发现一些药物能通过影响胰岛素的产生和分泌而影响胰岛作用，从而影响血糖的代谢。笔者收集了第16版《新编药物学》所述可引起血糖代谢异常的药物，并对1994～2009年“中国医院知识仓库CHKD期刊全文库”和“万方数据资源系统数据化期刊群”按主题词进行检索，如一级检索是药品名称，二级检索为“血糖”，对可发生血糖代谢紊乱不良反应的非糖尿病治疗药物进行归纳，概括其在应用过程中引起血糖代谢紊乱的临床表现及其作用机制，综述如下。 1 糖皮质激素 临床应用糖皮质激素治疗的患者出现尿糖、高血糖及葡萄糖耐量降低等不良反应可使潜在性糖尿病变成真性糖尿病。糖皮质激素对糖代谢的影响十分重要，其引起血糖升高的主要机制是抑制胰岛素与其受体结合，还能损害外周组织受体对葡萄糖转运系统的作用而抑制外周组织对葡萄糖的摄取和利用，且能使糖异生作用增强，它对胰高血糖素、肾上腺素、生长激素等的升糖效应有“允许”和“协同”作用，血糖大约可升高10％～20%，约2％使用大剂量糖皮质激素的患者出现类固醇性糖尿病。 糖皮质激素对不同个体造成的血糖升高影响不尽相同，一般说来，老年人、肥胖者、有糖尿病家族史或糖调节异常者受影响较大，因为这部分人群存在胰岛素抵抗或同时伴有胰岛功能下降，但也有糖皮质激素使用后引起低血糖的报道，据报道2例服用大剂量糖皮质激素而导致低血糖的案例，提示临床应用大剂量糖皮质激素时，除注意可引起高血糖外，还应注意预防低血糖的发生。 2 生长激素（GH） GH是人体重要的促进蛋白质合成的激素，重组人生长激素广泛应用于危重患者的抢救，文献报道均显示获得良好的效果，但是危重患者应用重组人生长激素导致高血糖血症等并发症亦不容忽视。据报道某医院自2003年3～6月在8例手术后危重患者应用过程中，有6例出现高血糖血症等并发症，部分患者出现严重后果。GH引起高血糖的机制可能是GH通过改变细胞膜上胰岛素受体的数目和功能以及酪氨酸激酶活性的改变抑制体内葡萄糖非氧化途径的消除，损害组织对葡萄糖的摄取，从而影响糖的利用。而此时，应激性分解激素的优势使氨基酸和甘油与乳酸的糖异生增加，机体内的糖量较正常增加150％～200％，虽然胰岛素的分泌量正常或增高，但葡萄糖载体（GLU4）的作用受到抑制，进一步使血糖增加。 3 奥曲肽 奥曲肽具有广泛的生物活性，其对糖代谢的影响已逐渐引起人们的注意。据观察172例持续静脉点滴奥曲肽对肝硬化食管胃静脉曲张破裂出血患者血糖代谢的影响中发现：治疗前患者血糖都在正常范围，而持续静脉点滴奥曲肽治疗中，33例（181%）出现糖代谢紊乱，24例（139%）血糖升高，9例（58%）低血糖，其中l例出现严重低血糖，发生低血糖昏迷。 奥曲肽与天然生长抑素在作用机制上基本相同，其静脉点滴后出现血糖升高或降低，原因可能为奥曲肽对胰岛素及胰高血糖素分泌的抑制速度不同所致，即奥曲肽静脉点滴后若能更快地抑制胰高血糖素的分泌时，将引起低血糖；静脉点滴后若能更快地抑制胰岛素时，将引起高血糖，提示使用奥曲肽应严密监测血糖变化。虽有大量文献证明奥曲肽的安全性，但其对糖代谢的影响仍应引起临床医师的注意。 4 利尿药

糖代谢百度百科

食物中的糖主要是淀粉，另外包括一些双糖及单糖。多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。 食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶 作用，催化淀粉中α-1，4-糖苷键的水解，产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。由于食物在口腔中停留时间短，淀粉的主要消化部位在小肠。小肠中含有胰腺分泌的α淀粉酶，催化淀粉水解成麦芽糖、麦芽三糖、α糊精和少量葡萄糖。在小肠黏膜刷状缘上，含有α糊精酶，此酶催化α极限糊精的α-1，4-糖苷键及α-1，6- 糖苷键水解，使α-糊精水解成葡萄糖；刷状缘上还有麦芽糖酶可将麦芽三糖及麦芽糖水解为葡萄糖。小肠黏膜还有蔗糖酶和乳糖酶，前者将蔗糖分解成葡萄糖和果糖，后者将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。 糖被消化成单糖后的主要吸收部位是小肠上段，己糖尤其是葡萄糖被小肠上皮细胞摄取是一个依赖Na+的

