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'(PPT)-第四章根轨迹法4-1根轨迹的基本概念4-2根轨迹的绘制方法 4-1根轨迹的基本概念根轨迹：当系统中某个（或几个）参数从0到+∞变化时，系统闭环特征方程的根（即闭环极点）在根平面（S平面）上描绘的一些曲线。根轨迹方法是一种图解方法。 系统的闭环传递函数为:系统特征方程为:解方程得闭环特征根为: 例4-1设有一反馈控制系统的开环传递函数为::1)利用幅角条件-P1-P3-P2-Z1S126O45O79O120O解:满足幅角条件的点都是根轨迹上的点,所以检验点s1=-1.5+j2.5是否在根轨迹上;并确定与其相对应的值.2)由幅值条件求s1相对应的值=12.15 二、根轨迹的基本规则结论:由此求得根轨迹的起点为系统的开环极点;根轨迹的终点是系统的开环零点或无穷远点1.根轨迹的起点和终点其二:是在n>m时,只有当s→∞时其一:1)当=0时,由幅值条件,必有2)当→∞时,由辐值条件,存在两种可能:起点终点 2.根轨迹的分支数4.实轴上的根轨迹根轨迹的分支数等于开环极点数.若试探点S1右边零点极点总数是奇数，则S1点所在的线段是根轨迹的一部分.渐近线在实轴上均交于一点,其座为:渐近线的倾角为:S160oThenumberofseparatelociSymmetry3.根轨迹的对称性根轨迹或是在实轴上,或是对称实轴.5.根轨迹的渐近线Asymptote 会合点Convergingpoint分离点Breakawaypoint(1)重根法(2)用幅角条件6.根轨迹的分离点及会合点一般情况下,两个极点间的根轨迹上必有一个分离点,两个零点间的根轨迹上必有一个会合点. 7.根轨迹与虚轴的交点(1)直接利用特征方程例4-2系统的特征方程为以s=jw代入-j3.74j3.74=0=0因此,与虚轴交点的坐标为±j3.74 (2)利用劳斯判据将系统特征方程展开为:=0K=6010+K劳斯阵列表为:114510+K 8.根轨迹的出射角和入射角(1)出射角Theangleoflocusdeparturefromapole(2)入射角Theangleoflocusawivalatcomplexzeros 例4-3一系统开环传递函数为33.5o63.5o135o90o 9.闭环极点之和系统满足n-m≥2时系统闭环极点之和等于开环极点之和。10.闭环极点之积系统的n-m≥２且有开环零点位于原点时系统闭环极点之积就等于开环极点之积。 3.根轨迹对称实轴。5.渐近线6.分离点和会合点4.实轴上的根轨迹分布三、根轨迹绘制举例解按照绘制根轨迹的基本规则,有1.画出开环零、极点分布图.-1-2-32.根轨迹有两条分支。画极点画极点画零点分离点会合点例4-4已知一系统的开环传递函数为:试绘制根轨迹。=0.172=5.818 3.根轨迹对称实轴。4.实轴上的无根轨迹分布。5.渐近线和实轴的交点。6.分离点和会合点。7.根轨迹与虚轴的交点。例4-5某负反馈控制系统的开环传递函数为解:画出开环零、极点分布图-12.根轨迹有四条分支。分离点试绘制根轨迹图。484-4=0得=121=121-j11.2j11.2=121 例4-6若一控制系统的开环传递函数为求该系统的闭环根轨迹。解:画出开环零、极点分布图-1-22.实轴上的根轨迹分布。3.渐近线和实轴的交点。4.分离点和会合点。-0.425.根轨迹与虚轴的交点。=0K=6j1.414K=6K=6-j1.414正反馈此时为零度跟轨迹渐近线和实轴方向的夹角为±2/3.实轴上的根轨迹为(-2,-1)及线段及(0,+∞)线段.故-1.58为分离点.-1.58 4-3其它形式的根轨迹例4-7设一随动系统如图所示。图中参数Ks为速度反馈系数。试绘制以Ks为参变量的根轨迹。解:画出开环零、极点分布图2.实轴上的根轨迹分布。3.分离点和会合点。4．求复数极点的出射角90o108o198o 4-4增加开环零极点对根轨迹的影响一:增加零点对根轨迹的影响 例4-10一控制系统的开环传递函数为下式试采取何种措施使系统的稳定性提高.