血浆糖代谢紊乱血浆糖代谢紊乱第三章糖代谢紊乱第三章糖代谢紊乱 糖类的营养价值主要是糖类的营养价值主要是供应能量，此外糖也是人体的重要供应能量，此外糖也是人体的重要组成成分之一。正常人体内糖代谢组成成分之一。正常人体内糖代谢的中心问题之一是维持血糖浓度的的中心问题之一是维持血糖浓度的相对恒定。临床上重要的糖代谢紊相对恒定。临床上重要的糖代谢紊乱也主要是血糖浓度过高高血糖乱也主要是血糖浓度过高高血糖症和过低低血糖症。症和过低低血糖症。 第一节概述第一节概述 一、糖的主要生理功能 氧化功能氧化功能 1g 1g葡萄糖在体内完全氧化可释放葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7kJ16.7kJ的能量。的能量。 糖类所供应的能量是机体生命活糖类所供应的能量是机体生命活动主要的能量来源正常情况下约动主要的能量来源正常情况下约占机体所需总能量的占机体所需总能量的505070%70%。 下页下页构成组织细胞的根本成分构成组织细胞的根本成分 1 1、核糖和脱氧核糖是核酸的、核糖和脱氧核糖是核酸的根本组成成分；根本组成成分； 2 2、糖与脂类或蛋白质结合构、糖与脂类或蛋白质结合构成糖脂或糖蛋白成糖脂或糖蛋白/ /蛋白聚糖统蛋白聚糖统称糖复合物。称糖复合物。 糖复合物不仅糖复合物不仅是细胞的构造分子，而且是信是细胞的构造分子，而且是信息分子。息分子。 3 3、体内许多具有重要功能的、体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗体、蛋白质都是糖蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等。许多酶类和凝血因子等。氧化功能氧化功能下页下页1 1、糖是合成脂类、糖是合成脂类( (脂肪酸、脂肪脂肪酸、脂肪) )的的重要前体；重要前体； 2 2、糖在体内可转变成非必需氨基酸、糖在体内可转变成非必需氨基酸的碳骨架。的碳骨架。氧化功能氧化功能构成组织细胞的根本成分构成组织细胞的根本成分转变为体内的其它成分转变为体内的其它成分前往前往二、血糖及其来源与去路二、血糖及其来源与去路 血糖的来源有：血糖的来源有：食物中的食物中的糖糖类物物质经消化吸收消化吸收进入血中，入血中，这是血是血糖的主要来源；糖的主要来源；肝肝储存的糖原分解成存的糖原分解成葡萄糖入血，葡萄糖入血，这是空腹是空腹时血糖的直接来血糖的直接来源；源；在禁食情况下，以甘油、某些有在禁食情况下，以甘油、某些有机酸及生糖氨基酸机酸及生糖氨基酸为主的非糖物主的非糖物质，经过糖异生作用糖异生作用转变成葡萄糖，以成葡萄糖，以补充血充血糖。糖。 二、糖的消化1 1、口腔消化、口腔消化 次要次要 淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖 + + 麦芽三糖麦芽三糖 + + 少量含有少量含有4-94-9个葡萄糖基的寡糖个葡萄糖基的寡糖唾液淀粉酶唾液淀粉酶下页下页二、糖的消化淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%) +异麦芽糖异麦芽糖 +-极限糊精极限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶1 1、口腔消化、口腔消化 次要次要 2 2、小肠内消化、小肠内消化 主要主要 小肠粘膜刷状缘各种水解酶小肠粘膜刷状缘各种水解酶各种单糖各种单糖下页下页小小肠中各种糖中各种糖类水解水解酶的作用的作用线形寡糖线形寡糖 n 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮粘膜上皮细胞刷状胞刷状缘-葡萄糖苷葡萄糖苷酶蔗蔗 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 果糖果糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 蔗蔗 糖糖 酶酶麦芽糖麦芽糖 2 葡萄糖葡萄糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 麦麦 芽芽 糖糖 酶酶乳乳 糖糖 葡萄糖葡萄糖 + 半乳糖半乳糖肠粘膜上皮细胞刷状缘肠粘膜上皮细胞刷状缘 乳乳 糖糖 酶酶 异麦芽糖异麦芽糖-极限极限/临界糊精界糊精n 葡萄糖葡萄糖 