糖代谢 耗能的主动摄取过程，有特定的载体参与：在小肠上皮细胞刷状缘上，存在着与细胞膜结合的Na+-葡萄糖联合转运体，当Na+经转运体顺浓度梯度进入小肠上皮细胞时，葡萄糖随Na+一起被移入细胞内，这时对葡萄糖而言是逆浓度梯度转运。这个过程的能量是由Na+的浓度梯度（化学势能）提供的，它足以将葡萄糖从低浓度转运到高浓度。当小肠上皮细胞内的葡萄糖浓度增高到一定程度，葡萄糖经小肠上皮细胞基底面单向葡萄糖转运体（unidirectional glucose transporter）顺浓度梯度被动扩散到血液中。小肠上皮细胞内增多的Na+通过钠钾泵(Na+-K+ ATP 酶)，利用ATP提供的能量，从基底面被泵

出小肠上皮细胞外,进入血液，从而降低小肠上皮细胞内Na+浓度，维持刷状缘两侧Na+的浓度梯度,使葡萄糖能不断地被转运。 编辑本段 血糖 血液中的葡萄糖，称为血糖(blood sugar)。体内血糖浓度是反映机体内糖代谢状况的一项重要指标。正常情况下，血糖浓度是相对恒定的。正常人空腹血浆葡萄糖糖浓度为3.9～6.1mmol／L(葡萄糖氧化酶法)。空腹血浆葡萄糖浓度高于7．0 mmol／L称为高血糖，低于3．9mmol／L 称为低血糖。要维持血糖浓度的相对恒定，必须保持血糖的来源和去路的动态平衡。 一、血糖的主要来源及去路 血糖的来源：①食物中的糖是血糖的主要来源；②肝糖原分解是空腹时血糖的直接来源；③非糖物质如甘油、乳酸及生糖氨基酸通过糖异生作用生成葡萄糖，在长期饥饿时作为血糖的来源。

糖类代谢和脂肪代谢

《生物体内营养物质的转变》第一课时说课稿 各位评委老师好！ 我是来自成都市新都区升庵中学的生物教师李珍。我今天说课的题目是《生物体内营养物质的转变》，现行高中生物沪科版高中第一册（试用本）第四章第四节第一课时的内容。本节内容可以说是对生命的物质变化和能量转换的补充，是对本书主要知识的延伸和总结。根据前面的学习和初中的知识，并联系生活经验，学生对生物体内糖类、脂肪、蛋白质可以相互转变具有一定的认识，但是具体的代谢途径和转变过程却不甚了解。因此，我根据课程标准和学生情况，确定了本节的教学目标，并进一步确定了教学重难点。 接下来我将从四个方面来说一下这节课。 （一）教学环境设计 这节课我以学生的认知规律为基础，以问题探究为主线，以学生的“做”为核心，利用多媒体教学环境引导学生自主探究，合作讨论。利用多媒体课件、电子白板和投影等方式提高互动效率，同时与传统的板书优势互补，帮助学生构建知识体系。 （二）设计理念 本节的内容大多都是建立在学生已有知识基础上的，与学生生活实际紧密相关，且具有较大的思维空间。因此，我以陶行知先生的“教学做合一”为指导思想，以问题驱动为教学方法，引导学生主动探究，独立思考，合作讨论，在“做中错，错中学”。 （三）教学风格 以高中生物新课标为教学理念，坚持科学性和实效性相结合，培养能力和提高认知相结合。通过例举常见的生活实例，创造亲切愉悦的学习氛围。 接下来，我重点说一下教学流程及对课堂的设计。 （四）教学流程 首先是问题引入，我是通过一组图片来导入这堂课的。今年7月，湖北多地遭遇有史以来最强暴雨袭击。相关报道每天都会出现，可以说是今夏最受关注的国内新闻之一。学生应该有所耳闻，所以能积极主动开始本节的学习。然后展示救灾物资去向清单，紧接着提问：“从救灾物品的种类看，人体从食物中获得的主要营养物质有哪些呢？”这样学生通过思考各食物主要的营养成分，明确本节课的学习对象，开始本节的学习。 接下来，为了帮助学生更好的完成自主探究，在新课之前，我设置了知识铺垫环节。即以问题串的形式引导学生：1. 回忆三大营养物质的结构和功能；2. 联想生活中有关营养物质转变的现象；3. 联系已学知识总结物质代谢的基本规律。在思考讨论之后，学生在情感上能认同营养物质的转变，在认知上对物质代谢有总体的认识，为有效地进行自主探究奠定了基础。 知识铺垫之后，依次进行糖代谢和脂肪代谢的学习。首先是糖代谢途径，教材对于这部分知识的描述比较全面，需要补充说明的知识也比较少。因此，采用学生先自主学习后同桌讨论的模式进行，最后利用电子白板让学生展示代谢图解。这个时候我并不提供固定的格式，而是让学生根据自己的思维模式去自由发挥，在展示环节让学生通过比较、修正，提高处理和归纳信息的能力。当然，最后我会逐步引导学生以血糖为核心，绘制血糖的三来源和三去向图解，帮助他们更有条理地认识这部分知识。为了让学生更深刻地理解糖代谢，也让这节课更有趣，我设置了一系列的生活场景，让他们去分析可能发生的代谢途径。这样，他们在现实生活的背景下，能更充分地理解和应用知识，学以致用。 脂肪代谢部分需要补充的知识点稍微多一些，因此在小组讨论之前，我提醒学生参考糖代谢图解，鼓励他们在教材知识的基础上大胆猜测，最后通过激烈的讨论明确各途径。为了帮助学生理解和应用这部分知识，我设置了角色扮演环节，即让学生扮演营养师给出建议。比如，减肥能吃含脂肪的食物吗？要想减肥应该慢跑还是快跑？这样学生能更好的理解脂肪

