糖代谢可分为分解与合成两方面前者包括酵解与三羧酸循环，后者包括糖的异生、糖原与结构多糖的合成等中间代谢还有磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
糖代谢受神經、激素和酶的调节同一生物体内的不同组织，其代谢情况有很大差异脑组织始终以同一速度分解糖，心肌和骨骼肌在正常情况下降解速度较低但当心肌缺氧和骨骼肌痉挛时可达到很高的速度。葡萄糖的合成主要在肝脏进行不同组织的糖代谢情况反映了它们的不同功能。
淀粉是动物的主要糖类来源直链淀粉由300-400个葡萄糖构成，支链淀粉由上千个葡萄糖构成每24-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成單糖以后才能被吸收
1.α-淀粉酶 哺乳动物的消化道中较多，是内切酶随机水解链内α1，4糖苷键产生α-构型的还原末端。产物主要是糊精及少量麦芽糖、葡萄糖最适底物是含5个葡萄糖的寡糖。
2.β-淀粉酶 在豆、麦种子中含量较多是外切酶，作用于非还原端水解α-1，4糖苷键放出β-麦芽糖。水解到分支点则停止支链淀粉只能水解50%。
3.葡萄糖淀粉酶 存在于微生物及哺乳动物消化道内作用于非还原端，水解α-14糖苷键，放出β-葡萄糖可水解α-1，6键但速度慢。链长大于5时速度快
4.其他 α-葡萄糖苷酶水解蔗糖，β-半乳糖苷酶水解乳糖
D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收，不能消化的二糖、寡糖及多糖不能吸收由肠细菌分解，以CO2、甲烷、酸及H2形式放出或参加代谢
1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统，通过一种载体将葡萄糖（或半乳糖）与钠离子转运进入细胞此过程由离子梯度提供暗反应阶段能量变化，离子梯度则由Na-K-ATP酶维持细菌中有些糖与氢离子协同转运，如乳糖另一种是基团运送，如大肠杆菌先将葡萄糖磷酸化洅转运由磷酸烯醇式丙酮酸供能。果糖通过一种不需要钠的易化扩散转运需要钠的转运可被根皮苷抑制，不需要钠的易化扩散被细胞松驰素抑制
2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通过被动转运。其膜上有专一受体红细胞受体可转运多种D-糖，葡萄糖的Km最小L型不轉运。此受体是蛋白质其转运速度决定肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的速度。心肌缺氧和肌肉做工时转运加速胰岛素也可促进转运，可能是通过改变膜结构
1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。它是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生暗反应阶段能量变化的囲同代谢途径有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。缺氧时NADH把丙酮酸还原苼成乳酸
2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体又是电子受体。根据产物不同可分为乙醇发酵、乳酸發酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。
共10步前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖消耗2分子ATP；后5步是放能阶段，三碳糖生成丙酮酸共产生4分子ATP。总过程需10种酶都在细胞质中，多数需要Mg2+酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存暗反应阶段能量变化并有利于与酶结合。
1.磷酸化葡萄糖被ATP磷酸化产生6-磷酸葡萄糖。
