糖尿病

糖尿病糖尿病糖尿病糖尿病48．糖的分类及作用

49．糖的消化、吸收和储存

50．血糖的调节

分类作用单糖单糖按碳原子的数目分为：三碳糖（如甘油醛、二羟丙酮）、四碳糖、五碳糖（即戊糖，如核糖、脱氧核糖）、六碳糖（即已糖、如葡萄糖、果糖、半乳糖、

甘露糖等）、七碳糖、八碳糖以及单糖的衍生物（如山梨醇、肌醇、唾液酸等）。自然界最多的单糖为已糖和戊糖。而三碳糖、四碳糖及七碳糖则多为糖代谢的中间产物

寡糖由2～10个单糖分子组成的糖类。寡糖可水解为单糖。主要的寡糖有双糖如蔗糖（由1个葡萄糖分子与1个果糖分子组成）、麦芽糖（由2个葡萄糖分子组成）和乳糖（由1个葡萄糖分子和1.5个半乳糖分子组成）以及三糖。其中双糖分布最广，意义最

大多糖由大量的单糖分子组成的糖类，是由多个单糖分子失水、缩合而成的。多糖按其结构，可分为同多糖和杂多糖。前者包括淀粉、糖原、纤维素和菊粉等。主要起供能

作用。后者包括透明质酸、硫酸软骨素、肝素、糖脂和糖蛋白等。多为细胞结构的组成和细胞外基质（ECM）的主要成分

项目内容糖的消化（1）口腔内消化：淀粉消化的在口腔即开始。唾液中的α淀粉酶可将淀粉糊精、麦芽糖和葡萄糖。随后进入胃肠道继续消化

糖的吸收（2）胃肠道内消化：小肠是糖类消化的主要部位。在肠腔内，胰腺来源的胰α淀粉酶和小肠粘膜上皮细胞分泌的α糊精酶、麦芽糖酶、蔗糖酶和乳糖酶等进一步对淀粉及其产物进行消化，最终形成可被肠

道吸收的单糖糖的吸收所有的单糖均能被肠道吸收。单糖的吸收速率如下：D半乳糖（110%＞D果糖（43%）＞D甘露糖经（19%）＞L阿拉伯糖（9%）。单糖的吸收与

肠黏膜上皮细胞刷状缘上的特异性载体蛋白有关糖的运输和储存经消化吸收的单糖主要为葡萄糖。葡萄糖经门静脉进入肝脏后，其中一部分转变为肝糖原储存于肝脏，其余的则进入体循环被全身各

组织利用或储存，肌肉是储存糖量最多的器官

项目具体说明血糖调节概述（1）正常人的血糖保持在一个相当狭窄的范围之内，用葡萄糖氧化酶法测定的血浆葡萄糖空腹值为3.3～6.1mmol/L，餐后高峰值不超过

10.0mmol/L，餐后2小时血糖应在7.8mmol/L以下（2）血糖的相对恒定，是体内糖的分解与合成代谢保持动态平衡的结果

（3）与血糖调节关系最为密切的器官及组织包括肝脏、神经系统及内分泌系统。肝脏、神经系统和内分泌系统协同一致，对血糖进行复杂、

51．糖酵解的病理生理

52．糖的有氧氧化

精细的调节，维持着血糖的相对衡定和机体正常的生命活动肝脏（1）是接受、储存和代谢葡萄糖的主场所，也是多种与血糖调节关系密切的激素作用的部位

（2）肠道中的葡萄糖吸收在餐后5～６h停止，此后血中葡萄糖的供应主要来自肝糖原的分解。生成的葡萄糖主要供脑组织利用（３）在上述吸收后状态时，肝脏每分钟为脑提供125mg葡萄糖，为其他组

织每分钟仅提供25mg葡萄糖。但肝脏中储存的葡萄糖有限，仅为80～100g。故肝糖原的储备仅能维持血糖水平正常数小时，以后机体则主要靠糖异生作用来维持血糖

（4）肝脏将氨基酸、乳酸、甘油等转变为葡萄糖。脂肪酸在肝脏内氧化，可为机体提供能量，并产生酮体，在长期饥饿时，酮体可成为脑组织的主要能源

神经系统（1）中枢神经系统和植物神经系统均对血糖的调节有其重要的作用（2）大脑对食欲及进食的调节有重要的作用，下丘脑的摄食及饱感中枢能接受血糖水平的变化的刺激并影响食欲及进食行为