生物化学糖代谢知识点的总结

第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G）、果糖（F），半乳糖（Gal），核糖 双糖：麦芽糖（G-G），蔗糖（G-F），乳糖（G-Gal） 多糖：淀粉，糖原（Gn），纤维素 结合糖: 糖脂，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成

各种组织细胞 门静脉 肠粘膜上皮细胞 体循环 小肠肠腔 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收吸收途径： SGLT 肝脏

过程 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 NADH+H +

第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 + TAC 循环 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 1、反应过程 ○1糖酵解途径（同糖酵解，略） ②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。 关键酶 调节方式 ① 别构调节 ②共价修饰调节 ? 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 ? 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 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸 乙酰CoA ATP ADP 胞液 线粒体

胰岛素

胰岛概述 胰岛能分泌胰岛素与胰高血糖素等激素。人类的胰岛细胞按其染色和形态学特点，主要分为α细胞、β 细胞、γ细胞及PP细胞。α细胞约占胰岛细胞的20%，分泌胰高血糖素（glucagon）；β细胞占胰岛细胞的60%-70%，分泌胰岛素(insulin)；γ细胞占胰岛细胞的10%，分泌“生长抑素”；PP细胞数量很少，分泌胰多肽(pancreatic polyeptide)。 胰岛素对人体的糖脂肪和蛋白质代谢都有影响，但对于糖代谢的调节作用尤为明显，胰岛素能够促进血液中的葡萄糖（血糖)进入组织细胞被储存和利用。缺乏胰岛素时，血糖难以被组织细胞摄取，糖的贮存和利用都将减少，这时血糖浓度如果过高，就会有一部分从尿液中排出，形成糖尿。如果是因为胰岛素分泌不足导致，可以通过注射胰岛素制剂来治疗。 一、胰岛素分子结构 胰岛素是含有51个氨基酸的小分子蛋白质，分子量为6000，胰岛素分子有靠两个二硫键结合的A链（21个氨基酸）与B链（30个氨基酸），如果二硫键被打开则失去活性。B 细胞先合成一个大分子的前胰岛素原，以后加工成八十六肽的胰岛素原，再经水解成为胰岛素与连接肽（C肽）。胰岛素与C肽共同释入血中，也有少量的胰岛素原进入血液，但其生物活性只有胰岛素的3%-5%，而C肽无胰岛素活性。由于C肽是在胰岛素合成过程产生的，其数量与胰岛素的分泌量有平行关系，因此测定血中C肽含量可反映B细胞的分泌功能。正常人空腹状态下血清胰岛素浓度为35-145pmol/L。胰岛素在血中的半衰期只有5min，主要在肝灭活，肌肉与肾等组织也能使胰岛素失活。1965年，我国生化学家首先人工合成了具有高度生物活性的胰岛素，成为人类历史上第一次人工合成生命物质（蛋白质）的创举。 二、生物学作用 胰岛素是促进合成代谢、调节血糖稳定的主要激素。 1．对糖代谢的调节：胰岛素促进组织、细胞对葡萄糖的摄取和利用，加速葡萄糖合成为糖原，贮存于肝和肌肉中，并抑制糖异生，促进葡萄糖转变为脂肪酸，贮存于脂肪组织，导致血糖水平下降。胰岛素缺乏时，血糖浓度升高，如超过肾糖阈，尿中将出现糖，引起糖尿病。 2．对脂肪代谢的调节胰岛素促进肝合成脂肪酸，然后转运到脂肪细胞贮存。在胰岛素的作用下，脂肪细胞也能合成少量的脂肪酸。胰岛素还促进葡萄糖进入脂肪细胞，除了用于合成脂肪酸外，还可转化为α-磷酸甘油，脂肪酸与α-磷酸甘油形成甘油三酯，贮存于脂肪细胞中，同时，胰岛素还抑制脂肪酶的活性，减少脂肪的分解。胰岛素缺乏时，出现脂肪代谢紊乱，脂肪分解增强，血脂升高，加速脂肪酸在肝内氧化，生成大量酮体，由于糖氧化过程发生障碍，不能很好处理酮体，以致引起酮血症与酸中毒。 3．对蛋白质代谢的调节胰岛素促进蛋白质合成过程，其作用可在蛋白质合成的各个环节上： ①促进氨基酸通过膜的转运进入细胞； ②可使细胞核的复制和转录过程加快，增加DNA和RNA的生成； ③作用于核糖体，加速翻译过程，促进蛋白质合成；另外，胰岛素还可抑制蛋白质分解和肝糖异生。由于胰岛素能增强蛋白质的合成过程，所以，它对机体的生长也有促进作用，但胰岛素单独作用时，对生长的促进作用并不很强，只有与生长素共同作用时，才能发挥明显的效应。近年的研究表明，几乎体内所有细胞的膜上都有胰岛素受体。胰岛素受体已纯化成功，并阐明了其化学结构。胰岛素受体是由两个α亚单位和两个β亚单位构成的四聚体，α亚单位由719个氨基酸组成，完全裸露在细胞膜外，是受体结合胰岛素的主要部位。α与α亚单位、α与β亚单位之间靠二硫键结合。β亚单位由620个氨基酸残基组成，分为三个