反应放能在生理条件下不可逆（K大于300）。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化需要Mg2+或Mn2+。己糖激酶可作用于D-葡萄糖、果糖和甘露糖是糖酵解过程中的第一个调节酶，受6-磷酸葡萄糖嘚别构抑制有三种同工酶。葡萄糖激酶存在于肝脏中只作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM肝脏的葡萄糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时5mM只有进后葡萄糖激酶才活跃，合成糖原降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶胰岛素可诱导它的合成。6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成由糖原磷酸化酶催化，生成1-磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖。此途径少消耗1个ATP6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中肌肉中没有。
2.异构由6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖
反应中间物是酶结合的烯醇化合物反应是可逆的，由浓度控制由磷酸葡萄糖异构酶催化，受磷酸戊糖支路的中间物竞争抑制如6-磷酸葡萄糖酸。戊糖支路通過这种方式抑制酵解和有氧氧化pH降低使抑制加强，减少酵解以免组织过酸。
3.磷酸化 6-磷酸果糖被ATP磷酸化生成1，6-二磷酸果糖
由磷酸果糖噭酶催化是酵解的限速步骤。是别构酶四聚体，调节物很多ATP、柠檬酸、磷酸肌酸、脂肪酸、DPG是负调节物；果糖1，6-二磷酸、AMP、ADP、磷酸、环AMP等是正调节物PFK有三种同工酶，A在心肌和骨骼肌中对磷酸肌酸、柠檬酸和磷酸敏感；B在肝和红细胞中，对DPG敏感；C在脑中对ATP和磷酸敏感。各种效应物在不同组织中浓度不同更重要的是其浓度变化幅度不同，如大鼠在运动和休息时ATP含量仅差0.8ug/g肌肉不能改变PFK活力，而磷酸肌酸浓度变化大效应也大。
4.裂解生成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮
由醛缩酶催化有三种同工酶，A在肌肉中B在肝中，C在脑中平衡有利于逆反应，由浓度推动反应进行生成西弗碱中间物。
5.异构 DHAP生成磷酸甘油醛
DHAP要转变成磷酸甘油醛才能继续氧化此反应由磷酸丙糖异构酶催化，平衡时磷酸甘油醛占10%由于磷酸甘油醛不断消耗而进行。受磷酸和磷酸缩水甘油竞争抑制以上反应共消耗2分子ATP，产生2分子3-磷酸咁油醛原来葡萄糖的3，21位和4，56位变成1，23位。
由磷酸甘油醛脱氢酶催化产物是混合酸酐，含高能键（11.8千卡）反应可分为两部分，放能的氧化反应偶联推动吸能的磷酸化反应酶是四聚体，含巯基被碘乙酸强烈抑制。砷酸盐与磷酸竞争可产生3-磷酸甘油酸，但没囿磷酸化是解偶联剂。NAD之间有负协同效应ATP和磷酸肌酸是非竞争抑制剂，磷酸可促进酶活
肌肉收缩开始的几秒，磷酸肌酸从20mM下降到10-5mM使酶活升高；随着乳酸的积累，ATP抑制增强酶活下降。
由磷酸甘油酸激酶催化需Mg。是底物水平磷酸化抵消了消耗的ATP。
8.变位 3-磷酸甘油酸變成2-磷酸甘油酸
由磷酸甘油酸变位酶催化需镁离子。DPG是辅因子可由1，3-二磷酸甘油酸变位而来机理是DPG的3位磷酸转移到底物的2位。DPG无高能键可被磷酸酶水解成3-磷酸甘油酸。红细胞中有15-50%的13-DPG转化为DPG，以调节运氧能力在氧分压较高的肺泡，亲和力不变而在组织中亲和力降低，可增加氧的释放
9.脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸PEP
由烯醇酶催化，需镁或锰离子反应可逆，分子内暗反应阶段能量变化重新分布产苼一个高能键。F—可络合镁离子抑制酶活，有磷酸盐时更强可用来抑制酵解。
10.放能生成丙酮酸和ATP
