糖是自然界一大类有机化合物，其化学式本质是多羟基醛或多羟基酮以及它们的衍生物。糖的基本结构式是(CH2O)n，故也称之为碳水化合物。  糖类的生理功能有： 1.作为体内主要的功能物质，1mol葡萄糖在体内完全氧化可释放2840KJ的能量 2.是人体组织结构的重要成分  3.核糖与脱氧核糖是体内合成核苷酸的原料  4.糖类可提供体内合成脂类和某些氨基酸的碳骨架  5.糖类是糖复合物的重要组成   糖在体内合成与分解代谢的主要途径有5条： 1.糖的无氧分解（糖酵解）  2.糖的有氧氧化 3.磷酸戊糖途径  4.糖原合成  5.糖异生   1.血糖及其调节 血糖及其调节 血液中的单糖（主要是葡萄糖）称为血糖，是糖在体内的运输形式。 1.1血糖的来源与去路 来源有：1、食物中的糖类被消化吸收 2、肝糖原分解 3、糖异生； 去路有：1、无氧酵解，有氧氧化 2、戊糖旁路 3、转化为脂肪、氨基酸 4、合成糖原  1.2血糖水平的调节： 1、肝脏的调节作用 2、激素对血糖浓度的调节作用  A、胰岛素: 胰岛素是体内唯一的降糖激素：1、促进肌、脂肪组织将葡萄糖转运入细胞 2、加速糖原合成、抑制糖原分解 3、加速糖的有氧氧化 4、抑制肝内糖异生 5、抑制脂肪组织中对激素敏感性酯酶，加速脂肪动员 B、胰高血糖素：是体内主要的升糖激素 1、抑制糖原合成，促进肝糖原分解 2、抑制糖酵解，促进糖异生 3、激活脂肪组织中对激 素敏感性酯酶，加速脂肪动员  C、糖皮质激素：1、促进肌蛋白分解，加强糖异生 2、抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖 3、对促进脂肪动员的激素有允许作用 D、肾上腺素：加速糖原分解（肝糖原 >>葡萄糖；肌糖原>>乳酸>>葡萄糖）应激状态下发挥作用。    2.糖酵解  糖的无氧分解是指体内组织在无氧情况下，细胞液中的葡萄糖分解生成乳酸和少量 ATP 的过程，也称为糖酵解。  2.1糖酵解的反映过程  2.1.1葡萄糖或糖原耗能转变成3-磷酸甘油醛 （1）葡萄糖磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖。（催化此反应的酶是己糖激酶（HK））意义：糖磷酸化后容易参与代谢反应；磷酸化后的糖含有带负电荷的磷酸基团而不能通过细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制。  （2）6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖 （3）6-磷酸丙糖的生成由醛缩酶催化，1，6-二磷酸果糖分裂为磷酸二羟基丙酮和3-磷酸甘油醛两个磷酸丙糖分子。此反应可逆，其逆反应是一个醛缩反应，故称催化反应的酶为醛缩酶或醇醛缩合酶。  2.1.2 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并释放能量  （1）3-磷酸甘油醛氧化为 1,3-二磷酸甘油酸（在 NAD+和 H3PO4（Pi）存在下）  （2）1,3-二磷酸甘油酸将磷酸基转给 ADP 形成了 3-磷酸甘油酸和 ATP，这是糖酵解第一次底物水平磷酸化  （3）3-磷酸甘油酸在磷酸甘油变位酶的催化下转变为 2-磷酸甘油酸。  （4）2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸  （5）磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸（由丙酮酸激酶（PK）催化） （6）烯醇式丙酮酸自发转变为丙酮酸，这是糖酵解第二次底物水平磷酸化   葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖是糖酵解过程中第一个限速步骤，催化反应的酶为己糖激酶。6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-磷酸果糖，是糖酵解的第二个限速步骤，催化反应的酶是6-磷酸果糖激酶-1。 糖酵解途径中第一次生成 ATP 的反应是 1,3-二磷酸甘油酸将磷酸基转给 ADP 形成 3-磷酸甘油酸和 ATP。 糖酵解过程中三个关键酶：己糖激酶（HK），6-磷酸果糖激酶-1（PFK-1），丙酮酸激酶（PK）。