（3）植物神经系统既能直接调节肝糖原的代谢，又能通过对内分泌系统的影响间接发挥调节血糖的作用内分泌系统（1）多种内分泌激素对血糖水平有重要的调节作用

（2）主要升血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、生长激素（GH）、糖皮质激素和甲状腺激素。胰高血糖素和肾上腺素升糖作用较快，但持续时间较短；前列腺素（PG）和糖皮质激素的升糖作用较慢但持久；甲

状腺激素既有升糖作用又有降糖作用，但综合起来仍为升糖激素（3）人体内惟一的主要降血糖的激素即胰岛素，是人体在血糖调节过程中最重要的激素。饥饿状态时主要的激素改变是胰岛素分泌的减少以及

升糖激素分泌的增多，胰岛素是维持血糖稳定的关键，而胰高血糖素、皮质醇和GH的升高则为次要因素

项目具体说明定义糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖分解产生丙酮酸、乳酸和少许能量的过程作用糖酵解普遍存在于从低等微生物直至人类的整个生物界，但在人类，糖酵解不

是主要的供能方式。仅在缺氧及剧烈运动进才有特殊的生进意义途径糖酵解分两个阶段：第一阶段由葡萄糖生成2个3-磷酸甘油醛或磷酸二羟丙酮，这个过程不产生能量。第二阶段由2个3-磷酸甘油醛或磷酸二羟丙酮转变为2

个丙酮酸，并产生2个三磷酸腺苷（APP）的能量。其过程可用下列简式表示：C6H12O6+2H2+O2→2C3H6O3+2H2O+2ATP；糖酵解中葡萄糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶是限速酶。它们的活性受胰岛素的调节

生理意义糖酵解是体内迅速供给能量的一种方式。能在不需要氧的条件下快速补充能量，对肌肉收缩尤为重要。红细胞亦主要靠糖酵解供能。此外，神经、骨髓、白细胞等代谢活跃的组织、细胞也主要由糖酵解供能。在糖尿病等病理状况下，糖

酵解途径活跃，产生大量乳酸，可导致乳酸酸中毒

项目具体说明

53．三羧酸循环与三大营养物质代谢的关系及意义

54．糖原合成与分解

定义葡萄糖在有氧的情况下氧化为二氧化碳和水的过程被称为有氧氧化途径有氧氧化与无氧糖酵解有一段共同途径，即由葡萄糖转化为丙酮酸。但有氧氧化产生的丙酮酸不是还原成乳酸，而是直接进入三羧酸循环进一步氧化成二氧化碳和

水，供应更多的能量。在有氧条件下，丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A，后者与三羧酸循环中的草酰乙酸结合生成柠檬酸，开始了三羧酸循环过程。氧化1mol葡萄糖通过酵解仅能产生2mol的ATP，而通过有氧氧化则能生成36～38mol的ATP，可见有

氧氧化是更为有效的葡萄糖代谢方式。有氧氧化的过程可概括为以下简式：C6H12O6+6O2+36～38ATP作用在正常生理状态下，有氧氧化是机体主要的供能方式

项目具体说明定义三羧酸循环是指乙酰辅酶A在多种酶的作用下经由草酰乙酸→柠檬酸→草酰琥珀酸→α酮戊二酸→琥珀酰辅酶A→苹果酸→草酰乙酸的循

环，此过程伴随大量ATP的产生与三大营养物三羧酸循环的起始物乙酰辅酶A不仅仅是糖氧化的产物，而且也要来自质代谢的关系甘油、脂肪酸、氨基酸等脂肪与蛋白质代谢的产物。另外，由糖和甘油

代谢生成的酮戊二酸和草酰乙酸等三羧酸循环中间产物能转变为某些氨基酸，反之某些氨酸也能通过不同途径转变为草酰乙酸，再经过糖酵解的逆反应生成糖

意义三羧酸循环实际上是糖、脂肪和蛋白质三大代谢物在体内氧化供能的共同途径。具有重要的生理意义。在糖尿病等疾病状况下，三羧酸循环代谢不同程度障碍，引发多种病理生理改变