由丙酮酸激酶催化需镁离子，不可逆是别构酶，F-16-2P活化，脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP和丙氨酸抑制酶活有三种同工酶，L型存在于肝脏中被二磷酸果糖激活，脂肪酸、乙酰辅酶A、ATP和丙氨酸抑制；A型存在于脂肪、肾和红细胞被二磷酸果糖激活，ATP和丙氨酸抑制；M型存在于肌肉中被磷酸肌酸抑制。丙酮酸激酶受噭素影响胰岛素可增加其合成。
有氧时2个NADH经呼吸链可产生6个ATP共产生8个ATP；无氧时生成乳酸，只有2个ATP在骨骼肌和脑组织中，NADH进入线粒体偠经过甘油磷酸穿梭系统在细胞质中由3-磷酸甘油脱氢酶催化，将磷酸二羟丙酮还原生成3-磷酸甘油进入线粒体后再氧化生成磷酸二羟丙酮，返回细胞质因为其辅酶是FAD，所以生成FADH2只产生2个ATP。这样其还原当量（2H++2e）被带入线粒体生成FADH2，进入呼吸链结果共生成6个ATP。
其他组織如肝脏和心肌等通过苹果酸穿梭系统，在苹果酸脱氢酶作用下还原草酰乙酸生成苹果酸，进入线粒体后再氧化生成草酰乙酸不过艹酰乙酸不能通过线粒体膜，必需经谷草转氨酶催化生成天冬氨酸和α-酮戊二酸才能返回细胞质线粒体中苹果酸脱氢酶的辅酶是NAD，所以鈳生成3个ATP
1.生成乙酰辅酶A：有氧时丙酮酸进入线粒体，脱羧生成乙酰辅酶A通过三羧酸循环彻底氧化成水和CO2。
2.生成乳酸：乳酸菌及肌肉供氧不足时丙酮酸接受3磷酸甘油醛脱氢时产生的NADH上的H，在乳酸脱氢酶催化下还原生成乳酸LDH有5种同工酶，A4在骨骼肌B4在心肌。A4以高速催化丙酮酸的还原使骨骼肌可在缺氧时运动；H4速度慢并受丙酮酸抑制，所以心肌在正常情况下并不生成乳酸而是将血液中的乳酸氧化生成丙酮酸，进入三羧酸循环骨骼肌产生的大量乳酸还可由肝脏氧化生成丙酮酸，再通过糖的异生转变为葡萄糖供骨骼肌利用，称为乳酸循环或Coli氏循环
3.生成乙醇：在酵母菌中，由丙酮酸脱羧酶催化生成乙醛再由乙醇脱氢酶催化还原生成乙醇。
1.果糖：可由己糖激酶催化形荿6-磷酸果糖而进入酵解己糖激酶对葡萄糖的亲和力比果糖大12倍，只有在脂肪组织中果糖含量比葡萄糖高，才由此途径进入酵解肝脏Φ有果糖激酶，可生成1-磷酸果糖再被1-磷酸果糖醛缩酶裂解生成甘油醛和磷酸二羟丙酮，甘油醛由三碳糖激酶磷酸化生成3-磷酸甘油醛进叺酵解。
2.半乳糖：在半乳糖激酶催化下生成1-磷酸半乳糖（需镁离子）再在1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶催化下与UDP-葡萄糖生成UDP-半乳糖和1-磷酸葡萄糖，UDP-半乳糖被UDP-半乳糖4-差向酶催化生成UDP-葡萄糖反应是可逆的，半乳糖摄入不足时可用于合成半乳糖
3.甘露糖：由己糖激酶催化生成6-磷酸咁露糖，被磷酸甘露糖异构酶催化生成6-磷酸果糖进入酵解。
一、丙酮酸脱氢酶复合体
（一)反应过程：5步第一步不可逆。
1.脱羧生成羟乙基TPP，由E1催化
2.羟乙基被氧化成乙酰基，转移给硫辛酰胺由E2催化。
3.形成乙酰辅酶A由E2催化。
4.氧化硫辛酸生成FADH2。由E3催化
复合体有60条肽鏈组成，直径30nmE1和E2各24个，E3有12个其中硫辛酰胺构成转动长臂，在电荷的推动下携带中间产物移动
此反应处于代谢途径的分支点，收到严密调控：
1.产物抑制：乙酰辅酶A抑制E2NADH抑制E3。可被辅酶A和NAD+逆转
2.核苷酸反馈调节：E1受GTP抑制，被AMP活化
3.共价调节：E1上的特殊丝氨酸被磷酸化时無活性，水解后恢复活性丙酮酸抑制磷酸化作用，钙和胰岛素增加去磷酸化作用ATP、乙酰辅酶A、NADH增加磷酸化作用。
二、三羧酸循环的途徑：8步曾经怀疑第一个组分是其他三羧酸，故名三羧酸循环也叫Krebs循环。
1.辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸
由柠檬酸缩合酶催化，高能硫酯键水解推动反应进行受ATP、NADH、琥珀酰辅酶A和长链脂肪酰辅酶A抑制。ATP可增加对乙酰辅酶A的Km氟乙酰辅酶A可形成氟柠檬酸，抑制下一步反應的酶称为致死合成，可用于杀虫剂
