第二章糖代谢的中心途径预案.ppt

第二章 糖代谢的中心途径 原因如下 FBP积累，EMP途径上游代谢池抬升，细胞代谢活性将要降低。为了维持能量代谢和EMP碳通量，需要在EMP途径末端找个代谢出口，激活或增强乳酸脱氢酶可以实现这个目标。 6-磷酸葡萄糖酸脱水酶活性被FBP抑制 即：链球菌中，G以ED途径为主，EMP途径为辅。 第二、ED途径生成6-磷酸葡萄糖酸以及随后的Py和GAP，没必要再从EMP途径生成这2种物质，并通过抑制磷酸己糖异构酶活性来达到目的。 第三、当ED途径过载， 6-磷酸葡萄糖酸以及GAP和Py过量生成并积累，两者代谢池的抬升也引起了FBP的抬升， 这对细胞来讲是不经济的浪费行为，便通过FBP抑制6-磷酸葡萄糖酸脱水酶活性来减少GAP和Py的生成。 这2中调节相辅相成，保证ED经济运行。 Why? ⑴乙醇发酵 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA Py可穿过线粒体内膜进入线粒体内膜内，在丙酮酸脱氢酶系的催化下氧化脱羧生成乙酰CoA。丙酮酸脱氢酶系是糖有氧氧化途径的关键酶之一。 由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生(gluconeogenesis)。 糖异生代谢途径主要存在于肝及肾中。 糖异生主要沿酵解途径逆行， 7步可逆步骤 + 3特异反应，有三步反应为不可逆反应，故需经其他的代谢反应绕行。 提个问题，若取消糖异生途径，理论上该如何设计实验？ 1、Py羧化支路缺陷（如：生物素影响缺陷） 2、Malate供给减少（Malate营养缺陷或降低TCA循环下游碳流量） 磷酸烯醇式丙酮酸逆行至1，6-二磷酸果糖 第2步 糖原是一种无还原性的多糖。 糖原合成或分解时，其葡萄糖残基的添加或去除，均在其非还原端进行。 糖原的合成与分解代谢主要发生在肝、肾和肌肉组织细胞的胞液中。 （一） 糖原的合成代谢 １、反应过程： 糖原合成的反应过程可分为三个阶段： Ａ活化：由葡萄糖生成UDPG(uridine diphosphate glucose)，是一耗能过程。 ⑴ 磷酸化： G + ATP G-6-P + ADP ⑵ 异构：G-6-P转变为G-1-P： G-6-P G-1-P ? ⑶ 转形：G-1-P转变为尿苷二磷酸葡萄糖（合成糖原时，葡萄糖基的直接供体是UDPG）： G-1-P + UTP UDPG + PPi Ｂ缩合： UDPG + (G)n 　　(G)n+1 + UDP Ｃ分支： 当直链长度达12个葡萄糖残基以上时，在分支酶催化下，将距末端6～7个葡萄糖残基组成的寡糖链由α-1,4-糖苷键转变为α-1,6-糖苷键，使糖原出现分支。 ２、糖原合成的特点： 必须以原有糖原分子作为引物； 合成反应在糖原的非还原端进行； 合成为一耗能过程，每增加一个葡萄糖残基，需消耗3个高能磷酸键（2分子ATP）； 其关键酶是糖原合酶，为一共价修饰酶； 需UTP参与（以UDP为载体）。 糖原引物是在一种被称为糖原引物蛋白（glycogenin）分子上形成的，这种蛋白质能对其自身进行共价修饰，即它的分子中第194位酪氨酸残基的酚羟基被糖基化，形成葡聚糖链，作为糖原合成时UDPG中葡萄糖基的接受体，此接受体即为糖原引物。 OAA的回补途径4条 代谢通量分析（metabolic flux analysis，MFA）是用计量矩阵模型表示拟稳态假设下胞内反应的一种定量分析方法。它假定一定时间内，胞内中间代谢产物的浓度不变，根据代谢途径中各反应的计量关系以及实验中测得的底物消耗速率或者产物生成速率，基于质量平衡以及可能的能量平衡来确定未知的反应速率，进而确定代谢网络的通量分配图。代谢通量分析不仅精确的定量描述代谢特性，还可以提供一些菌体生理方面更深入的一些信息。通过比较代谢通量的变化，我们就可以对遗传和环境扰动的影响给予充分的评价，并能对特定途径和反应的重要性进行准确的描述。 己糖激酶(葡萄糖激酶) UDPG焦磷酸化酶 磷酸葡萄糖变位酶 反应过程 糖原合酶 * 反应过程 三羧酸循环 PEP羧激酶 乙醛酸循环的反应。 由异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶催化的反应（红色）绕过了三羧酸循环中从异柠檬酸到苹果酸之间的 5个反应。 + 乙醛酸 乙醛酸循环的反应： 1）乙酰辅酶A由脂肪酸氧化产生。乙酸也可以通过乙酸硫激酶转换成乙酰辅酶A。乙酸+CoASH+ATP→乙酰辅酶A+AMP+Pi 2）乙酰辅