项目具体说明糖原合成与分糖原是一类高分子支链多糖，主要分布于人体的肝脏和肌内组织中，是解概述体内糖类的主要储存方式。由葡萄糖、果糖及半乳糖等单糖合成糖原的

过程称为糖原合成。进食后，较多的葡萄糖进入肝脏、肌肉和其他组织，在这些组织中，小分子的葡萄糖转变为大分子的糖原，有利于能量的储存和血糖的调节。由肝糖原或肌糖原分解成小分子葡萄糖的过程称为糖

原分解，其对于机体能量的补充和血糖的调节亦具有重要的意义肝糖原的合成（1）肝肝糖的合成过程：6-磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖变位酶的作用下转化与分解为1-磷酸葡萄糖，然后在二磷酸尿苷葡萄糖磷酸化酶的催化下，与三

磷酸尿苷反应，生成二磷酸尿苷葡萄糖（UDPG）和焦磷酸，然后UDPG在糖原合成酶的作用下逐个加在原有的糖原分子引物上，进而再在分支酶的催化下形成分支，最后形成肝糖原

（2）肝糖原分解过程：此过程是由一组与肝糖原完全不同的酶催化的。在磷酸化酶和脱支酶的作用下，肝糖原分子中的糖链逐步分解为1-磷酸葡萄糖，进而转化为6-磷酸葡萄糖和葡萄糖。由于6-磷酸葡萄糖转化

为葡萄糖需要葡萄糖-6-磷酸酶的催化，此酶只存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有，因此只有肝糖原和肾糖原能作作为补充血糖的来源，肌糖原不能直接分解为葡萄糖

肌糖原的合成葡萄糖在胰岛素的调节下，通过异化扩散进入肌细胞，转化为6-磷酸葡萄

55．糖异生的病理生理及意义

56．乳酸代谢

57．山梨醇途径及临床意义

和分解糖后经1-磷酸葡萄糖而合成肌糖原。肌细胞内糖异生的酶系活性很低，糖原分解极大部分是通过糖酵解或者糖有氧氧化而进行的，肌肉收缩时产生的乳酸也是转移到肝脏后再合成糖的

项目具体说明定义体内由非糖物质如生糖氨基酸、乳酸、甘油及丙酮酸等，生成葡萄糖和糖原的过程称为糖异生。肝脏是糖异生的主要场所，在饥饿或发生酸中

毒时，肾脏也可成为糖异生的重要器官。正常人每日通过糖异生产生的葡萄糖为100～150g途径糖异生的途径基本上是糖酵解过程的逆反应，最终产物为葡萄糖或糖原，

反应中消耗能量，并需要还原型辅酸酶I（NADHI）调节糖异生过程受血液中代谢产物和多种激素的调节。饥饿时脂肪和蛋白质分解增强，血液中甘油及氨基酸水平升高；剧烈运动时，血浆中乳酸增

多，这些均能促进糖异生作用。与糖异生关系密切的激素有肾上腺素、胰高血糖素、肾上腺皮质激素和胰岛素等。前三者对糖异生有显著的刺激作用。而胰岛素则抑制糖异生

意义糖异生的生理意义主要在天饥饿状况下维持血糖水平的相对稳定，这对于脑和红细胞等主要靠葡萄糖为能源的组织来说十分重要。此外，糖异生能加强机体利用甘油、清除乳酸，并增强体内氨基酸的代谢

项目具体说明乳酸的代谢乳酸是体内糖类无氧酵解的最终产物。在供氧不足的情况下，人体绝大多数组织均能通过糖酵解途径生成乳酸。肝脏是乳酸代谢的主要场所。

Cori循环是体内乳酸代谢的主要途径，葡萄糖在肌肉、红细胞等组织中通过糖酵解产生乳酸，后者又被转运至肝脏通过糖异生作用而产生葡萄糖，此即Cori循环。Cori循环产生的葡萄糖量约占糖异生产生葡萄

糖总量的20%临床意义在剧烈运动产生大量乳酸或血液中乳酸水平升高等状况下，肌肉组织可利乳酸作为能源。在糖尿病等病理状况下，过多的乳酸堆积可导致高乳

酸血症或乳酸酸中毒

项目具体说明山梨醇途径山梨醇途径又称多元醇通路，是指葡萄糖经过山梨醇转化为果糖的过程。人体许多组织如神经组织、动脉内膜、晶状体、红细胞等，

均存在此途径临床意义人体内葡萄糖代谢主要是通过糖酵解和磷酸戊糖途径，这两个途径均需要胰岛素的调节。糖尿病时，易发生慢性并发症的部位如神经组织、

晶状体、视网膜、肾脏和血管等均为葡萄糖进入不需要胰岛素调节的组织或器官，由于胰岛素相对或绝对不足，葡萄糖升高，致使上述组织或器官中山梨醇途径异常活跃，引起果糖在这些组织中堆积，由于