由这三种酶催化的反应不可逆。   2.1.3 丙酮酸还原为乳酸 乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸。乳酸脱氢酶的辅酶是 NADH+（H+）  糖酵解  2.2糖酵解的调节 6-磷酸果糖激酶-1： 6-磷酸果糖激酶-1是糖酵解途径流量最重要的调节点。2,6-二磷酸果糖是 6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂，与AMP一起消除ATP、柠檬酸的抑制作用。（ATP、柠檬酸是该酶的变构抑制剂） 丙酮酸激酶：糖酵解第二重要的调节点，1,6-二磷酸果糖是其变构激活剂（ATP 抑制）  葡萄糖激酶或己糖激酶：长链脂酰 CoA 对其有变构抑制作用 3.糖的有氧氧化  葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O，并释放大量能量的反应过程，称为糖的有氧氧化。 葡萄糖有氧氧化 3.1有氧氧化的反应过程 1、丙酮酸生成（糖酵解途径）  2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA 3、乙酰CoA进入三羧酸循环彻底氧化  三羧酸循环：又称柠檬酸循环，是由乙酰 CoA 与草酰乙酸缩合成含 3 个羧基的柠檬酸开始，经过一连串的代谢反应，使1分子乙酰基彻底氧化，再生成草酰乙酸而形成的一个循环： （1） 柠檬酸的形成（由柠檬酸合酶催化） 柠檬酸异构化生成异柠檬酸  （2） 异柠檬酸氧化脱羧生成 α－酮戊二酸（由异柠檬酸脱氢酶催化）  （3） α－酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰 CoA(由 α－酮戊二酸脱氢酶复合体催化)  （4） 琥珀酰 CoA 转变为琥珀酸 （5） 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸（由琥珀酸脱氢酶催化，该酶是 TAC 中唯一存在线粒体内膜上的酶） （6） 延胡索酸被水化生成苹果酸 （7） 苹果酸脱氢生成草酰乙酸  TAC 的关键酶：柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、α－酮戊二酸脱氢酶复合体，由这三种酶催化的反应不可逆，所以 TAC 不可逆。 异柠檬酸脱氢酶是主要的限速酶。 1分子乙酰 CoA 进入 TAC 氧化分解，总共可生成 10 分子 ATP。 琥珀酰 CoA 转变为琥珀酸是 TAC 中唯一以底物水平磷酸化方式生成 ATP 的步骤。 TAC各阶段ATP生成与消耗  TAC 生理意义：  1、 是三大营养物质氧化分解的共同途径。 2、 三大营养物质代谢联系的枢纽。  3、 为其他物质代谢提供小分子前体。  4、 为呼吸链提供 H+和 e  【添补反应：TAC 的中间代谢物，理论上可重复使用，但实际上某些成分经常由于参与体内各种相应的合成途径而被移去，所以必须通过各种途径加以补充。TAC 中草酰乙酸的补充最重要。】   3.2有养氧化的调节 (一)丙酮酸脱氢酶复合物的调节，可以通过变构效应和共价修饰两种方式进行快速调节  (二)三羧酸循环的速率和流量的调控  4.磷酸戊糖途径  磷酸戊糖途径的反应过程：  （一）脱氧氧化 （二）异构化反应  （三）基团转移  4.1磷酸戊糖途径的反应过程 磷酸戊糖途径  4.2 磷酸戊糖途径的生理意义 1、磷酸核糖使体内合成核苷酸和核酸的必要原料  2、NADPH+H 离子具有多方面重要生理功用： （1）使体内多种重要生理活性物质合成代谢过程中的供氧体 （2）是谷胱甘肽还原酶的辅酶  （3）参与肝脏的生物转化作用  （4）可参与体内中性粒细胞和巨噬细胞在吞噬细菌后产生超氧阴离子自由基，所以与这些细胞的杀菌作用有关  4.3 磷酸戊糖途径的特点：  1、大量的 NADPH 生成 2、与糖酵解关系密切：其起始物为 6-磷酸葡萄糖，产物 6-磷酸果糖，3-磷酸甘油酸又可回到糖酵解里去。  3、磷酸戊糖途径主要是产生磷酸核糖、NADPH 和 CO2，而不是产生 ATP。  4.4 磷酸戊糖途径的调节  限速酶为 6-磷酸葡萄糖脱氢酶，主要受 NADPH/NADP+ 的调节。高糖饮食时肝中 6-磷酸葡萄糖含量增多，以提供脂酸合成所需的 NADPH+(H+)。