糖代谢糖异生PPT课件.ppt

糖异生,1,一 糖异生的前体物质,1)凡可生成丙酮酸的物质，包括TCA的中间产物，但乙酰CoA不能作为糖异生的前体； 2)大多氨基酸是生糖氨基酸，如Ala, Glu, Asp, Ser, Cys, Gly, Arg, His, Thr, Pro, Gln, Asn, Met, Val等，分别变为丙酮酸、草酰乙酸、-酮戊二酸等进入糖异生；,2,一 糖元异生的前体物质,3)肌肉剧烈运动产生的大量乳酸； 4)反刍动物分解纤维素产生的乙酸、丙酸、丁酸等 5)奇数脂肪酸分解产生的琥珀酰CoA等。,3,二 葡糖异生与糖酵解,哺乳动物糖异生发生于肝脏，异生过程似乎是酵解过程的逆转反应，但实际过程也不完全可逆，因为两者尽管享有七步共同的反应步骤（可逆反应），但还有三步反应是不可逆的。 酵解过程的三步不可逆反应在体内不能被用于异生，必需有不同的酶催化反应来逾越三步不可逆反应。,4,1 糖酵解的三步不可逆反应,己糖激酶 1. Glucose+ATPG-6-P+ADP 磷酸果糖激酶 2. F-6-P+ATP F-1,6-dip+ADP 丙酮酸激酶 3. PEP+ADP Pyruvate+ATP,5,2 酵解和糖元异生是相反的过程,6,（1）从丙酮酸到PEP,不能通过酵解的逆反应实现，需胞质和线粒体酶的相互协作完成。 1） 丙酮酸进入线粒体，在羧化酶的作用下生成草酰乙酸； 2） 草酰乙酸不能过线粒体内膜，在苹果酸脱氢酶作用下生成苹果酸；,7,8,（1）从丙酮酸到PEP,3） 苹果酸进入胞质，在苹果酸脱氢酶作用下转变回草酰乙酸； 4） 草酰乙酸在PEP羧激酶作用下生成PEP。,9,Py到PEP,10,丙酮酸生成磷酸 烯醇式丙酮酸,草酰乙酸,苹果酸,PEP羧激酶,11,（2）果糖-1,6-二磷酸 果糖-6-磷酸,果糖-1，6-二磷酸酶 F-1,6-dip + H2O F-6-P + Pi,特殊意义： 避开了糖酵解过程不可能进行的直接逆反应，将其改变成释放无机磷酸的放能反应。,12,（3）葡萄糖-6-磷酸 葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸酶 葡萄糖-6-p + H2O 葡萄糖 + Pi,葡萄糖-6-磷酸酶（glucose-6-phosphatase) 存在于肝和肾细胞的内质网膜上； 肌肉和脑细胞中不存在这种酶。 葡萄糖异生作用意义 在于维持血液中葡萄糖（血糖）浓度的平衡。,13,三 糖异生作用的能量消耗,2丙酮酸 + 4ATP + 2GTP +2NADH + 2H+ + 4H2O 葡萄糖+ 2NAD + + +3CO2 + 4ADP + 2GDP + 6Pi,糖酵解过程释放能量，因此葡萄糖异生作用需要消耗额外的能量。整个过程消耗6个高能磷酸基，并用去两分子的NADH,14,2 酵解和糖元异生是相反的过程,15,16,四 糖异生作用的调节,丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶之间的调节 磷酸果糖激酶（PFK）和果糖-1，6-二磷酸酶的调节 己糖激酶和葡萄糖-6-磷酸酶的调节,17,四 糖异生作用的调节,1 乙酰CoA是糖异生作用的重要促进剂 乙酰CoA是丙酮酸羧化酶激活剂；是丙酮酸激酶和丙酮酸脱氢酶的抑制剂。 2 AMP和柠檬酸是糖异生作用的重要效应物 果糖-1，6-二磷酸酶受AMP抑制，被柠檬酸激活 3果糖-2，6-二磷酸对糖异生作用的调节 磷酸果糖激酶和果糖-2，6-二磷酸酶的相对活性决定了细胞内果糖-2，6-二磷酸的水平,18,*低血糖浓度对肝脏糖异生的影响,19,四 糖异生作用的调节,4 葡萄糖-6-磷酸酶的控制 该酶仅受底物控制，无别构调节，因此不是一个非常重要的调节部位 5 底物循环提供了代谢控制的机制,20,四 糖异生作用的调节,5 底物循环提供了代谢控制的机制 （1）阻止了果糖-1，6-二磷酸的积累，使过多的果糖-1，6-二磷酸变成糖原储存起来； （2）哺乳动物的许多组织含有不完全的糖异生酶，这些酶催化无效循环，产生的能量以热量释放，保持了机体温度。如昆虫的飞翔肌等,21,五 糖异生的生理意义,1 在饥饿情况下维持血糖浓度的相对恒定 2 回收乳酸分子中的能量 3 维持酸碱平衡,22,*乳酸的再利用和可立氏循环,Cori循环（乳酸葡萄糖的循环） 剧烈运动时产生的大量乳酸会迅速扩散到血液，随血流流至肝脏，先氧化成丙酮酸，再经过糖异生作用转变为葡萄糖，进而补充血糖，也可重新合成肌糖原被贮存起来。,23,习题,1 肌肉糖原磷酸化酶完全缺乏个体（麦卡德尔氏病）由于肌肉痉挛不能强烈运动。这种患者的运动将导致细胞内ADP和Pi增加比正常者高得多，而且在这些患者的肌肉中乳酸不会积累。请解释麦氏病症这种化学的不平衡。 2 糖异生途径中消耗很多能量，多以ATP和GTP存在，请问消耗ATP和GTP的步骤是哪些，各消耗多少能量？,24,习题,3 在无氧条件下，比较1分子G-1-P转变成2分子乳酸净产生的ATP分子数和2分子乳酸转变