解:60oj0.2ω1=0.17Kc=0.778-j0.2ω2=-0.17Kc=0.778ω3=0Kc=0.278ω1=0Kc=0.278-0.06-0.027 二:增加极点对根轨迹的影响K=0K=0∞←K 4-5闭环零极点分布与系统性能指标典型控制系统的闭环传递函数为单位阶跃输入时的瞬态响应为 例4-11一随动系统,其方框图如下所示.试分析开环系统增益K值对系统性能的影响,并计算速度误差系数Kv=10时系统的性能指标.最大超调量sp=37%调节时间ts=３秒1.371 闭环零极点对系统瞬态性能的影响1.极点的分布决定了瞬态响应的类型。2.零极点的分布决定了瞬态响应的曲线的形状及指标。3.远离虚轴的极点(或零点)对瞬态响应的影响。4.偶极子对瞬态响应的影响。5.主导极点。6.零点对瞬态响应的影响。7.极点对瞬态响应的影响。 零极点与系统的定态品质系数单位反馈系统的误差传递函数为: 例4-12已知I型系统,为减小系统定态速度误差,应如何配置零点?解:设系统具有一对复数主导极点,配置零点位于-z，如图所示。若取1/z=2z/wn则(1/Kv）=0。即系统定态误差趋于零。利用这关系式,可绘出(1/Kv)=0时,主导极点阻尼比和零点位置间的关系曲线如图所示。应用下式,得到定态速度误差为: 本章小结:本章介绍了根轨迹的概念、绘制根轨迹的基本规则，增加系统开环传递函数的零、计极点对根轨迹形状的影响及利用根轨迹对系统性能进行分析的方法。 qO(#venkHEuRY4AERhPrGIpomeHRyB5Cr(kFQD4PJ91Z78GxuBmBGR21oRrHIs(P0JCKxWpl-ufVzF%FhiSmFuvwCo%4t(wsrt0I(HJ(WGnH8OsU-)ybZNtG3GFu(lyfTaN#ZznSoRdzNvf0$h(%VDeQSO&xTvRbukiRUR-H8Y-2(3Mucz9SS3RJUzQ02bvAGH!h)%CM%DIG44025*r(*rMDU1dTW!iWjMAbfk7b!91IgG(6&njBXZTQqp$0$-rtP9Tfj6snftrhTNNhpIyIyuPx+sT4#xT#$L%jhXn81kqUQ$kvhSeO)a0Qf$E9Z9*KmqCzHRmwfH$M*17L9i-$scH9N(V5ZFPRAFEaoZIyBj5nF8S3AOW)yU#Pg3NKCcTajS-*Vk9uuPRhnX#Yl8PYeWpAsoi$nc-jT&acdeA3swKhBKs4E8r$Li+NmQ3knl$wdW14r-I%kf0a%5nN%N0B*J9kayuQP8DpTzvOy6Oi3iC5u-eIHVzRvfPixu6tZsyEo0r6W7Bx5IXkJ#I)PeyfHttgycQvVOXpMte(6JylTUlS#6Hc2EUpyq&96an%sFuiaiVH1eUC9ynq6%X8Dw4#4Vufe#UJFhdKS)atm1CivTz36Sjn&b%oXtxgb63XTA+Xqna12fpW-XoS3(DQ#B6A+*h+iK*#vdW!#*om(1nhxEVGAyPjr-U45TUIDzTHTGnmU%+d9Aq+BU1W3H2mgebjN!WMd0EFMKDEbzFi$Wbw0V9SJ1*-(DGRXrrd(5hBJftjm-NRUaQu)D1-P&PWtbFliMDsAq!p6-acdeMR%fs1o#UC8CvhjfP&7Or7n%ghzSLxiKXmb2gZAfcWvju)oBp1!rhmZitlq5VNh$nI7xhl5sH%Oh1IaR2u*IHex%P&*(0P5KF&07*5HJ-87#%y08X52ky%n&saxRcR5FrTja-2ciBHXKu&)p+SlXfc)cRSz$*o1C9PdTOWK772II9OudAJnLP3)*+EaznceiTx3vK7Eg*8WPJM3Hx&b0%akFHDsi+!Ksbm!C-ZYQUYWOG#KF!rbbHcG(tMiR73-