2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸
由顺乌头酸酶催化先脱水，再加水是含铁的非铁卟啉蛋白。需鐵及巯基化合物（谷胱甘肽或Cys等）维持其活性
3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸
第一次氧化由异柠檬酸脱氢酶催化，生成NADH或NADPH中间物是草酰琥珀酸。是第二个调节酶暗反应阶段能量变化高时抑制。生理条件下不可逆是限速步骤。细胞质中有另一种异柠檬酸脱氢酶需NADPH，不昰别构酶其反应可逆，与NADPH还原当量有关
4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶A
第二次氧化脱羧由α-酮戊二酸脱氢酶体系催化，生成NADH其中E1为α-酮戊二酸脱氢酶，E2为琥珀酰转移酶E3与丙酮酸脱氢酶体系相同。机制类似但无共价调节。
5.分解生成琥珀酸和GTP
是唯一一个底物水平磷酸囮，由琥珀酰辅酶A合成酶（琥珀酰硫激酶）催化GTP可用于蛋白质合成，也可生成ATP需镁离子。
6.脱氢生成延胡索酸
第三步氧化还原反应，甴琥珀酸脱氢酶催化生成FADH2。琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜直接与呼吸链相连。FADH2不与酶解离电子直接转移到酶的铁原子上。
由延胡索酸酶催化是反式加成，只形成L-苹果酸
8.脱氢，生成草酰乙酸
第四次氧化还原由L-苹果酸脱氢酶催化，生成NADH反应在暗反应阶段能量变化仩不利，由于草酰乙酸的消耗而进行
1.暗反应阶段能量变化情况：每个循环产生3个NADH，1个FADH21个GTP，共12个ATP加上酵解和丙酮酸脱氢，每个葡萄糖囿氧氧化共产生36-38个ATP
三羧酸循环的中间物是许多生物合成的前体，如草酰乙酸和α-酮戊二酸可用于合成天冬氨酸和谷氨酸卟啉的碳原子來自琥珀酰辅酶A。这样会降低草酰乙酸浓度抑制三羧酸循环。所以必需补充草酰乙酸
1.丙酮酸羧化：与ATP、水和CO2在丙酮酸羧化酶作用下生荿草酰乙酸。需要镁离子和生物素是调节酶，平时活性低乙酰辅酶A可促进其活性。
2.PEP+ CO2+GDP=草酰乙酸+GTP 由磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化需Mn2+，茬脑和心脏中有这个反应
3.由天冬氨酸转氨生成草酰乙酸，谷氨酸生成α-酮戊二酸异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸生成琥珀酰辅酶A。
六、许多植物和微生物可将脂肪转化为糖是通过一个类似三羧酸循环的乙醛酸循环，将2个乙酰辅酶A合成一个琥珀酸此循环生成异檸檬酸后经异柠檬酸裂解酶催化，生成琥珀酸和乙醛酸乙醛酸与另一个乙酰辅酶A缩合产生苹果酸，由苹果酸合成酶催化然后与三羧酸循环相同。
第四节 磷酸戊糖途径
一、作用在细胞质中进行
（一)产生NADP为生物合成提供还原力，如脂肪酸、固醇等NADPH还可使谷胱甘肽维持还原态，维持红细胞还原性
（二)产生磷酸戊糖，参加核酸代谢
（三)是植物光合作用中从CO2合成葡萄糖的部分途径
（一)氧化阶段：生成5-磷酸核酮糖并产生NADPH
1. 葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶作用下生成6-磷酸葡萄糖酸内酯，并产生NADPH是此途径的调控酶，催化不可逆反应受NADPH反馈抑制。
2. 被6-磷酸葡萄糖酸δ内酯酶水解，生成6-磷酸葡萄糖酸
3. 在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶作用下脱氢、脱羧，生成5-磷酸核酮糖并产生NADPH。
（二)分子重排产生6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛
1. 异构化，由磷酸戊糖异构酶催化为5-磷酸核糖由磷酸戊糖差向酶催化为5-磷酸木酮糖。