其代谢缓慢，也不易自细胞内漏出，从而造成局部高渗，与糖尿病多

73．胰岛的细胞组成及功能

74．胰岛素的化学结构、生物合成及分泌

75．胰岛素的转运和降解

种并发症如白内障、神经病变、肾脏病变及心血管病变有关

项目具体说明细胞组成胰岛是胰腺的内分泌组织。它分散地分布在胰内分必腺体中，以胰头部分为最多。正常成人的胰腺约有200万个胰岛，占胰腺总体积的2%～3%，胰岛总重

量约为12g。人胰岛主要由A、B、D及F四种细胞组成。A细胞位于胰岛最外层，占胰岛细胞的20%，B细胞位于胰岛内部，在胰岛中占的比例最大，约为75%，胰岛中有3%～5%为D细胞，F细胞只占不到2%。胰岛具有丰富的血液供应及神

经支配功能A细胞分泌胰高血糖素；B细胞分泌胰岛素、C肽、胰岛素原和胰淀素；D细胞生长激素释放抑制激素（生长抑素）及少量胃泌素；F细胞分泌胰多肽

项目具体说明化学结构胰岛素是由15个氨基酸组成的双链（A、B链）蛋白激素，分子量为5374，等电点5.35，A链含有21个氨基酸，B链有30个氨基酸。两条肽链之间由两

个二硫键连接，A连的第6和第11位氨基酸残基之间的也由二硫键相连。不同种属的胰岛素除A链的4、8、9和10位及B链3、9、29和30位外，其他氨基酸成分是相同的。猪胰岛素与人胰岛素的不同之处是在B链30位由丙氨

酸取代了苏氨酸；牛胰岛素与人胰岛素有3个氨基酸不同，A8和B30不是苏氨酸，而是丙氨酸，A10位上的异亮氨酸被缬氨酸取代合成和分泌胰岛素是在胰岛B细胞内质网的核蛋白体中合成的。首先胰岛素结构基因在

RNA聚合酶的作用下，转录生成前胰岛素原信使核糖核酸（mRNA），后者从细胞核转入胞浆，在核蛋白体内翻译为前胰岛素原的前区多肽，然后依附于内质网，完成前胰岛素原整个分子的合成。前胰岛素原在蛋白酶的作用下

很快分解生成胰岛素原。胰岛素原进入内质网腔中后，内质网逐渐鼓起胞芽，并脱落生成小泡，这些小泡向高尔基体移动，胰岛素原随着小泡进入高尔基体。然后，在激素原转换酶2和激素原转换酶3及羧肽酶H的作用下，分别脱去

连接胰岛素和C肽分子两侧的两个氨基酸，分解出等量的胰岛素和C肽，整个别过程约需几个小时。合成的胰岛素储存在胰岛B细胞的B颗粒中。成人胰岛内储存的胰岛素约200IU。成熟的β颗粒向细胞膜附近的微小管移动，B

细胞受刺激后，经胞吐作用将细胞膜内胰岛素结晶释放到细胞间隙。在此过程中，Ca起着促进胰岛素分泌的作用。

项目具体说明胰岛素的转运基础状态下，胰腺每天分泌1mg（25~30U）胰岛素到门静脉，经门静脉进入肝脏，约40%~50%在肝内被分解，其余的进入体循环分布于全身。门静

脉的胰岛素浓度为50~100mU/L，而外周循环浓度为12mU/L。进食后，循环胰岛素的血清半寿期约5~6min。具有胰岛素抗体的糖尿病人血清胰岛素半寿期增加数倍