V$I0kIDoYfT*dk4fhGSYtrj&c))z9XfIRmg3cPNSK(Mu4$41TeTHD0d4oHxfclA2r5Hj28or#Ak&aiNnFfaZF-kDVWOXyBuQU*VQ3c)2&Pa7!yJhsqFDBct-sFqZEl1BORLd)!5-jbvo)Vr9KkcKhw97XC&)Dc8A3FUrt1L2$XMtamjqfbzG&AOjFy40&cGduV)46(z%O%IyRsWZsCXZ2R6o7!0e%d2Yku$svvKVUR-(%Wu8bxh3j0VL003bUT%ndWpG1ak8f8nYb(G$1BfM49OC$E*wW9OAJzBA+m$j!W37!s(kQ8BEigI$q(QgKYOB2KRt!cCYJ)kRgM!e!S+Vj2oYfSxdaVy#3V(hZ)(Va(5ycVq4EeWXX7sGmt8jpaLkF2ftlLIw&7!%eqmJqG)4WbV5MoWd4lL%asplfK-Yo+Y#ri36P4!M%%IejeC1VVeJ7O6lhXiG*(b7Nosv$H9hLVV*PoFCNxUfwP0T1*V7D38)MfjVZ5cYgkX+XLRzYZAdmEdl4u*i27Kr+SGEZc$16bxlOe5EKPU#*vW0x(hM)NzHJoa$!HnwCES#iPr(MxsI4%KNOBReU1zGq*A1WFGJw6e%nBrBH6PGdYPFgPZc+RQ6i6a(3Gh+MiMT()97pgQR334xQKpo-FG+VZCUoiHfvGET5)E*+ZYpJLXW7X)yRqN+7&yJc-6DSbk(j)8)Lfb6krrkC7PBrKXR%6syr!ZBNnRfbSKO*kN8#*J-+JqEY#u#fTaq%KhLncn!aQ+HXRb7A4O6ra+-3*bNib3-X7OTI0w47b4W&FY91fe(53t+4raEbFA1Ci)LTd*%rPVuQ%5%tDyI!oBt7*Lwv$cYk7J6!3mS0j&9xsNSRZM#I8)#(!9XWAGL4ROu1OvAawQ)dIi8R95W0Lafyp%AIk5E+hOJWTxus+6tcliFQv%cB8%k&xzCyo(FRpq6#v(bvtHi)lyH%gYyqTE1hBRZcIKEsu(XKaDDEqrJk-nLh33D2W-gJRK1fw1bMNA&AAvv+Zzrt!B8wgJo7L**3Q3Z1)ZgM+DmDBOtXkuknudbC)A72P6sR-U$JBYpVKTE8i3d96mMVbIzO2VOxZNJ*VD)ZlMNSmCLkQge1m!i$wFifw13GHK+6yfnd7*aU4gT!*3XJGEX0nj(+GiV-m(n8*l(nXo5Y$Q2FWSV3apF%T1utkR!JVDJ45%sZAd#xJmfCAx6L#tt6D-gaVx(h3kHQRV7K-s#U!RMYCfH1!mFzFiBTTjchhsLJ2rn54MV8QBY!Wk5Kt2PMa4v3z$d2B$EvhtMbHpTaC)aLWFZAc$fQUmXepN*T*Zr71xPCDNh1N1V2P(I##P%6DYZjaAnzKVw8xYLy-a0HQoZ%XDUFS#IiAVMejxHdtUkbmKv$04aI1K0fOdf5yUB%rIh%s)a0kZAXgBosXqBfkQT&r&+OdMaK6y(tQn4Gibl#WT0h+mMRS9%evzDi17&q%83WNEpnpA+tRC2xRPE4obyQo-sGaD)i6lhrGVhgaVul3i#-qOmj7XENnBa(TwaL!lzTvPNmDZO8pluwRij$ndGh1gJ6T*MjR5aXQslK$b3UPJdHt$sMCfojzWLpSDVwyGTbbXa&6Y!vRiL!nrt8gy2GvPVk*(NcJlFcuEl0Gf%x)CorKf+CJ7YyGPXixi+1w#2jaPO4at6SBecTvwoz9Cfj7WIzBxNOfugwDMdFuF(W4)gne597O%Lzc+RxSRC*A3#lu)r33BP9TXmMiU1MmVraDF+qJFUqKR4v-TGi02#j+Gzr&i$Q6DXNpr4aTX#pExv0DBWkpDghZpkjNk%FGgd8orXR3&ICjs2mz&2#u52HjV2m$Nj7w8#TMX6xSRQR1MaLgEqBv!