414生化生理糖代谢.pptx

糖原ATP肝糖原分解糖原合成有氧 H2O及CO2 酵解途径 核糖 +NADPH+H+丙酮酸 磷酸戊糖途径无氧 乳酸 消化与吸收糖异生途径 淀粉乳酸、氨基酸、甘油 葡萄糖 第六节 糖 异 生Section 6 Gluconeogenesis本节目的要求：1、掌握糖异生的概念、原料、关键酶及生理 意义。 2、熟悉糖异生的组织和细胞定位、糖异生途 径及乳酸循环的过程及其生理意义。 3、了解糖异生的调节。 * 概念糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合物(乳酸、甘油、生糖氨基酸)转变为葡萄糖或糖原的过程。* 部位主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体 * 原料主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸ATPADPG-6-PF-6-PATPADPF-1,6-2P磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+1,3-二磷酸甘油酸ADPATP3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸ADPATP丙酮酸一、糖异生途径不完全是糖酵解的逆反应糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。过程：糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反应。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。GluATP ADP+PiGTP GDP① ②CO2 CO2（一）丙酮酸经丙酮酸羧化支路转变成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸草酰乙酸 PEP① 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）丙酮酸羧化酶 生物素、Mg 2+ + CO2 +ATP + ADP + Pi① 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）CO2GTP GDP 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）ATP ADP+PiGTP GDP① ②CO2 CO2线粒体丙酮酸草酰乙酸 PEP① 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，辅酶为生物素（反应在线粒体）② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反应在线粒体、胞液）出线粒体 苹果酸 苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 出线粒体 天冬氨酸 天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸转运出线粒体：PEPGDP + CO2磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTP 草酰乙酸 苹果酸天冬氨酸天冬氨酸苹果酸NAD+ α-酮戊二酸NADH + H+草酰乙酸 谷氨酸ADP + Pi丙酮酸羧化酶ATP + CO2丙酮酸胞液线粒体丙酮酸① 丙酮酸羧化酶② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶G胞液线粒体乙酰CoAPEP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸①②②苹果酸/天冬氨酸苹果酸/天冬氨酸草酰乙酸PEP??糖异生途径所需NADH+H+的来源：糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛时，需要NADH+H+。由乳酸为原料异生糖时， NADH+H+由下述反应提供。LDH乳酸丙酮酸NAD+NADH+H+草酰乙酸草酰乙酸苹果酸苹果酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+线粒体胞浆由氨基酸为原料进行糖异生时， NADH+H+则由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的β-氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运则通过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。Pi1,6-双磷酸果糖6-磷酸果糖果糖二磷酸酶-1Pi6-磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶（肝）（二）1,6-双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖（三）6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖肝GTP ADP+Pi 磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶葡萄糖-6-磷酸酶丙酮酸羧化酶 草酰乙酸 CO2+ATP GDP+Pi +CO2 6-磷酸葡萄糖葡萄糖PEP 丙酮酸己糖激酶 ADP ATP 丙酮酸激酶 Pi Pi 果糖双磷酸酶-1 6-磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖ADP ATP ATP 6-磷酸果糖激酶-1 ADP 在某些反应过程中，作用物的互变分别由不同酶催化其单向反应，这种互变循环称之为底物循环(substrate cycle)。当两种酶活性相等时，则不能将代谢向前推进，结果仅是ATP分解释放出能量，因而称之为无效循环(futile cycle)。而在细胞内两酶活性不完全相等，使代谢反应仅向一个方向进行。非糖物质进入糖异生的途径糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物-NH2α-酮酸生糖氨基酸 α-磷酸甘油甘油磷酸二羟丙酮2H丙酮酸乳酸上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途径，异生为葡萄糖或糖原二、糖异生的调节通过对2个底物循环的调节与糖酵解调节彼此协调酵解途径与糖异生途径是方向相反的两条代谢途径。如从丙酮酸进行有效的糖异生，就必须抑制酵解途径，以防止葡萄糖又重新分解成丙