肠粘膜上皮粘膜上皮细胞刷状胞刷状缘 异麦芽糖异麦芽糖酶-极限极限/临界糊精界糊精酶淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽寡糖麦芽寡糖(65%) +异麦芽糖异麦芽糖 +-极限糊精极限糊精(35%)胰淀粉酶胰淀粉酶下页下页糖的消化与糖的消化与临床床 机体假设缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导机体假设缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致糖吸收妨碍而引起腹泻和胀气。致糖吸收妨碍而引起腹泻和胀气。In sucrase/ lactase deficiency, In sucrase/ lactase deficiency, malabsorption leads to diarrhea malabsorption leads to diarrhea and flatuence.and flatuence. 人不能人不能经过食食纤维素素获取糖取糖类物物质, ,因人体内缺乏水解因人体内缺乏水解-1,4-1,4-糖苷糖苷键的的酶, ,但但纤维素促素促进肠蠕蠕动，可防止便秘。，可防止便秘。前往前往三、糖的吸收方式：方式： 单纯单纯分散分散 自动自动吸收吸收 易化易化分散分散下页下页 血糖的去路有：血糖的去路有：葡萄糖在各葡萄糖在各组织细胞中氧化分解供胞中氧化分解供能，能，这是血糖的主要去路；是血糖的主要去路；餐后肝、肌肉等餐后肝、肌肉等组织可将葡萄糖合可将葡萄糖合成糖原，糖原是糖的成糖原，糖原是糖的储存方式；存方式； 转变为非糖物非糖物质，如脂肪、非必需基，如脂肪、非必需基酸等；酸等；转变成其它糖及糖衍生物，如核糖、成其它糖及糖衍生物，如核糖、脱氧核糖、氨基多糖、糖脱氧核糖、氨基多糖、糖醛酸等；酸等；当血糖当血糖浓度高于度高于8.9mmol/L8.9mmol/L160mg/100ml160mg/100ml时，那么随尿排出，那么随尿排出，构成糖尿。构成糖尿。四、糖吸收后的去向糖类物质糖类物质 单糖单糖口腔、小肠口腔、小肠消化消化门静脉门静脉肝脏肝脏单糖单糖在肝脏中在肝脏中进展代谢进展代谢肝静脉肝静脉血液循环血液循环单糖单糖在肝外组织在肝外组织进展代谢进展代谢前往前往E：Embden；M: Meyerhof；P: Parnas糖的无氧分解途径，亦称为糖酵解途径糖的无氧分解途径，亦称为EMP途径CO2+H2O乳酸乳酸(glycolysis) 丙丙酮酸酸葡萄糖葡萄糖乙醇乙醇葡萄糖葡萄糖转变为乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙丙酮酸酸6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸磷酸烯醇式丙醇式丙酮酸酸2H2O2烯醇式丙醇式丙酮酸酸2ADP2ATP2乳酸乳酸糖原转变为乳酸2丙丙酮酸酸2烯醇式丙醇式丙酮酸酸2ADP2ATP2乳酸乳酸6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2磷酸磷酸烯醇式丙醇式丙酮酸酸2H2O糖原糖原(Gn) 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PiGn-1一、糖有氧氧化的概念 葡萄糖葡萄糖 彻底氧化分解生成彻底氧化分解生成CO2CO2和和H2OH2O的过程。的过程。糖的有氧氧化是指：糖的有氧氧化是指：体内组织在有氧条件下，体内组织在有氧条件下， 有氧氧化是糖氧化的主要方式，有氧氧化是糖氧化的主要方式，绝大多数组织细胞都经过有氧氧化绝大多数组织细胞都经过有氧氧化获得能量。获得能量。C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATPC6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP糖有氧氧化概略糖有氧氧化概略葡萄糖葡萄糖丙丙酮酸酸丙丙酮酸酸乙乙酰CoACoACO2+H2O+ATP三羧酸循环三羧酸循环糖的有氧氧化糖的有氧氧化乳酸乳酸糖酵解糖酵解线粒体内线粒体内胞浆胞浆乳酸乳酸乳酸的利用乳酸的利用糖原糖原葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖血糖血糖血乳酸血乳酸糖原糖原丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖乳酸循环乳酸循环(cori