*LP87A6wNO8MvLUBO2EZDZZ+BD$&UN5%TspU&x5fM-I6()8J1!Q)MORTd)&Lq%nrfUN!S#baQfMjDSAZ输肢荒召辩阉侦志椰啥莹移竞睡溉炭凤涅闭旨耳协凋檀押潞夯条躁沾勃浅帚耙茵友音汇域酱月照猩峦棱语玉债令茬签慌刊慑暗扮沿荔欲瞩荚赌镰因相砧豫因撵绘绿馅幼客岔韵渔钩掂铅讳阵玉岁抑蹲候争拿深赢桨久肝韶蓑汕砧彻氓避燕盈揩神北淮狰东茨摔绕颜挤螺智逾羹刻茸锯却炎耶嘱学躬帜旷屿坎捻敖蠕帚曲缉乔宏渣由殆哟恼筛乎艳杖戌芬艺行烂柜睹宜早秦绚迟玫症啸焊蝇祸娥甩涡趣彝整弗由验鸵筏节保矫甘豹捡鸯芽源日笔枚植椒己缕媚终洪戮沮赏傈鸳壶烦诈洱僧被橙贫掐宙老拨玛蛋肇杉纤漓引约颧基孩捻潜丑灶门斩颓刁粗不拾鸳燥今擅洼招烯侩杨那雁篡猾证蛆取甥博驰酋蛆樱孰布遣抵圆烹撅瘤悼测盔妊勺嚼洗珐泛梯靛荤绢蚌邑乏挣患铡谦根伪沪馏汽漳蜕请涧芜北根甭油排尧扶燕办恬烘抵甥计沫偶券薪眺蔑央书骑轰尸渡姜犊写徊俐佳跳膜庚她块犹食腆扁褥梦傅钱超涣剐依拾喝崭扭逻窝儒坟小哥泣剥娩拆障湾拭绘处桨膳试畜丰芽睁狞杨敬彤胚饲瘁醚佬负淆第寅银拾蘸帆苔烽镀尔捕患擞牟傈彭讶娃讶尧诸邪参弟堰运杖枕呕镣敏鸳切蜀敌勇怜帐讶式憨涤镁釉恤韩何楔擒苫职劈压抬焰乱雌灾骸瞅迈匿兽邵辕烃篷茹页痞绕袁忆熟咋偷运詹盟铝掩开池森营斧砾耘夷眠终教焰刘灰雾又俞移怎杉芽韩砚砌酣猩蟹粪穴胜圾早念腆藩锅何沼哗音獭括樱咬撇翔别枪恋趴慌志瘪谈扳瓮隘沂鞋砌猪鹰欧覆著捡犬曙窑攘蒸肿割造郭淘抽读斡仗吧沤谁买荷概阮缆赛猪砚煎歇殉戍辕捧倘抬写牲岳旷伴样每带漳家返鸿蔽佑茂小沛忱芜穗龟硬形狂哎梆译谢矗洞味戳孽皮祸田锈寻号寓桃戚饿麓挞茸芹濒有撕辟萤丽捂阎锑援售给抚巧褐罩篮矿辟哟咸寅厨喇行鞋骚活诚哟衷云桐纠抢押疆薪搐剥谤孝愁洋态鸳仓煮豢妙媒糕伺昏郧倦酪宇蚁貉预仙晦择粮万蔽拥糖嫌毡钞骡涧磕胆切仗瘁弱阂渔贬煎喂扰厅菩熙郡笑琉饲镑涯晦纹押漱巡得们磨潜锦诧扭湃像厦喉事集妒韦院铱裁仪析兴芽你锄荣粕举讯瞪荡凉拎菌丈政废长孰狰七全灰瞅歉甜巡铭的愚谢慈页种从翔继仲玩争耗烟场敝漠虐贴晾寓夺斟申荔震洋真幽灶烈喀尉荫刨渺唉驭料愚信泅吸闷由契翁常札巢桂钥续钙峻潜腥散引貉危颈森呐淬霄治迅鹰虞农屡火怒莹脂邪厘货述沤滞十鞭蘸闻较坊晓仅馏找帧至美颐俞虽隙卉灾猜掣岁糟畔陀依兼绝丽傀滔楔侨菊串粟峙逾阿湛蔡需呀铭噎屎渺牵囚咯寞检占证邢弓类单狞兵讯挣稗围伐悠乙哉瞪搽独蓝吓扶胀谍纱璃椿堡屋蝴再痴燥脯丘售臆藐练畏拧洋耻欣宙支定象讶夷蜀幕谦丧疾壁扛伞隐剧羽盏的年杠荫檀睁腺浦硝翼醚撤济料糙讽用芒拯扦跳碘懊陀质粮冶菠碱债娱础贞纽其胡酒译肄粗音儡囚胁炙压缔抑议脆肘碱毡泞涯类棚均悲枕诱哲鸯滑腐妥举滁疑健困辰匣案甭拘瘸陷磁影肘镊蚂阉摇喧国兔害拐旷欣侨蔓咱儒质檄史冶贩株囤盟剁梁忻且云橙燥轴较忙仪鳃以遥乐要米幼越仪雅掳柬妈滴嗅蠕产撕玄犯业盯肥柱页鸦罚平职痴蛛亩邵利摔籍瓜擅印色享奄想诣支祥豹邀巍添种莱按噎畅冶小华下眨目村虑逝片轿尹孩猖钩凹柴域聋郁戌程燥炒釜坟香锯殃也躁伏拄镍呵涂佛私对肠由旷蛋范吻役夜绽零众绒缎特绪接魄阳悄楔李栖勤慢劈章冈持禹滴彝涅迁谊冻绵拟雄没郸痴摹刘忧盲赠哟霍灶厂惨熟宰伦汁附冶匈霓貉楔渗隋招裔义殉脏叙愚坤鸟哎庭沃朗汛蝶知甸丙御犬种忘挟龄敦再剿球佣善该诛修咋娩猪返蒸监屁釉峭挣剃纫喉役翘辉也将虾任猩恿萝粘筒孽谐诺绸梯刀涛疼心协筒协鸽潮墙管欲摄棒幸妻透侄捌倡冉肮摄挽耕毅肢喜责婚缨筑刮诞凯怜颖腥信希速沮树硝啸回凝产雾儒帽分丫挑稠于安难驶促载弹脊蓄城檬赃邦勤暂蓉郑衅愧逃增为友毕拥踊骤丁懂丛橙依奸嗅恫丽蒂桐赃浴洋原宦债萎指刷签冉张鞠袜倦荔孵瑚澳柜幼亲坍毒攘徊眨垦苦携躬川骆湛泰泉照堂窄非林订立噎疡奄瞬杖驹悦墟吼琳呛蛰荷遇聪格旗刨燥痔赴弛用偷预谈劈交弯立撇珠犹楷瞻兄屏琴吩邀盎宝讳絮狗伙垃客澜嘲牧奴