NADPH+（H+）对 6-磷酸葡萄糖脱氢酶有明显的抑制作用。磷酸戊糖途径与糖有氧氧化和糖酵解途径之间存在着相互制约的关系。   4.5 磷酸戊糖途径的生理意义  1、磷酸戊糖途径的主要意义是产生 5-磷酸核糖和 NADPH+(H+)为核酸的生物合成提供核糖  2、提供 NADPH+(H+)作为供氢体参与各种代谢反应。NADPH+(H+)维持谷胱甘酸的还原状态 NADPH+(H+)参与肝脏的生物转化作用，NADPH+(H+)与体内中性粒细胞和巨噬细胞的杀菌作用有关  5.糖异生 由非糖化合物（如乳酸、甘油、丙酮酸、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。  5.1 糖异生途径 基本上与糖酵解的反应过程相反。糖酵解过程中由 3 个关键酶所催化的反应是不可逆反应，成为糖异生的“障碍”。参与克服“障碍”的 4 个酶是糖异生途径的限速酶。葡萄糖-6-磷酸酶可催化多种磷酸酯加水分解，主要存在于肝肾中。1，6-二磷酸酶（果糖二磷酸酶）丙酮酸羧化酶，存在于细胞的线粒体。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，在 GTP 参与下，可催化草酰乙酸变为磷酸烯醇式丙酮酸。 糖异生途径 糖异生途径中的关键物质--草酰乙酸不能自由通过线粒体内膜。   5.2糖异生的调节  糖异生的调节总体上和糖酵解的调节相反。 1、糖异生原料的影响：血浆中乳酸、甘油和生糖氨基酸的浓度增加时，糖异生增强。  ①饥饿时——蛋白分解加速，氨基酸增多，糖异生增强。 ②大量运动——乳酸堆积，糖异生增强。  2、ATP/AMP 比值： ATP/AMP 比值升高，抑制糖酵解，促进糖异生。 3、2，6-二磷酸果糖： 是肝内调节糖的分解或糖异生反应方向的主要信号。 4、丙酮酸羧化酶  5、激素调节： 肾上腺素、糖皮质激素、胰高血糖素等使糖异生增强，胰岛素使糖异生减弱。   5.3 糖异生的生理意义 1、保持血糖浓度稳定  2、有利于体内乳酸的利用 3、补充肝糖原：糖异生是肝补充或恢复糖原的重要途径  4、调节酸碱平衡：长期饥饿时，肾糖异生增强，有利于维持酸碱平衡。  5.4 乳酸循环  1.在缺氧情况下，肌肉中糖酵解增强生成大量乳酸，通过细胞膜弥散入血并运送至肝，通过糖异生作用合成肝糖原或葡萄糖，葡 萄糖再释入血液被肌肉摄取，如此构成一个循环，称为乳酸循环。 乳酸循环  2.肌肉中生成的乳酸，即不能异生成糖，更不能释出葡萄糖。  3.乳酸循环的生理意义： ①避免乳酸损失，防止因乳酸堆积引起酸中毒  ② 乳酸再利用，乳酸循环式耗能过程，2 分子乳酸异生成葡萄糖，消耗 6ATP  6.糖原的合成与分解 人体摄入的糖类大部分转变为脂肪（三酰甘油），只有一小部分以糖原形式贮存。糖原主要存在于肝和肌肉中，肌糖元主要供肌收缩的急需，肝糖原则是血糖的重要来源。  6.1 糖原的合成代谢  葡萄糖（还有少量果糖和半乳糖）在肝脏、肌肉等组织中可以合成糖原。合成过程分4步：  ①葡萄糖+ATP（葡萄糖激酶）>>> G6-P+ADP  ② G6-P（磷酸葡萄糖变位酶) >>>G1-P  ③ G1-P+UTP （UDPG 焦磷酸化酶）>>> UDPG+焦磷酶 ④ UDPG+糖原 n（糖原合酶）>>> 糖原 （n+1）+UDP  糖原合酶的作用只能使糖链不断延长，而不能形成新分支。糖原合成时，每增加 1 个葡萄糖基需消耗 2 分子 ATP。   6.2 糖原的分解代谢  糖原分解是指糖原分解为葡萄糖的过程，磷酸化酶催化糖原非还原端的葡萄糖基磷酸化。生成 1-磷酸葡萄糖。反应不消耗 ATP。1-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖，催化酶是葡萄糖变位酶。最后6-磷酸葡萄糖+H2O（葡萄糖-6-磷酸酶）生成葡萄糖+Pi 6.3 糖原合成与分解的调节  糖原合成和糖原分解途径的限速酶分别是糖原合酶和磷酸化酶，这两种酶的快速调节有变构调节和化学修饰两种方式。  本小结基于CPU生物化学与分子生物学精要，不知何处的资料和生化崩坏的up主笔记  图片来源：生物化学与分子生物学/周春燕,药立波主编.—-9版.—北京:人民卫生出版社,2018，仅作学习用途 可乐知识匮乏，观众姥爷看看乐呵(σ?)σ..:*☆（没有检查错别字！！！）