(完整版)生物化学糖代谢知识点总结

肠粘膜上皮细胞 体循环 小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G）、果糖（F），半乳糖（Gal），核糖 双糖：麦芽糖（G-G），蔗糖（G-F），乳糖（G-Gal） 多糖：淀粉，糖原（Gn），纤维素 结合糖: 糖脂，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔胃肠腔肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT）转运。 2.吸收吸收途径：SGLT 肝脏 各种组织细胞门静脉

过程 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 CO 2 NADH+H + FADH 2 H 2 O [O] TAC 循环 ATP ADP 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变 构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 1、反应过程 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 + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 ? 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 ? 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 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 乙酰CoA 胞液 线粒体

胰岛素的配置方法

胰岛素的配置方法 文章目录*一、胰岛素的配置方法*二、胰岛素的生物学作用*三、胰岛素的副作用 胰岛素的配置方法1、胰岛素的配置方法 方法:将临床常用的胰岛素注射剂配置方法分为两组:TPN组:胰岛素直接加入完全胃肠外营养(TPN)液中,连续输注20～24h;对照组:胰岛素加入等渗盐水(NS)中,用50ml注射器经微量泵持续静脉输注,并观察两种方法胰岛素浓度的改变,将10U胰岛素 分别加入TPN 10ml和NS10ml中,每组10例。在配置后0、4、8、12、20和24h的六个时相点 ,采用化学发光法分别测定TPN和NS中的胰岛素有效浓度。 2、什么是胰岛素 胰岛素,是一种蛋白质激素,由胰脏内的胰岛β细胞分泌。胰岛素参与调节糖代谢,控制血糖平衡,可用于治疗糖尿病。其分子量为5808道尔顿。胰岛素应用于临床数十年,从抗原性较强的第一代动物胰岛素到基因重组但餐前需要等待30分钟的第二代人胰岛素,再发展到现在可以很好模拟生理性人胰岛素分泌模式的胰第三代胰岛素类似物。 3、胰岛素的结构组成 不同种族动物(人、牛、羊、猪等)的胰岛素功能大体相同,成分稍有差异。