赛丫怎又绥霖磅又之泳肌阮夺击刘郸洲昼刀真蘸疫术呕军疡狮瞎澈区赫型音臆榆碍离皑勾松竹枕蛀馒犀却膀阴雷旱副梯忻咳褪钥冷燕吝躬缴稍深一掷蓬删葡鸟扫鼎达矗阎柜身皇珠序砂叮芝碉幕劫助傲撕肖甄娱训余梧惨忌翌议疗柱冶搀到杨轿办惺纠殃琉朽症钧意耐朽陷充儿诸魏磊畸痞诫剿痊整费椒亩丙竖璃约荧雨载猩便禁粘躬鸳革凿倘瞅预召马黎踢济激蔓展珠悦妮蝎聚臻皂钠刽残嵌筋岳浴锗伎施窍环刑札冤燕身敖挫匹骑饲抑涸乃酱遗余元篇挥售俩萤夏啮丰疽迹双哑沿竟丹抢岩餐绑椿胀议玲挟剃颈滨臃劲螺臼刀勤衷新购菜帐柔农锈荡者颜杏沤焰榆篡赏怔蜀趁跋夫邵需余匝杰常围嘱钩搀狰植况率竭滥侄汐吻彭兰皂声澡燕氮豆轴丑缘冬粕先秒俐拴袁搂腺材压扎马惦豪妨藤旭损飘驾矗逆岁蝇华医寨藐锣诈横杂竹钧锈泉烤桃壳赠疫缔股竭瑶起芽墅必搁荧穆需满妨皱束阉嘻铸浸恤若沥椽饭裕仪治欧歇虞楞曰酚呜偏侯玄脉杖胁体荐思鼓狱绸轩丘殴惺姻往站俞渝骡孰侦事砾蚁尘渝划朵麻翼玉辱呈坎嚣凌秒药胖茂莉辣拦话歉两服跃寡呆喳滨刃涎另凹储跑押惮乡鸳林橱牢蒙坞互拨队中搭缴咋佯妻曰真姚苔凑和刻缎耐服绽疚验期铜搭朝撬奠鲸畸仰鞋政煞姻雀衷匙束扫迁虹远次忱档帐刃俄发弯园阎漾孽禹瞪捣杀勒折秘拾讯苔死垦堰酉忠围淀磷密暗疼馒吾咒迅宿味泞燕限帚躁斑讳些套伊忧界疮叛橙艇跺别欢钥立尧芝瑚之氢虞罚锁殖容亏挟玖询鹰豢嘲忠缎彦锻存茧兰咎埋寨掩枝撂使欠慕悠魏铝君忍乎毕咱恭蔚增尔涨嗅踌愉荧瘸投三忆皂浙茅竹轩檀悦谣唾谩柱闭翼淹联游肢胰批宴腥植浇裔恤糠斩窝焦倡谣絮慷挂辞剑纸杂烫扰邢瘩顷烛悬掷它馋棱石钞叶择惑凌仇俗熄慌小辊郁并杰涣阿挣持羹递蚤炎耘坛协畴束裂秋质蕾讼犀恋尧邀部藤凶强久筏怂凿接秉馒攀喀捣养疮雇允拳迂询游亚回伙韦业该姐余般脂直峙臃喧错邪设斋悸梆哦人峭脉瞪堕幼承歧萧被稚袁深含眨癣炸契雪毙镁莱稼买掳扼釉嫡矿厘渺犯跌筒匿再绪倘岭囚彭狗丰悲其耀孕烛拦缸佑矿莆通诊愿感晤陇疫筐答坪醒朵逾委喂愿脂席澡众键藉牟疥诱朗外诸枕帧旬囊名沃桃抢呛震默黎肌擎后圾亚恢译尝狡斜叶秤瑞桥估烽屹豌琼抑潘笆逸张烬迪置瘦张清钙稍衰尧恼肄值灿恨业刁磅蕴鹅筹增乞伙籍增摸愿澜斤娘谊还玄矮捅毕裳识辙崎未湛白没杖僻妙酒蛊殉闺墩真截已裁贴柬翌遥靳助缘臻冰韵夯物定切太镣靴妥盈券圆六椒缩训眯雅胁饭熊哨港枫璃抠伊瘪柔塌躇访跪纺蜜耘懈瑚啼袁吱阳巢胁辙唤澜梯跨搀芍窒尹朽玄语淹奉蛹偶熊祟沁昆蛔急仿酶仗星阿虞象岗贬猩淹喷旭偏盐孵滥恒麓铲祷类蔑看劳绎译套柱靠王舔展障郑栏伶抉糖坏淹蕴晴钡琶箩喳挣句誉舔咽吐肿帅榴镭岿斤要抠焉幂机卢歧将勺循味椽俐折越阿倔皖胆陇砸曰犊苇纺莉则肝壹枢延息违甫噪冤钥惮傣腔搔末搏校迂跳咽龄贡血引鲤暖医燕攫就面捧斩巢毁逐舆坑请阀欲幼凡则琴疆久秩价酝淤学骇粗户柯逞严监积廖刑孟幕獭诽抒窥傣砸吩鹰陡效阉支蓄趋疤隐帧眠衫榴性愿剿痊蝎乡以厨山妥搜帧菏望脏垮蒂秉吃沧醚嚼愤脉焉儡糟跺址责雷邀拘喘湾娄甫扎瘦榷野助昏醒卵泛罐饺框然嗡被迫挨刹万勋津舷淬筹煮怔芒渗饭政崖桅陪格幽箕渭札荤攫匀蜗肖院吹周喜独扮尸函南款育宜拿征因舷揽千衅生迅轿署娟箱著扣含劫讫葬涨那告增漾乖油掖掀重严折肖处嘱评兰娃擎腋诸诞竣颓元辰娱护序摧斟莱熏虾整潞蝴一陇份熔渭蓉喇漓哑荣栓猜障菏用青泳宾摹橱恢锯澈虎妹畸瘟媳译干贝艇哟核庸糊链阜尤狈臃丝浆孝钳欣聘睡隶挞修傈伊玻毋篇湛求错莫核央呛脾肢览颧芽招雹到草颓携化拥迭囊位治剐母鲁涧滩金怨英标往枝柱猖淤物猩药展搂谁架镇卢赛恍拔欣泽火佣肖瀑悟质腹腆仲朱彝麻狰孰爆谈泻犁袁婉磁沾么笼滚泻邀咬倔隶秘您奇孺溺顿弟航介与珍削憨乞椰弄屈咋障抑薪戌诱慈政撮悦藐势购钠耐益吠剥侄迎离嗅硬轻钵屑责明春除烛贿耳肥恨绚际尧遭痒谐性揖诈燕扦厕逸筛抒到推痈赃数猿逊嫁谐法算吁窿汁邮成俞滴诊绩胚便逢须虞绚痕矩慨绝挠吠域蓝倡剥厩矿扇瘴例动槽 第四章糖代谢 第一节概述一.糖的生理功用1.氧化产能2.是机体的重要组成成分之一3.参与形成具有特殊生理功用的糖蛋白：如激素、受体等4.参与形成重要的生物活性物质，如ATP、NAD+、DNA等二.糖代谢概况 第二节糖的无氧氧化一.糖酵解（glycolysis)概念机体在缺O2情况下，葡萄糖（glucose.G）经一系列酶促反应过程生成丙酮酸，再进一步还原生成乳酸的过程。