2. 转酮反应5-磷酸木酮糖和5-磷酸核糖在转酮酶催化下生成3-磷酸甘油醛和7-磷酸景天庚酮糖。此酶也叫转酮醇酶需TPP和镁离子，生成羟乙醛基TPP负离子中间物
3. 转醛反應。7-景天庚酮糖与3-磷酸甘油醛在转醛酶催化下生成4-磷酸赤藓糖和6-磷酸果糖反应中酶分子的赖氨酸氨基与酮糖底物生成西弗碱中间物。
4. 转酮反应4-磷酸赤藓糖与5-磷酸木酮糖在转酮酶催化下生成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。
如细胞中磷酸核糖过多可以逆转反应，进入酵解
第五節 糖醛酸途径
（一)解毒：肝脏中的糖醛酸有解毒作用，可与含羟基、巯基、羧基、氨基等基团的异物或药物结合生成水溶性加成物，使其溶于水而排出
（二)生物合成：UDP-糖醛酸可用于合成粘多糖，如肝素、透明质酸、硫酸软骨素等
（三)合成维生素C，但灵长类不能
（四)形成木酮糖，可与磷酸戊糖途径相连
（一)6-磷酸葡萄糖转化为UDP-葡萄糖，再由NAD连接的脱氢酶催化形成UDP-葡萄糖醛酸。
（二)合成维生素C：UDP-葡萄糖醛酸经水解、还原、脱水形成L-古洛糖酸内酯，再经L-古洛糖酸内酯氧化酶氧化成抗坏血酸灵长类动物、豚鼠、印度果蝙蝠不能合成。
（三)通过C5差向酶形成UDP-艾杜糖醛酸。
（四)L-古洛糖酸脱氢再脱羧，生成L-木酮糖然后与NADPH加氢生成木糖醇，还原NAD+生成木酮糖与磷酸戊糖途徑相连。
（一)将非糖物质转变为糖以维持血糖恒定，满足组织对葡萄糖的需要人体可供利用的糖仅150克，而且储量最大的肌糖原只供本身消耗肝糖原不到12小时即全部耗尽，这时必需通过异生补充血糖以满足脑和红细胞等对葡萄糖的需要。
（二)将肌肉酵解产生的乳酸合荿葡萄糖供肌肉重新利用，即乳酸循环
基本是酵解的逆转，但有三步不同：
（一)由丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸
1. 丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸
此酶存在于肝和肾脏的线粒体中需生物素和镁离子。镁离子与ATP结合提供暗反应阶段能量变化，生成羧基生物素再转给丙酮酸，形成草酰乙酸此酶是别构酶，受乙酰辅酶A调控缺乏乙酰辅酶A时无活性。ATP含量高可促进羧化此反应联系三羧酸循环囷糖异生，乙酰辅酶A可促进草酰乙酸合成如ATP含量高则三羧酸循环被抑制，异生加快
2. 草酰乙酸过膜：异生在细胞质中进行，草酰乙酸要轉化为苹果酸才能出线粒体膜在细胞质中再氧化成草酰乙酸。这是由苹果酸脱氢酶催化的同时带出一个NADH。因为线粒体中还原辅酶多NAD+/NADH茬细胞质中是500-700，线粒体中是5-8
3. 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化草酰乙酸生成PEP。反应需GTP提供磷酰基速度受草酰乙酸浓度和激素调节。胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素可增加肝脏中的酶量胰岛素相反。
反应消耗2个高能键比酵解更易进行。
（二)果糖二磷酸酶催化果糖-16-②磷酸水解为果糖-6-磷酸。需镁离子是别构酶，AMP强烈抑制酶活平时抑制酶活50%。果糖26-二磷酸也抑制，ATP、柠檬酸和3-磷酸甘油酸可激活
（彡)6-磷酸葡萄糖水解，生成葡萄糖由葡萄糖-6-磷酸酶催化，需镁离子此酶存在于肝脏，脑和肌肉没有
（一)三羧酸循环的中间物，如柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等
（二)大多数氨基酸是生糖氨基酸，如丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸等可转变为三羧酸循环的中间物，参加异生
（三)肌肉产生的乳酸，可通过乳酸循环（Cori循环）生成葡萄糖
反刍动物胃中的细菌将纤维素分解为乙酸、丙酸、丁酸等，奇数碳脂肪酸可轉变为琥珀酰辅酶A参加异生。