胰岛素由A、B两个肽链组成。人胰岛素(Insulin Human)A 链有11种21个氨基酸,B链有15种30个氨基酸,共16种51个氨基酸组成。其中A7(Cys)-B7(Cys)、A20(Cys)-B19(Cys)四个半胱氨酸中的巯基形成两个二硫键,使A、B两链连接起来。此外A链中A6(Cys)与A11(Cys)之间也存在一个二硫键。 胰岛素的生物学作用 1、对糖代谢的调节 胰岛素促进组织、细胞对葡萄糖的摄取和利用,加速葡萄糖合成为糖原,贮存于肝和肌肉中,并抑制糖异生,促进葡萄糖转变为脂肪酸,贮存于脂肪组织,导致血糖水平下降。 胰岛素缺乏时,血糖浓度升高,如超过肾糖阈,尿中将出现糖,引起糖尿病。 2、对脂肪代谢的调节 胰岛素促进肝合成脂肪酸,然后转运到脂肪细胞贮存。在胰岛素的作用下,脂肪细胞也能合成少量的脂肪酸。胰岛素还促进葡萄糖进入脂肪细胞,除了用于合成脂肪酸外,还可转化为α-磷酸甘油,脂肪酸与α-磷酸甘油形成甘油三酯,贮存于脂肪细胞中,同时,胰岛素还抑制脂肪酶的活性,减少脂肪的分解。 胰岛素缺乏时,出现脂肪代谢紊乱,脂肪分解增强,血脂升高,加速脂肪酸在肝内氧化,生成大量酮体,由于糖氧化过程发和障

胰岛素

胰岛素副作用 胰岛素是由胰岛细胞生成与分泌的调节糖代谢的激素，是一种蛋白质。胰岛素能使血液中葡萄糖去路增加，来源减少，从而降低血糖。 （1）加速葡萄糖的利用。①促进葡萄糖酵解作用。胰岛素能促进葡萄糖通过细胞膜进入肌细胞而进行糖酵解，在氧供应充沛的条件下，再经三羧酸循环氧化为二氧化碳及水，放出能量。②促进葡萄糖转变为糖原贮积于肌肉及肝脏，加速糖原的生成作用。葡萄糖在聚合为糖原前，首先须经葡萄糖激酶催化为葡萄糖－6－磷酸，再由葡萄糖－1－磷酸，经尿嘧啶核甙二磷酸葡萄糖在糖原合成酶催化下，合成为糖原。在此代谢过程中，胰岛素能增强上述二种酶的活性而加速糖原的合成。③促进葡萄糖转变为脂肪，贮藏于脂肪库。 （2）抑制葡萄糖的生成。①抑制肝糖原分解转化为葡萄糖。在肝脏中，磷酸化酶可受胰高血糖素、肾上腺素（?受体）及交感神经刺激腺甙环化酶催化三磷酸腺甙形成较多之环磷腺甙而激活，促进糖原分解为葡萄糖－1－磷酸。胰岛素能拮抗胰高血糖素及肾上腺素的作用，使三磷酸腺甙转化为环磷腺甙的作用减弱，从而抑制肝糖元分解。②抑制糖元的异生。胰岛素还通过抑制环磷腺甙的生成，拮抗胰高血糖素及糖皮质激素的糖原异生作用，主要是抑制丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖1:6二磷酸酶和葡萄糖－6－磷酸酶，从而抑制甘油、乳酸及各种成糖氨基酸转化为糖原。 一般在医师指导下没什么问题 最有效的降糖药是胰岛素,用胰岛素后不会产生依赖.因为胰岛素是一种人体必需的激素,我们正常人也是胰岛素来参与血糖的调节,而且无肝肾副作用,糖尿病患者出现小腿及脚麻木,发凉,伴有针扎性疼痛,很有可能是糖尿病并发周围血管病变和糖尿病神经病变,如果得不到及时正规治疗极容易引起的糖尿病足,建议及时检查下肢血管超声检查,神经电生理检查等糖尿病足的综合检查.以便明确诊断,从而有助于治疗, 糖尿病患者视物模糊,考虑糖尿病性视网膜病,建议及时眼底检查,如果确诊为糖尿病性视网膜病,那么,糖尿病性视网膜病,需要系统治疗,如胰岛素控制血糖,在此基础上,激光治疗.并配合中药改善微循环.您的血糖控制不佳,病情没有得到控制,考虑治疗不正规,根据血糖水平考虑胰岛功能比较差,口服降糖药物不足以控制病情,建议胰岛素治疗,提倡早期使用胰岛素：传统治疗2型糖尿病方法是先饮食,运动治疗,无效后用口服降糖药,再无效用胰岛素,已延续了几十年.这种方法主要是应用磺脲药,刺激胰岛β细胞分泌更多的胰岛素以降低血糖.然而忽视了长期刺激带病工作的胰岛细胞,使其得不到充分休息,会导致胰岛功能的过早衰竭,并发症提前出现.那么理想的治疗方案应该是在降低血糖的同时,尽量保护胰岛细胞功能.于是就出现了早期使用胰岛素替代治疗的方法.它的益处是：可以纠正体内胰岛素的不足,降低高血糖对β细胞的毒性作用,改善内源性胰岛素的分泌,抑制肝糖输出降低清晨高血糖,提高周围组织对胰岛素的敏感性,使已经受损的胰岛细胞得到休息,残存胰岛功能得到恢复,如此可以延缓疾病进展.糖尿病的治疗要从5方面着手,就是药物治疗,饮食疗法,运动疗法,糖尿病教育,血糖的监测,有一环节做不好,都会影响治疗,说到底,糖尿病就是损害全身大血管会并发心血管病,脑血管病和糖尿病足;微血管会并发糖尿病肾病,糖尿病性视网膜病.一旦并发症出现,说明病情已经很严重.我们常说“糖尿病不可怕,可怕的是它的并发症”.糖尿病的并发症是潜移默化,慢慢发展而来.慢性并发症是可怕的,但是,只要正规治疗,就会得到良好的控制,建议您到糖尿病专科医院综合治疗,不要认为吃点降糖药就可以控制病情.祝您早日康复! 胰岛素价格 根据品牌不同胰岛素价格不同，诺和灵67块钱左右，甘舒霖52块钱左右。 没有你说的那种胰岛素，平时说的长效胰岛素，是每天晚上打一次的，只能控制基础血糖，餐后血糖仍需短效胰岛素或口服降糖药物。 优泌林或诺和灵R是短效的，N是中效的。 诺和锐30R/50R是预混的，表示30%是速效，70%是中效。诺和灵30R/50R也是预混的，表示30%是短效，70%是中效。