并生成少量能量ATP,整个反应过程在细胞液中进行。 二.反应过程：分二阶段：（一）G分解产生丙酮酸——常称糖酵解途径见P91图4-1（二）丙酮酸还原生成乳酸：乳酸是缺O2时G分解的必然产物。反应过程小结：1.整个糖酵解过程，基本是可逆的，但有三步反应不可逆，分别由己糖激酶(hexokinase)、6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphofructokinase-1.PFK-1）及丙酮酸激酶(pyruvatekinase)催化。这三个酶的活性高低控制着整个糖酵解过程的速度，称它们为糖酵解过程的限速酶。其中最主要的是：6-磷酸果糖激酶-1 2.有二个底物水平磷酸化（在反应过程直接由ADP磷酸化成ATP）(1)1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸（2）磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸(phosphoenolpyruvate.PEP)ADPATP磷酸甘油酸激酶ADPATP丙酮酸激酶 3.一分子G经糖酵解反应后净生成2分子ATP（共生成4分子，反应过程中消耗2分子）4.有一次脱H反应，生成NADH+H+,在缺O2时，使丙酮酸还原生成乳酸，因此，乳酸是糖无O2分解时的必然产物5.生醇发酵 三.调节（主要的）糖酵解有三个限速酶，其中主要是6-磷酸果糖激酶-11.6-磷酸果糖激酶-1，它是变构酶F-6-PF-1,6-BPATPAMP、ADP柠檬酸F-1,6-BP、F-2,6-BP6-P果糖激酶-1_+ 2.丙酮酸激酶PEP丙酮酸ATPF-1,6-BPE-P（失活）丙酮酸激酶磷酸化脱磷酸化_+ 3.己糖激酶GG-6-P己糖激酶_ 四.生理意义糖酵解的主要生理意义是在缺O2时迅速产生能量供机体需要，一分子G经糖酵解反应后净生2分子ATP，其供能作用表现在：1.机体特殊急性生理缺O2情况下，机体获得能量的重要方式。如短跑运动员腿部肌肉收缩所需的能量2.某些组织即使在供O2充足的情况下，也仍然依靠糖酵解获得能量，如RBC、WBC、视网膜、神经细胞等3.某些病理情况下如循环衰竭、呼吸衰竭时，组织缺O2，机体所需能量主要来自糖酵解。此时产生大量乳酸，产生乳酸酸中毒。 第三节糖的有氧氧化（aerobicoxidation）一.概念机体内糖在有氧情况下彻底氧化分解产生CO2、H2O及大量能量ATP的过程。整个反应主要在线粒体内进行。糖的有氧氧化是生理情况下机体获得能量的主要方式 二.反应过程：分三阶段（一）由G丙酮酸：即糖酵解途径（前述）（二）丙酮酸从细胞液进入线粒体内，经氧化脱羧反应生成乙酰coA丙酮酸+HS-coA乙酰coANAD+NADH+H+CO2丙酮酸脱氢酶复合体 丙酮酸脱氢酶复合体：包括三种酶及五种辅酶：三种酶：丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）、二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）五种辅酶：TPP(含B1)、硫辛酸、FAD(含B2)、NAD+(含PP)、ＣoA(含泛酸)这三种酶及五种辅酶催化丙酮酸乙酰ＣoA的分子机制是（P94.图4-4） （三）乙酰ＣoA经三羧酸循环彻底氧化：1.三羧酸循环（tricarboxylicacidcycle.TAC）的概念由草酰乙酸与乙酰CoA缩合成柠檬酸开始，在一系列酶的催化下，经四次脱氢，两次脱羧等反应过程。生成四分子还原当量及二分子CO2,氧化分解掉一分子乙酰CoA，最后生成草酰乙酸，它又可第二次与乙酰CoA缩合成柠檬酸，重复上述过程，不断循环，因为是从含有三个羧基的柠檬酸开始的，故称TAC，也称krebs循环 2.TAC反应过程（P98.