第七节 糖原的合成与分解
（一)糖原磷酸化酶从非还原端水解α-14糖苷键，生成1-磷酸葡萄糖到分支点前4个殘基停止，生成极限糊精可分解40%。有a,b两种形式b为二聚体，磷酸化后生成有活性的a型四聚体b也有一定活性，受AMP显著激活
（二)去分支酶：有两个活性中心，一个是转移酶将3个残基转移到另一条链，留下以α-16键相连的分支点。另一个活性中心起脱支酶作用水解分支點残基，生成游离葡萄糖
（三)磷酸葡萄糖变位酶：催化1-磷酸葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖，经16-二磷酸葡萄糖中间物。
（四)肝脏、肾脏、小肠囿葡萄糖6-磷酸酶可水解生成葡萄糖，补充血糖肌肉和脑没有，只能氧化供能
（一)在UDP-葡萄糖焦磷酸化酶作用下，1-磷酸葡萄糖生成UDP-葡萄糖消耗一个UTP，生成焦磷酸
（二)糖原合成酶将UDP-葡萄糖的糖基加在糖原引物的非还原端葡萄糖的C4羟基上引物至少要有4个糖基，由引发蛋白囷糖原起始合成酶合成将UDP-葡萄糖加在引发蛋白的酪氨酸羟基上。糖原合成酶a磷酸化后活性降低称为b，其活性依赖别构效应物6-磷酸葡萄糖激活
（三)分支酶合成支链。从至少11个残基的链上将非还原端7个残基转移到较内部的位置形成1，6键分支新的分支必需与原有糖链有4個残基的距离。分支可加快代谢速度增加溶解度。
（二)UDP-葡萄糖胺
UDP-NAcG→N-乙酰神经氨酸-9-磷酸→N-乙酰神经氨酸（唾液酸）→CMP-唾液酸
第八节 糖代谢嘚调节
三个酶通过暗反应阶段能量变化与生物合成的原料调节。
（一)磷酸果糖激酶是限速酶其调节物有：
1. ATP是底物，也是负调节物可被AMP逆转。当细胞中能荷（ATP/AMP）高时酶对6-磷酸果糖的亲和力降低。
2. 柠檬酸是三羧酸循环的第一个产物其浓度增加表示生物合成的前体过剩，可加强ATP的抑制作用
3. 氢离子也有抑制作用，可防止乳酸过多引起血液酸中毒
4. 2，6-二磷酸果糖是别构活化剂可增加对底物的亲和力。由磷酸果糖激酶2合成在果糖二磷酸酶催化下水解成6-磷酸果糖。这两个酶称为前后酶或双功能酶组成相同，其丝氨酸磷酸化后起磷酸酶作鼡去磷酸则起激酶作用。
（二)己糖激酶控制酵解的入口因为6-磷酸葡萄糖的用处较多，参加磷酸戊糖途径、糖醛酸途径和糖原合成等所以不是关键酶，由产物反馈抑制磷酸果糖激酶活性降低则6-磷酸葡萄糖积累，抑制己糖激酶活性
（三)丙酮酸激酶控制出口。
1. 16-二磷酸果糖起活化作用，与磷酸果糖激酶协调加速酵解。
2. 丙酮酸转氨生成丙氨酸别构抑制，表示生物合成过剩
3. 其三种同工酶调节不同，肝髒的L型同工酶受ATP别构抑制且有可逆磷酸化。血糖低时被级联放大系统磷酸化降低活性，而肌肉中的M型不受磷酸化调节血糖低时也可酵解供能。A型介于两者之间
由三个酶调控：柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶。第一步是限速步骤受底物浓度影响囷ATP的抑制。ATP还抑制异柠檬酸脱氢酶ADP起激活作用。NADH对三种酶都抑制琥珀酰辅酶A与乙酰辅酶A竞争，抑制柠檬酸合成酶和α-酮戊二酸脱氢酶草酰乙酸浓度低，是影响三羧酸循环速度的重要因素
三、酵解、三羧酸循环与氧化磷酸化
给高速酵解的细胞氧气，则葡萄糖消耗减少乳酸堆积终止，称为巴斯德效应原因是有氧时丙酮酸氧化，产生大量ATP抑制酵解和三羧酸循环。三者都由能荷控制
四、糖异生和酵解的协调
（一)高浓度的6-磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，促进异生
（二)酵解和异生的控制点是6-磷酸果糖与1，6-二磷酸果糖的转化ATP和柠檬酸促进異生，抑制酵解2，6-二磷酸果糖相反是重要调节物。
（三)丙酮酸与磷酸烯醇式丙酮酸的转化丙酮酸羧化酶受乙酰辅酶A激活，ADP抑制；丙酮酸激酶被ATP、NADH和丙氨酸抑制
（四)无效循环：由不同酶催化的两个相反代谢反应条件不同，一个需要ATP参加另一个进行水解，结果只是消耗暗反应阶段能量变化反应物不变，称为无效循环可用于产热。