胰岛素剂量调整的基本方法

一、胰岛素初始剂量的估算 ①根据尿糖的多少选择：一般来说哪一次尿糖为几个加号，就应该按每个加号2－3个单位在上一顿饭前打适量的胰岛素； ②按血糖数值用胰岛素：（血糖－100）×公斤体重×6÷2000的公式计算胰岛素的用量； ③按每片磺脲类降糖药合5个单位胰岛素来计算：如早饭前吃两片优降糖，可以改为１０个单位胰岛素； ④根据经验决定胰岛素的量：大多数病人初始量18-24u/天，可根据血糖在三餐前打8、4、6或者10、6、8个单位的胰岛素作为胰岛素的初始剂量，这是一个比较简单而又实用的方法。各次胰岛素注射量的分配原则是：早餐前30%-45%，中餐前20%-25%，晚餐前25%-30%，睡前中效胰岛素20%; 睡前需不需要用胰岛素，应根据凌晨3-5点的血糖决定调整。 公式：胰岛素用量（u)为：（血糖mmol－5.6mmol）×公斤体重×0.６÷11.1 一般而言，这只是一个简单预测性计算，具体应用还要考虑到临床诸多因素，所以临床用计算值的三分之一为起点，分2-3次应用，再根据血糖测定值进行调整。 二、胰岛素使用方法

1.首先把胰岛素分为基础胰岛素、餐时胰岛素和调整胰岛素。 基础胰岛素量的确定：一般0.2-0.3U/Kg，胰岛素种类：中效胰岛素或长效胰岛素。 餐时胰岛素量的确定：从0.05-0.1U／Kg开始。胰岛素种类：普通胰岛素。 调整胰岛素的确定：当血糖≥8.3mmol/L时血糖每增加2.7mmol/L加用1-4U与上述同型的胰岛素（餐时加用）。 2.如果不能控制血糖水平，要考虑到影响血糖的其它因素，从基础胰岛素开始，每一到二天调整10%--20%，使血糖达标。如果效果不好，还可校正调整胰岛素的量。 3.在调整胰岛素量时，还要考虑到体重和胰岛素的抵抗情况。比如消瘦的，敏感的，可能调整时要少加量。BMI 值比较大的，可能就要适当增加调整量。对于每天胰岛素用量较大的，或者服用糖皮质激素的，调整时的量可能要更大。但随着病人高糖状态的改善或基础病的好转，胰岛素的敏感性会很快改变。 4.一般情况下，糖尿病得到良好控制的患者，基础胰岛素和餐时量比为1∶1。 三、胰岛素剂量的调整 ⒈剂量的调整：先调整饮食、体力活动，血糖稳定后再