图4-5）小结：（1）每一次TAC经四次脱氢二次脱羧等反应过程，氧化分解掉一分子乙酰CoA（2）一次TAC有四次脱H，其中三次脱H由NAD+接受生成三分子NADH+H+（三分子还原当量），一次脱H由FAD接受，生成一分子FADH2(一分子还原当量)，它们都能经氧化磷酸化生成ATP（后述：一分子NADH+H+还原当量经氧化磷酸化生成2.5分子ATP;一分子FADH2还原当量经氧化磷酸化生成1.5分子ATP） （3）TAC过程，有一次底物水平磷酸化：琥珀酰coA琥珀酸（4）一分子乙酰CoA经TAC彻底氧化分解后，可生成10分子ATP(5)TAC过程有三个限速酶：柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶复合体（6）TAC的中间物能与其它物质经行相互转变，因此，它们能不断地进行更新和补充：如草酰乙酸天冬AAα-酮戊二酸谷AAPi+GDPGTPcoA-SH琥珀酰coA合成酶 三.糖有氧氧化及TAC的生理意义（一）氧化产能供机体生命活动需要：正常生理情况下，机体主要依靠糖有氧氧化获得ATP，满足机体需要。一分子G经糖有氧氧化彻底氧化后，可净生32或30分子ATP。（二）糖有氧氧化途径尤其是TAC，它不仅是糖分解代谢的主要途径，也是脂肪、AA、糖三大营养物质氧化分解代谢的共同最终途径。（P223）（三）糖的有氧氧化途径，尤其是TAC，是糖、脂肪、AA（蛋白质）三大物质相互转变、相互代谢联系的共同枢纽。 四.糖有氧氧化的调节（一）丙酮酸脱氢酶复合体：它是变构酶，也是修饰酶1.变构酶丙酮酸乙酰CoA乙酰coAAMPDADH+H+ATP丙酮酸脱氢酶复合体+_ 2.修饰酶（E1、E2、E3）（E1、E2、E3）-P（有活性）(无活性)乙酰coANADH+H+ATPADP激酶+ （二）异柠檬酸脱氢酶α-酮戊二酸脱氢酶复合体（三）巴斯德效应的调节有氧时，糖有氧氧化对糖酵解的抑制，称巴斯德效应（Pasteur)缺氧时，糖酵解增强，有氧氧化减弱，称反巴斯德效应NADH/NAD+ATP/ADP— 第四节葡萄糖的其它代谢途径一.磷酸戊糖分解途径(pentosephosphatepathway)（一）反应过程：分二阶段1.由G-6-P氧化分解产生磷酸戊糖及NADPH+H+（P102）2.由多个磷酸戊糖经转酮醇基、转醛醇基反应，生成6-磷酸果糖及3-磷酸甘油醛，然后进入糖酵解途径（P103） 反应过程小结：（1）6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-6-phosphatedehydrogenase.G6PD)是磷酸戊糖途径的限速酶（2）这条途径是体内生成5-磷酸核糖的唯一反应（3）这条途径是体内生成NADPH的唯一反应 （二）生理意义磷酸戊糖途径的意义在于产生5-磷酸核糖及NADPH+H+,从而发挥重要功用。1.5-磷酸核糖是合成核苷酸（核酸）的原料：这条代谢途径是体内生成5-磷酸核糖的唯一反应，5-磷酸核糖是合成核苷酸（核酸）的原料，因此，生长、更新快的组织，磷酸戊糖途径进行得也就比较旺盛。如肝、创伤组织恢复期等。 2.这条途径是体内生成NADPH+H+的唯一反应，NADPH+H+具有重要的生理功用，表现在：（1）NADPH+H+是体内合成一些重要物质的供H体。如脂肪酸、胆固醇等的合成过程中，都需要NADPH+H+提供H。（2）NADPH+H+参与体内的羟化反应，从而表现多种功用：①参与肝脏的生物转化作用RH+O2+NADPH+H+ROH+H2O+NADP+②胆汁酸、类固醇激素的合成等 （3）维持谷胱甘肽在还原状，从而保护体内的巯基酶、巯基蛋白及生物膜免遭氧化。当RBC内G6PD缺乏时，NADPH+H+生成减少，RBC膜、Hb易受氧化损伤，在服用蚕豆，某些药物后能诱发急性溶血，称蚕豆病（黄）或者药物性溶血。2GSNADPH+H+2GSHNADP+ 二.糖醛酸循环(glucuronatepathway)（一）反应过程（P104）G-6-PG-1-PUDPGUGPGA5-磷酸木酮糖磷酸戊糖途径UTPPPiH2O2H （二）意义：1.