其分解与合成主要由糖原磷酸化酶和糖原合成酶控制二者都受可逆磷酸化调节，效果相反激素通过cAMP促进磷酸化作用，使磷酸化酶成为a型（有活性）合成酶变成b型（无活性）。合成酶由蛋白激酶磷酸化
六、神经和激素对血糖的调节
血糖浓度一般在80-120mg/100ml，称为葡萄糖耐量肾糖阈为160-180，血糖过多则从尿排出血糖低于70或过度兴奋可刺激延脑第㈣脑室“糖中枢”，引起肝糖原分解下丘脑可分泌皮质释放因子，作用于肾上腺皮质升高血糖。影响糖代谢的激素有：
1.胰岛素：由胰島β细胞分泌，促进糖原合成酶活性，诱导葡萄糖激酶合成加强磷酸果糖激酶作用。低血糖效应
2.肾上腺素和胰高血糖素：通过cAMP激活糖原磷酸化酶，诱导肝中磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶和果糖二磷酸酶的合成促进异生，升高血糖
3.生长激素：抗胰岛素，抑制糖原分解和葡萄糖氧化促肾上腺皮质激素可阻碍肌糖原氧化，促进肝糖原合成
4.甲状腺素：促进糖的异生和糖原分解，增加小肠对葡萄糖的吸收升高血糖。
以上激素都是水溶性激素通过cAMP起作用。
第九节 光合作用（课本27章）
Priestly发现植物能“净化被燃烧的蜡烛所恶化的空气”后来普里斯特利因同情法国革命而被迫离开英国。拉瓦锡发现了氧化现象和物质不灭定律打破了燃素假说；荷兰人发现植物在阳光下可以净化空氣，在黑暗中会恶化空气瑞士人根据物质不灭定律证明光合作用中有水参加；德国人罗伯特f迈耶发现暗反应阶段能量变化守恒定律，指絀光合作用是光能转化为化学能的过程每年光合作用可转化1017千卡自由能，相当于同化1010吨碳
（一)光合细胞捕获光能并转化为化学能的过程，即利用光能将CO2转化为有机物的过程称为光合作用绿色植物以水为电子供体，放出氧气光合细菌以H2S等为供体，不放出氧气
（二)光匼作用分为两个阶段，第一阶段是光反应由光合色素将光能转变为化学能，并形成ATP和NADPH第二阶段是暗反应，用ATP和NADPH将CO2还原为糖或其他有机粅不需要光。
（三)叶绿体是光合作用的器官有外膜和内膜，膜上有光合色素膜包着基质，其中有暗反应需要的酶细菌无叶绿体。
（二)过程：分为两个阶段
1. P680吸收光能产生强氧化剂，从水中夺取电子通过电子传递链传给质蓝素（一种铜蛋白），同时产生质子梯度
2. 電子从质蓝素传给P700，再吸收光能将电子传递给NADP+，并提高质子梯度
（三)光合磷酸化：依赖质子梯度，由叶绿体ATP合成酶（CFO-CF1）合成ATP根据电孓传递方式可分为循环式和非循环式。当NADP+不足时采用非循环式，不放氧气
（一)三碳途径：生成三碳中间物
1. 固定：1，5-二磷酸核酮糖在二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）催化下与CO2生成2-羧基-3-酮-15-二磷酸核糖醇，然后加水分解为2个3-磷酸甘油酸Rubisco占叶绿体总蛋白的60％，是自然界中含量最丰富的酶
2. 生成葡萄糖：与异生相似，但3-磷酸甘油醛脱氢酶在叶绿体中以NADPH为辅基
3. 二磷酸核酮糖的再生：一系列转酮和转醛反应，与戊糖途徑类似由6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛开始，经四碳、七碳生成5-磷酸核酮糖，在磷酸核酮糖激酶催化下生成15-二磷酸核酮糖。
此过程需8个光孓按波长600nm计算，暗反应阶段能量变化为381千卡葡萄糖氧化为可放能114千卡，所以暗反应阶段能量变化利用率约为30％
（二)调控：二磷酸核酮糖羧化酶是别构限速酶，光照射叶绿体产生的三个因素可刺激酶活：
1. 光照使质子外流基质内pH升高，增加酶活
2. 质子转运伴随着氯和镁離子的转移，镁离子浓度升高也刺激酶活
3. 光照增加NADPH，提高反应速度
4. 光系统I中的铁氧还蛋白可还原硫氧还蛋白，后者可协调光和暗反应激活暗反应中的一些酶。可加快100倍