生物化学代谢复习之糖代谢脂质代谢

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 生物化学代谢复习之糖代谢脂质代谢 一、糖代谢 (一)糖的无氧氧化 1.基本概念糖酵解： 一分子葡萄糖在胞质中可裂解生成两分子丙酮酸的过程称之为糖酵解，是葡萄糖无氧氧化和有氧氧化的共同起始途径。 糖的无氧氧化： 在不能利用氧或氧供应不足时，机体分解葡萄糖生成乳酸的过程称为糖的无氧氧化，也称为乳酸发酵。 2.糖酵解的基本过程①葡萄糖在己糖激酶己糖激酶的催化下消耗 1 分子 ATP 生成葡糖-6-磷酸。 ②葡糖-6-磷酸异构为果糖-6-磷酸。 ③果糖-6-磷酸在磷酸果糖激酶-1 的催化下消耗 1 分子的ATP 生成果糖-1,6-二磷酸。 ④果糖-1,6-二磷酸在醛缩酶的催化下裂解为1分子磷酸二羟丙酮和1分子3-磷酸甘油醛。 ⑤磷酸二羟丙酮异构为 3-磷酸甘油醛。 (前面的步骤相当于 1 分子葡萄糖裂解产生了 2 分子 3-磷酸甘油醛) ⑥3-磷酸甘油醛在3-磷酸甘油醛脱氢酶的催化下与1分子无机磷酸结合，脱下的氢由 NAD + 携带，生成 1,3-二磷酸甘油酸(高能化合物)。 ⑦1,3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的催化下水解高能磷酸键(底物水平磷酸化)，产生ATP，生成 3-磷酸甘油酸。 1 / 13

⑧3-磷酸甘油酸变位为 2-磷酸甘油酸。 ⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸(高能化合物) 。 ⑩磷酸烯醇式丙酮酸在丙酮酸激酶的催化下生成丙酮酸，产生1 分子 ATP(底物水平磷酸化)。 该过程需要关注的几点： (1)三个限速反应： ①③⑩，同时催化这三个反应的酶为关键酶(己糖激酶、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶) (2)该过程有两次底物水平磷酸化，包含了两个高能化合物 (3)调节糖酵解流量最关键的酶是磷酸果糖激酶-1 (4)能量的产生与消耗思考： 1.1 分子葡萄糖完全分解产生 2 分子丙酮酸可以产生多少个分子丙酮酸可以产生多少个 ATP ？ 2. 糖原分子中葡萄糖酵解时可以净产生多少个产生多少个 ATP ？ 3.丙酮酸在在乳酸脱氢酶的作用下，由NADH+H + 提供氢，使丙酮酸还原为乳酸 4.糖的无氧氧化的生理意义： ①迅速提供能量，这对肌肉收缩很重要②成熟红细胞没有线粒体，只能依赖无氧氧化③神经细胞、白细胞、骨髓细胞等代谢极为活跃，即使不缺氧也常由糖的无氧氧化提供部分能量 (二)糖的有氧氧化 1.基本概念糖的有氧氧化是指机体利用氧将葡萄糖彻底氧化为 CO 2 和 H 2 O 的反应过程。 这个过程是体内糖分解供能的主要方式。 2.糖的有氧氧化的三个阶段 (1)同糖酵解 (2)丙酮酸进入线

1糖代谢与脂类代谢的相互关系

1糖代谢与脂类代谢的相互关系 1．糖代谢与脂类代谢的相互关系解答：（1）糖转变为脂肪：糖酵解所产生的磷酸二羟丙同酮还原后形成甘油，丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A是脂肪酸合成的原料，甘油和脂肪酸合成脂肪。（2）脂肪转变为糖：脂肪分解产生的甘油和脂肪酸，可沿不同的途径转变成糖。甘油经磷酸化作用转变成磷酸二羟丙酮，再异构化变成3-磷酸甘油醛，后者沿糖酵解逆反应生成糖；脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A，在植物或微生物体内可经乙醛酸循环和糖异生作用生成糖，也可经糖代谢彻底氧化放出能量。（3）能量相互利用：磷酸戊糖途径产生的NADPH直接用于脂肪酸的合成，脂肪分解产生的能量也可用于糖的合成。2．糖代谢与蛋白质代谢的相互关系解答：（1）糖是蛋白质合成的碳源和能源：糖分解代谢产生的丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。糖分解产生的能量被用于蛋白质的合成。（2）蛋白质分解产物进入糖代谢：蛋白质降解产生的氨基酸经脱氨后生成α-酮酸，α-酮酸进入糖代谢可进一步氧化放出能量，或经糖异生作用生成糖。3．蛋白质代谢与脂类代谢的相互关系解答：（1）脂肪转变为蛋白质：脂肪分解产生的甘油可进一步转变成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等，再经过转氨基作用生成氨基酸。脂肪酸氧化产生乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合进入三羧酸循环，能产生谷氨酸族和天冬氨酸族氨基酸。（2）蛋白质转变为脂肪：在蛋白质氨基酸中，生糖氨基酸通过丙酮酸转变成甘油，也可以氧化脱羧后转变成乙酰辅酶A，用于脂肪酸合成。生酮氨基酸在代谢反应中能生成乙酰乙酸，由乙酰乙酸缩合成脂肪酸。丝氨酸脱羧后形成胆氨，胆氨甲基化后变成胆碱，后者是合成磷脂的组成成分。4．代谢的区域化有何意义？解答：代谢的区域化是生物代谢的空间特点，该原则普遍适用，而且，越高等的生物，该特点越明显，其意义主要有以下几个方面：（1）消除酶促反应之间的干扰。（2）使代谢途径中的酶和辅因子得到浓缩，有利于酶促反应进行。（3）使细胞更好地适应环境条件的变化。（4）有利于调节能量的分配和转换。