胰岛素的降解胰岛素的降解部位主要是肝，其次是肾脏，胰腺、睾丸及胎盘也有分解胰岛素的酶。肝和肾脏的损伤之间影响循环中胰岛素降解的速度。胰岛素的降解

78．胰岛素的生物学效应

79.胰岛素对糖代谢的作用

80．胰岛素对氨基酸和蛋白质代谢的影响

是由受体介导的。已知有两种酶参与胰岛素降解：一种是IDE胰岛素降解酶；另一种是谷胱甘肽胰岛素降解酶

（1）胰岛素可对多种组织通过其受体发挥生物学效应（2）胰岛素的多种效应可分为两大类型：①胞浆内效应，主要是激活或抑制已存在的蛋白质包括受体、酶、转录因子、信号蛋白等，作用迅速；②核内效应，调控基因

转录及相应蛋白质的表达，作用较缓慢胰岛素效应多种多样，如葡萄糖转运、糖原合成、脂肪合成、细胞生长、增殖等（3）胰岛素效应主要通过的两大类酶系：①蛋白激酶：使蛋白质底物磷酸化，并将其激活，

按使蛋白质中何种氨基酸磷酸化而命名，如酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶；②磷酸酶（phosphatase）:使其蛋白质去磷酸化，从而将其激活或抑制，也按蛋白质中何种氨基酸去磷酸化而命名的胰岛素生物效应多通过一系列的蛋白激酶、磷酸酶的作用，

逐级放大，称为级联反应（cascade）

项目具体的说明促进糖原合成胰岛素素刺激糖原合成的作用主要通过抑制cAMP的浓度，进而降低蛋白酶激的活性。糖原合成酶被激活，从而使糖原合成增加。胰岛素也

能促肌进细胞对葡萄糖的摄取，促进糖原合成促进葡萄糖的利用（1）通过激活葡萄糖转运蛋白（GLUT）的活性，促使葡萄糖快速进入细胞

（2）通过激活葡萄糖激酶的活力，使葡萄糖在ATP的作用下，产生6-磷酸葡萄糖（3）通过诱导糖酵解关键酶，磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性促使

葡萄糖的氧化抑制糖异生胰岛素能对抗胰高血糖素、儿茶酚胺和糖皮质激素对糖异生的促进作用，而抑制糖的异生。胰岛素主要是通过抑制糖异生所需的关键酶，葡

萄糖-6-磷酸酶、果糖1，6二磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶及丙酮酸羧化酶的活性，影响糖异生糖尿病时的糖代谢在糖尿病早期，空腹时，由于内生胰岛素足以制止肝糖产生过多，并使

紊乱靶组织正常地利用葡萄糖，血糖可维持正常。进食后，由于胰岛素分泌不足，肝糖原合成能力减弱，大量葡萄糖进入循环，同时末梢组织对葡萄糖的利用减弱，导致餐后高血糖。胰岛素缺乏时，氨基酸和甘油等糖

异生底物增加，肝糖异生增加。此外，胰岛素缺乏还能引起糖代谢某些酶活性的改变。如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性降低，丙酮酸羧化酶的活性增加

项目具体说明促进氨基酸转运胰岛素能促进大多数氨基酸转运入肌肉，刺激蛋白质合成及降低蛋白质分解

促进蛋白质贮存胰岛素通过以下四种机制增加体内蛋白质的贮存：①增加组织氨基酸的摄取；②增加蛋白质的合成；③降低蛋白质的分解代谢；④降低氨基酸

81．胰岛素对脂肪代谢的影响

的氧化糖尿病时，糖异糖尿病时，胰岛素分泌不足，肌肉内支链氨基酸分解代谢加快，丙氨酸生增加生成增加，糖异生增加，血糖升高。此外，由于蛋白质合成下降，而分

解加强，体内蛋白质不断定分解消耗，导致消瘦

项目具体说明增加脂肪合成肝脏中脂肪酸的合成受高浓度胰岛素的刺激。胰岛素能激活脂蛋白脂酶（LPL）促进乳糜微粒（CM）及循环甘油三酯的水解，释放出FFA

为脂肪组织所利用。此外，胰岛素能抑制细胞内的脂酶的活性，使脂肪分解受到抑制。胰岛素在低于促进葡萄糖转运所需的浓度时，抗脂化是胰岛素最灵敏的作用。然而，在脂肪细胞中，胰岛素主要

促进吸收的的葡萄糖用于形成FFA酯化的甘油三酯。胰岛素在抗酯解、甘油三酯合成及吸收作用的净效应是增加总的脂肪减少酮体的生成胰岛素对循环中血酮浓度有较强的抑制作用