第8章糖代谢3

1、8.4 8.4 葡萄糖异生葡萄糖异生（gluconeogenesis）以非糖物质为前体合成葡萄糖以非糖物质为前体合成葡萄糖 8.4.1 8.4.1 糖异生的反应途径糖异生的反应途径 （乳酸）（乳酸） 部位：部位：肝脏肝脏 克服糖酵解中克服糖酵解中3 3个不可逆步骤个不可逆步骤草酰乙酸丙酮酸丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 pep羧激酶羧激酶磷酸磷酸烯醇烯醇式丙式丙酮酸酮酸第一步：丙酮酸第一步：丙酮酸 pepconversion of pyruvate into phosphoenolpyruvate peppep羧激酶羧激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶线粒体基质线粒体基质丙酮酸羧化酶在线粒体中，受到丙酮酸

2、羧化酶在线粒体中，受到严格调控（乙酰严格调控（乙酰-coa-coa，atpatp）pep丙酮酸丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸丙酮酸pep丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶peppep羧激酶羧激酶乙酰乙酰coacoa刺激丙酮酸羧化酶活性，促进糖异生；atpatp抑制丙酮酸激酶（酵解），促进糖异生adpadp刺激酵解，抑制丙酮酸羧化酶；草酰乙酸不能通过线粒体内膜草酰乙酸不能通过线粒体内膜草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸（穿膜）天冬氨酸（穿膜） 草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸 苹果酸苹果酸（穿膜）（穿膜） 草酰乙酸草酰乙酸线粒体线粒体胞液胞液谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶线粒体线粒体胞液胞液苹果酸脱氢

3、酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸逆行至酮酸逆行至1，6-二磷酸果糖二磷酸果糖第第2步步 葡萄糖葡萄糖 糖原糖原（淀粉）（淀粉） atp 己糖激酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖变位酶 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖 异构酶 6-磷酸果糖磷酸果糖 atp 磷酸果糖激酶 16二磷酸果糖二磷酸果糖 醛缩酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮活化g= -7.5kcal/mol(不可逆不可逆)异构g= -0.6kcal/mol(可逆可逆)二次活化g= -5.0kcal/mol(不可逆不可逆)裂解g= -0.3kcal/mol(可逆可逆) 磷酸化

4、酶 磷酸adpadp水解酶催化水解酶催化oohohch2ch2ohopp6-磷酸果糖磷酸果糖ppoohohch2ch2oop1，6-二磷二磷酸果糖酸果糖水解水解酶水解作用酶水解作用第第3步步底物循环（底物循环（substrate cycle） 作用物的互变反应分别由作用物的互变反应分别由不同的酶不同的酶催化其催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环。单向反应，这种互变循环称之为底物循环。当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，称之为推进，称之为无效循环（无效循环（futile cycles）。第一个底物循环：第一个底物循环：a at tp pa ad d

5、p ph h2 2o oa am mp p糖糖异异生生f f- -6 6- -p pf f- -1 1, ,6 6- -b bp pp pi i6 6- -磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶- -1 1果果糖糖二二磷磷酸酸酶酶- -1 1f f- -2 2, ,6 6- -b bp p( (+ +) )( (- -) )糖糖酵酵解解己糖激酶己糖激酶g-6-p磷酸酶磷酸酶 g-6-p 葡萄糖葡萄糖才第二个底物循环：第二个底物循环：a at tp pa ad dp ph h2 2o oa am mp p糖糖异异生生f f- -6 6- -p pf f- -1 1, ,6 6- -b bp pp pi i6

6、6- -磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶- -1 1果果糖糖二二磷磷酸酸酶酶- -1 1f f- -2 2, ,6 6- -b bp p( (+ +) )( (- -) )糖糖酵酵解解才第三个底物循环：第三个底物循环：adpatpa al la a糖异生pep丙酮酸f f- -1 1, ,6 6- -b bp p(+)丙丙酮酮酸酸激激酶酶草酰乙酸丙丙酮酮酸酸羧羧化化酶酶p pe ep p羧羧激激酶酶乙酰coa(+)(-)(-)才丙酮酸通过糖异生形成一个丙酮酸通过糖异生形成一个g，消耗多少个，消耗多少个atp？ 2 2丙酮酸 葡萄糖l2 2丙酮酸 2 2pep：2 atp2 2=4l2 23-p-甘油

7、酸 2 21,3-bp-甘油酸：12 2=2l共计6分子atp哪些物质可以通过糖异生途径形成糖原？凡能转变成糖代谢中间产物的物质凡能转变成糖代谢中间产物的物质乳酸回炉再造解毒、节能饥饿状态下氨基酸、甘油维持血糖浓度纤维素有机酸微生物发酵微生物发酵糖异生糖异生葡萄糖糖原 8.4.2 8.4.2 糖异生的生理意义糖异生的生理意义（1） 饥饿状态下维持饥饿状态下维持血糖浓度血糖浓度恒定恒定（2） 调节调节酸碱平衡酸碱平衡（3） 回收回收乳酸乳酸分子中的能量分子中的能量（4）使氨基酸生糖）使氨基酸生糖 葡萄糖葡萄糖 产生的乳酸产生的乳酸 转运至肝转运至肝经经糖异生糖异生作用生成葡萄糖，转运至肌肉组织加