生物化学糖代谢知识点总结归纳

各种组织细胞 门静脉 肠粘膜上皮细胞 体循环 小肠肠腔 第六章糖代谢 糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。 根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类： 单糖：葡萄糖（G ）、果糖（F ），半乳糖（Gal ），核糖 双糖：麦芽糖（G-G ），蔗糖（G-F ），乳糖（G-Gal ） 多糖：淀粉，糖原（Gn ），纤维素 结合糖: 糖脂 ，糖蛋白 其中一些多糖的生理功能如下： 淀粉：植物中养分的储存形式 糖原：动物体内葡萄糖的储存形式 纤维素：作为植物的骨架 一、糖的生理功能 1. 氧化供能 2. 机体重要的碳源 3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。 二、糖代谢概况——分解、储存、合成 三、糖的消化吸收 食物中糖的存在形式以淀粉为主。 1.消化 消化部位：主要在小肠，少量在口腔。 消化过程：口腔 胃 肠腔 肠黏膜上皮细胞刷状缘 吸收部位：小肠上段 吸收形式：单糖 吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT ）转运。 2.吸收 吸收途径： SGLT 肝脏

过程 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 CO 2 NADH+H + FADH 2 H 2 O [O] TAC 循环 ATP ADP 四、糖的无氧分解 第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成 反应部位：胞液 产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATP E1 E2 E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变构调节。 生理意义： 五、糖的有氧氧化 1、反应过程 ○1糖酵解途径（同糖酵解，略） ②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。 总反应式: ③乙酰CoA 进入柠檬酸循环及氧化磷酸化生成ATP 概述：三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC )也称为柠檬酸循环或Krebs 循环，这是因为循环反应中第一个中间产物是含三个羧基的柠檬酸。它由一连串 反应组成。 反应部位：所有的反应均在线粒体(mitochondria)中进行。 涉及反应和物质：经过一轮循环，乙酰CoA 的2个碳原子被氧化成CO 2；在循环中有1 次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP 4次脱氢反应，氢的接受体分别为NAD +或FAD ，生成3分子NADH+H+和1分子FADH2。 总反应式：1乙酰CoA + 3NAD + + FAD + GDP + Pi + 2H 2O 2CO 2 + 3（NADH+H +） + FADH 2 + CoA + GTP 特点：整个循环反应为不可逆反应 生理意义：1. 柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路 。 2. 柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽。 2、糖有氧氧化生理意义----是机体获得能量的主要方式 （H + + e 进入呼吸链彻底氧化生成H 2O 的同时ADP 偶联磷酸化生成ATP ） 3、有氧氧化的调节 六、磷酸戊糖途径 1、概念：是指从糖酵解的中间产物6-磷酸-葡萄糖开始形成旁路，通过氧化、基团转移 E1:己糖激酶E2: 6-磷酸果糖激酶E3: 丙酮酸激酶 乳 酸 NADH+H 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 调节方式 ① 别构调节 ② 共价修饰调节 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。 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 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ） 丙酮酸 乙酰CoA ATP ADP 胞液线粒体 丙酮酸 乙酰CoA NAD + , HSCoA CO 2 , NADH + H + 丙酮酸脱氢酶复合体 关键酶 ① 酵解途径：己糖激酶 磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶 ② 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体 ③ 三羧酸循环：柠檬酸合酶 α-酮戊二酸脱氢酶复合体 异柠檬酸脱氢酶 有氧氧化的调节特点： ⑴ 有氧氧化的调节通过对其关键酶的调节实现。 ⑵ ATP/ADP 或ATP/AMP 比值全程调节。该比值升高，所有关键酶均被抑制。 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。三羧酸循环需要多少乙酰CoA ，则酵解途径相应产生多少丙酮酸成乙酰CoA 。