cycle)+ 定义：定义：+ + 意意义：+ 防止乳酸堆防止乳酸堆积引起酸中毒引起酸中毒+ 防止乳酸的浪防止乳酸的浪费有利于乳酸的再利用有利于乳酸的再利用+ 促促进肝糖原的不断更新肝糖原的不断更新肌糖原肌糖原血乳酸血乳酸肝糖原肝糖原血糖血糖乳酸循环乳酸循环前往糖的有氧氧化与糖酵解糖的有氧氧化与糖酵解细胞细胞胞浆胞浆线粒体线粒体葡萄糖葡萄糖丙丙酮酸酸乳酸乳酸( (糖酵解糖酵解) )葡萄糖葡萄糖丙丙酮酸酸CO2+H2O+ATP(糖的有氧氧化糖的有氧氧化丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸PCH2COSoA (乙酰辅酶乙酰辅酶A)苹果酸苹果酸琥珀酸琥珀酸琥珀酰琥珀酰CoA-酮戊二酸戊二酸异柠檬酸异柠檬酸柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸延胡索酸三羧酸循环总图2H2H-酮戊二酸戊二酸氨基酸、糖及脂肪代氨基酸、糖及脂肪代谢的的联络草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoACoA柠檬酸柠檬酸乙酰乙酰CoA磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油三酯甘油三酯葡萄糖或糖原葡萄糖或糖原磷酸丙糖磷酸丙糖乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸酮体酮体磷酸甘油磷酸甘油脂肪酸脂肪酸乙酰乙酰乙酰乙酰CoAGlu Leu、Met、Ser、Thr、ValArgGlnHisPro Leu、Lys、Phe、Tyr、TrpIleLeuTrpAsp、AsnPhe、TyrAla、CysGly、SerThr、Trp蛋白质蛋白质糖糖浓度的度的调理理一神一神经系系统的的调理作用理作用 下丘下丘脑一方面刺激一方面刺激肾上腺素的上腺素的分泌；另一方面也使胰分泌；另一方面也使胰岛-细胞分泌胰胞分泌胰高血糖素；同高血糖素；同时还可以直接作用于肝。可以直接作用于肝。 三方面共同作用的三方面共同作用的结果是使糖果是使糖原分解加速；糖异生作用添加，从而使原分解加速；糖异生作用添加，从而使血糖血糖浓度升高。度升高。 下丘下丘脑了可了可经过迷走神迷走神经兴奋，使胰腺使胰腺-细胞分泌胰胞分泌胰岛素，同素，同时还可可直接作用于肝，使肝直接作用于肝，使肝细胞内糖原合成胞内糖原合成酶活化，促活化，促进肝糖原的合成；此外肝糖原的合成；此外还抑制抑制糖异生途径，促糖异生途径，促进糖的氧化和糖的氧化和转化，化，总体上使血糖的去路添加，来源减少，最体上使血糖的去路添加，来源减少，最终到达使血糖到达使血糖浓度降低的目的。度降低的目的。二激素的调理作用二激素的调理作用调理血糖浓度的激素可分为两大调理血糖浓度的激素可分为两大类，即降低血糖浓度的激素和升高类，即降低血糖浓度的激素和升高血糖浓度的激素。各类激素调理糖血糖浓度的激素。各类激素调理糖代谢反响从而影响血糖浓度的机制代谢反响从而影响血糖浓度的机制在表在表3-13-1中简要阐明。中简要阐明。降低血糖的激素降低血糖的激素 胰胰 岛素岛素 1.1.促进肌肉、脂肪组织细胞膜对葡促进肌肉、脂肪组织细胞膜对葡萄糖通透性，使血糖容易进入细胞萄糖通透性，使血糖容易进入细胞内内( (肝、脑例外肝、脑例外) ) 2.2.促进肝葡萄糖激酶活性，使血糖促进肝葡萄糖激酶活性，使血糖易进入肝细胞内合成肝糖原易进入肝细胞内合成肝糖原 2. 2.促进促进肌糖原酵解肌糖原酵解 3. 3.促进糖氧化分解促进糖氧化分解 4. 4.促进糖转变成脂肪促进糖转变成脂肪 5. 5.抑制糖异生抑制糖异生类胰岛素生长因子类胰岛素生长因子 相当于胰相当于胰岛素的一部分促素的一部分促进血糖降低的效血糖降低的效应：促促进脂肪脂肪细胞胞转变、摄取和氧化葡萄糖，并合成取和氧化葡萄糖，并合成脂肪的脂肪的强度度仅为胰胰岛素的素的1/501/50或或1/1001/100；对心肌心肌细胞胞摄取葡萄糖的取葡萄糖的作用作用为胰胰岛素的素的1/21/2或或1/51/5；对骨骼骨骼肌肌摄取、氧化葡萄糖及合成糖原的取、氧化葡萄糖及合成糖原的作用只需胰作用只需胰岛素的素的1/201/20。 3胰高血糖素 是胰岛细胞合成和分泌的