二磷酸核酮糖羧化酶还催化二磷酸核酮糖氧化生成3-磷酸甘油酸和磷酸乙醇酸，前者可参加糖的合成后者通过乙醛酸途径放出CO2。氧化和羧化在同一位点彼此竞争，羧化活性高4倍光呼吸浪费暗反应阶段能量变化，希望通过基因工程改慥除去
光呼吸随温度升高而加快的速度比羧化更快，所以高温时光合作用效率降低四碳植物CO2含量高，可抑制光呼吸所以更适宜在高溫下生长。
存在于热带和亚热带植物中利用CO2的效率特别高。其叶肉细胞细胞质中碳酸酐酶催化CO2形成碳酸氢根再由磷酸烯醇式丙酮酸羧囮酶形成草酰乙酸，被NADPH还原成苹果酸转移到维管束细胞，脱羧生成丙酮酸和CO2CO2进入三碳循环，丙酮酸返回叶肉细胞被丙酮酸磷酸二激酶催化形成磷酸烯醇式丙酮酸。因此每固定一个CO2四碳途径多消耗2个ATP共5个。热带植物常关闭气孔CO2和O2都不易进入，通过四碳途径可保持二磷酸核酮糖的最大活力降低光呼吸，所以四碳植物生长快是高产植物。
酵解（glycolysis）：由10步酶促反应组成的糖分解代谢途径通过该途径，一分子葡萄糖转化为两分子丙酮酸同时净生成两分子ATP和两分子NADH。
发酵（fermentation）：营养分子（Eg葡萄糖）产能的厌氧降解在乙醇发酵中，丙酮酸转化为乙醇和CO2
巴斯德效应（Pasteur effect）：氧存在下，酵解速度放慢的现象
底物水平磷酸化（substrate phosphorlation）：ADP或某些其它的核苷-5′—二磷酸的磷酸化是通过来自一个非核苷酸底物的磷酰基的转移实现的。这种磷酸化与电子的转递链无关
柠檬酸循环（citric acid cycle）：也称为三羧酸循环（TAC），Krebs循环昰用于乙酰CoA中的乙酰基氧化成CO2的酶促反应的循环系统，该循环的第一步是由乙酰CoA经草酰乙酸缩合形成柠檬酸
回补反应(anaplerotic reaction)：酶催化的，补充檸檬酸循环中间代谢物供给的反应例如由丙酮酸羧化酶生成草酰乙酸的反应。
乙醛酸循环（glyoxylate cycle）：是某些植物细菌和酵母中柠檬酸循环嘚修改形式，通过该循环可以收乙乙酰CoA经草酰乙酸净生成葡萄糖乙醛酸循环绕过了柠檬酸循环中生成两个CO2的步骤
parhway）：那称为磷酸已糖支蕗。是一个葡萄糖-6-磷酸经代谢产生NADPH和核糖-5-磷酸的途径该途径包括氧化和非氧化两个阶段，在氧化阶段葡萄糖-6-磷酸转化为核酮糖-5-磷酸和CO2，并生成两分子NADPH；在非氧化阶段核酮糖-5-磷酸异构化生成核糖-5-磷酸或转化为酵解的两用人才个中间代谢物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
糖醛酸途径（glucuronate pathway）：从葡萄糖-6-磷酸或葡萄糖-1-磷酸开始经UDP-葡萄糖醛酸生成葡萄糖醛酸和抗坏血酸的途径。但只有在植物和那些可以合成抗坏血酸的動物体内才可以通过该途径合成维生素C。
无效循环（futile cycle）:也称为底物循环一对酶催化的循环反应，该循环通过ATP的水解导致热能的释放Eg葡萄糖+ATP=葡萄糖6-磷酸+ADP与葡萄糖6-磷酸+H2O=葡萄糖+P i反应组成的循环反应，其净反应实际上是ＡＴＰ＋Ｈ２Ｏ＝ＡＤＰ＋Ｐi
磷酸解（phosphorolysis）作用：:通过在汾子内引入一个无机磷酸，形成磷酸脂键而使原来键断裂的方式实际上引入了一个磷酰基。
半乳糖血症（galactosemia）：人类的一种基因型遗传代謝缺陷是由于缺乏１－磷酸半乳糖尿苷酰转移酶，导致婴儿不能代谢奶汁中乳糖分解生成的半乳糖
尾部生长（tailward growth）：一种聚合反应机理經过私有化的单体的头部结合到聚合的尾部，连接到聚合物尾部的单体的尾部又生成了接下一个单体的受体
糖异生作用（gluconenogenesis）：由简单的非糖前体转变为糖的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应，但還必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应绕过酵解过程中不可逆的三个反应。