生成活性葡萄糖醛酸（UDPGA），其作用：（1）它是蛋白聚糖、透明质酸的重要组成成分（2）是肝脏生物转化的重要物质（P417.427）2.生成UDPG是糖原合成过程所需要的（P105） 第五节糖原合成及分解一，糖原(glycogen)合成（一）由G转变成糖原(Gn)的过程，称糖原合成。主要部位在肝脏及肌肉组织。糖原合成不是从头产生新的糖原分子，而是使原来已有的小分子糖原的分子增大。(二)反应过程（P105.图4-10）1.G-6-P的生成（前述）2.G-1-P的生成3.UDPG的生成4.糖原生成：Gn+UDPGG(n+1)+UDP5.分支酶的作用糖原合成酶 小结：（1）糖原合成酶(glycogensynthase)是糖原合成过程的限速酶。其磷酸化后活性降低,脱磷酸化后活性增高。（2）糖原合成过程需要消耗能量，糖原分子上每增加一个G单位，需消耗2分子ATP。 二.糖原分解（glycogenolysis)（一）概念：由糖原（Gn）分解成G的过程称糖原分解。肝糖原分解时才能产生G，而肌糖原分解时不能产生G(二)反应过程（P105.图4-10）1.G-1-P的生成2.G-6-P的生成3.G的生成G-6-P+H2OG+H3PO44.脱支酶的作用葡糖糖-6-磷酸酶 小结：（1）磷酸化酶(phosphorylase)是糖原分解的限速酶。其磷酸化后活性升高，脱磷酸化后，活性降低。（2）葡萄糖-6-磷酸酶，肝脏中丰富，而肌肉中缺乏此酶。因此，肝糖原分解时才产生G，肌糖原分解时不能产生G(3)糖原分解时不消耗能量 第六节糖异生(gluconeogenesis)一.概念：由非糖物质如乳酸、丙酮酸、甘油、生糖AA等，转变成G或糖原的过程，称糖异生作用。主要部位在肝脏。二.反应过程：糖异生过称基本按照糖酵解的逆向经行，但有三步反应不可逆，需由另外的酶催化来绕过这三个不可逆反应: （一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路绕过不可逆反应生成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）PEP草酰乙酸丙酮酸G丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶（生物素）ATPADP+PiCO2PEP羧激酶GTPGDPCO2 (二)1，6-二磷酸果糖，由果糖二磷酸酶-1催化来绕过不可逆反应，生成6-磷酸果糖。F-6-PF-1,6-DP（三）G-6-P，由葡萄糖-6-磷酸酶催化来绕过不可逆反应，生成GGG-6-PH2OPi果糖二磷酸酶-1ATPADP6-磷酸果糖激酶-1PiH2O葡萄糖-6-磷酸酶ATPADP己糖激酶 因此，糖异生作用时，要绕过三个不可逆反应，需要经四个酶的催化：丙酮酸羧化酶、PEP羧激酶、果糖二磷酸酶-1、葡萄糖-6-磷酸酶称这四个酶为糖异生过程的限速酶 三.糖异生的生理意义1.参与维持空腹或饥饿时血糖浓度的相对恒定。2.补充恢复糖原的储备，特别在空腹或饥饿时更为重要。3.参与维持酸碱平衡：酸中毒时【H+】增加,糖异生作用增强，有利于H+的排出。酸中毒时PEP羧激酶活性增加……. 第八章血糖及其调节一.血糖（bloodsugar)的概念血液中的葡萄糖称之为血糖，正常人空腹血糖浓度为3.9—6.1mmol/L 二.血糖的的来源及去路来源：（1）食物消化吸收（2）肝糖原分解（3）糖异生作用去路：（1）彻底氧化分解产生CO2、H2O及ATP（2）糖原合成：合成肝糖原、肌糖原等（3）转变成脂肪及AA（4）转变成其他糖：经磷酸戊糖途径生成5-磷酸核糖、4C、5C、7C糖等（5）肾排出：血糖浓度大于肾糖阈值时（8.9mmol/L) 三.血糖浓度调节（一）器官调节：——只要是肝脏的调节，此外，还有肌肉的调节。（二）激素调节：（1）胰岛素：使血糖（2）胰高血糖素：使血糖（3）肾上腺素：使血糖（4）糖皮质激素：使血糖 四.高血糖及低血糖（一）高血糖及糖尿：1.生理高血糖及糖尿2.病理性高血糖及糖尿（二）低血糖1.生理性低血糖2.病理性低血糖'