8、以作用生成葡萄糖，转运至肌肉组织加以利用，这一过程称为乳酸循环（利用，这一过程称为乳酸循环（cori循环循环）。）。酵解酵解血循环血循环乳酸循环（乳酸循环（coricori循环）循环）肌肉肌肉肝肝g丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸糖酵解糖酵解nadh+h+nad+乳酸乳酸乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸gnad+nadh+h+g糖异生糖异生血液血液乳酸循环是肝和乳酸循环是肝和肌肉组织肌肉组织中酶特点所致中酶特点所致 生理意义：避免损失乳酸；防止酸中毒；生理意义：避免损失乳酸；防止酸中毒； 乳酸循环是耗能的过程，乳酸循环是耗能的过程，2 2分子乳酸异生分子乳酸异生为葡萄糖需消耗为葡萄糖需消耗6 6分子分子atpatp。

9、8.5 8.5 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway ppp） 磷酸己糖磷酸己糖支路支路 己糖单磷酸途径己糖单磷酸途径 戊糖戊糖支路支路 戊糖磷酸循环戊糖磷酸循环2磷酸戊糖磷酸戊糖途径途径细胞质中细胞质中8.5.1 磷酸戊糖途径的主要反应磷酸戊糖途径的主要反应5-磷酸核糖核糖5-磷酸木酮糖木酮糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖糖酵酵解解6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖酸酸 nadp+nadph+h+5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 nadp+nadph+h+co2 27 7-磷酸景天庚酮糖景天庚酮糖3-磷酸甘油醛甘油醛6 6-磷酸果糖酸果糖4-磷酸赤

10、藓糖赤藓糖3-磷酸甘油醛甘油醛 氧化阶段氧化阶段(脱碳产能脱碳产能)非氧化阶段非氧化阶段(重组重组)c5c5c3c7c6c4c3c6+c3c7+c5c42nadph生物氧化生物氧化o25atp + 2h2o6 6-磷酸果糖酸果糖 氧化阶段氧化阶段(脱碳产能脱碳产能)6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖脱氢酶糖脱氢酶6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸糖酸内酯内酯6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖水解水解looks familiar?6-6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖酸脱氢酶糖酸脱氢酶5-5-磷酸磷酸核酮糖核酮糖6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸5-5-磷酸磷酸核糖核糖从五从五c c糖重新生成糖重新生成6c 6c 糖糖非氧化阶段

11、非氧化阶段(重组重组)5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖转酮酶转酮酶转酮酶转酮酶转醛酶转醛酶two similar reactions in glycolysis：6-p-g 6-p-f；3-p-甘油酸甘油酸 2-p-甘油酸甘油酸核酮糖核酮糖 5-5-磷酸磷酸木酮糖木酮糖 5-5-磷酸磷酸差向异构酶差向异构酶酶作用酶作用酮糖上的二酮糖上的二c c基团被转到醛糖上，基团被转到醛糖上，tpptpp酮糖上的三酮糖上的三c c基团被转到醛糖上，没有辅酶基团被转到醛糖上，没有辅酶donor acceptor(ketose) (aldose) 景天庚酮糖景天庚酮糖赤藓糖赤藓糖转醛酶转醛酶 tpp转酮酶转酮酶do

12、nor(ketose) acceptor(aldose)酮糖上的二酮糖上的二c c基团被转到醛糖上，基团被转到醛糖上，tpptpp6(6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖)+6o2 6(5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖)+6co2+6h2o+30atp每循环一次，生成每循环一次，生成2 2个个nadph+hnadph+h+ +/6/6分子分子atpatp1 1分子分子g g循环循环6 6次完全分解，产生次完全分解，产生3030个个atpatp葡萄糖活化为葡萄糖活化为g-6-pg-6-p，消耗，消耗1 1个个atpatp葡萄糖葡萄糖+o2 6co2+6h2o+29atp8.5.2 8.5.2 戊糖磷酸途径的生理意义

13、戊糖磷酸途径的生理意义（1 1） 产能（产能（atpatp）不不通过糖酵解通过糖酵解（2 2） 是是联系联系3c3c、4c4c、5c5c、7c7c糖代谢糖代谢的途径的途径（3 3） nadphnadph为许多物质的合成为许多物质的合成提供还原力提供还原力（4 4） 维护红细胞及维护红细胞及含巯基蛋白含巯基蛋白的正常功能的正常功能（5 5） 磷酸核糖用于磷酸核糖用于dnadna、rnarna的合成的合成 木酮糖参与光合作用固定木酮糖参与光合作用固定coco2 2 各种单糖用于合成各类多糖各种单糖用于合成各类多糖 机体可调控机体可调控5-磷酸核糖磷酸核糖和和nadphnadph的量的量a a、机体需要、机体需要5-磷酸核糖磷酸核糖nadphnadph g-6-p f-6-p f-1,6-二磷酸二磷酸 甘油醛甘油醛-3-p f-6-p和和甘油醛甘油醛-3-p转为转为5