9-4 碳水化合物合成.ppt

糖异生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。 从丙酮酸开始的糖异生作用 两种方式 ① ② 乳酸 丙酮酸 丙酮酸 PEP 苹果酸 该步反应由依赖Mg 2+的果糖-1,6-二磷酸酶催化(不再是EMP途径的磷酸果糖激酶-1). 2.3.2 糖异生的第二步是果糖-1,6-二磷酸形成果糖-6-磷酸 果糖-1,6-二磷酸酶 磷酸果糖激酶 果糖-1,6-二磷酸 + 果糖-6-磷酸+Pi 该步反应由葡萄糖-6-磷酸酶催化 (不再是己糖激酶). 该酶一般在肝细胞和肾细胞内质网膜的内腔中 该酶在肌内细胞或脑细胞中是不存在的，因为这些组织中不发生糖异生。 2.3.3 糖异生的最后一步是葡萄糖-6-磷酸形成葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸酶 已糖激酶 HO 葡萄糖-6-磷酸 葡萄糖+Pi 葡萄糖-6-磷酸酶催化葡萄糖-6-P转化成葡萄糖，发生在肝脏及肾脏细胞中的内质网的空腔中。 葡萄糖-6-磷酸酶 胞 质 右图中红色的步骤是糖异生发生的反应，这些步骤在糖酵解中是自由能是负值的，即是不可逆的步骤。 右图中蓝色的步骤是糖异生与糖酵解共有的步骤。 2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH +6H2O ? 葡萄糖+4ADP+2GDP+ Pi+2NAD++2H+ 糖异生: 丙酮酸 ? 葡萄糖 2.3.4 TCA环的中间体可参与糖异生 乙酰CoA，通过草酰乙酰进行糖异生 TCA循环的中间产物也通过草酰乙酰进行糖异生 偶数碳脂肪酸及代谢为乙酰-CoA 的氨基酸在动物中不能直接异生为糖 奇数碳脂肪酸 偶数碳脂肪酸 肪脂酸 ? 葡萄糖 乙醛酸循环体 2.3.5生糖氨基酸的糖异生 丙酮酸的两个不同命运：糖异生和糖酵解是相互调节的 葡萄糖 糖异生 草酰乙酸 丙酮酸 乙酰CoA TCA循环 能量 丙酮酸 羧化酶 丙酮酸 脱氢酶系 葡萄糖 ATP ADP Pi H2O G6P PEP 乙酰-CoA G6P G6P F1,6P AMP ADP F2,6BP ATP 柠檬酸 3-P-甘油醛 AMP ADP F2,6BP ATP 柠檬酸 NADH PEP 丙酮酸 草酰乙酸 GDP CO2 GTP ATP ADP 乙酰-CoA ADP ATP FDP G6P ATP 柠檬酸 Ala 乙酰-CoA 相同的位点,独立的调节 F6P 糖酵解与糖异生的调节是相反的 当[AMP]高时表明能荷水平很低，这是需要ATP的信号。 当[ATP]和[citrate]（柠檬酸）高时表明能荷水平高，说明能量与中间产物都是丰富的。 胰高血糖素加速 胰岛素刺激 糖酵解 糖异生 2.3.6 糖的分解与异生的协调F-2,6-diP对酵解和异生的调节 生物组织内由两个不同的酶催化两个相反的代谢途径，反应的一方需要高能化合物如ATP参与，而另一方则自动进行，这样循环的结果只是ATP被水解了，而其他反应物并无变化，这种循环被称为“无效循环”（Futile cycle)。 肝脏中有酵解和异生的完整酶系，可能存在３种无效循环。 意义：产生热能、扩大代谢的调控。 2.3.7 “无效循环”－Futile Cycle “无效”循环 肌肉细胞中产生的乳酸（Lactate）在肝脏细胞中形成葡萄糖 2.3.8可立循环(The Cori Cycle ） 在肝脏中 肌肉细胞 糖异生 糖酵解 基本步骤 单糖的活化 糖链的延长 糖原的分枝 3. 糖原与淀粉的合成 反应历程： G-1-P + p-p-p-U UDP-G + PPi △G0’ = ?0 kJ/mol 2 Pi (1) (2) △G0’ = -33.5 kJ/mol 3.1 单糖的活化 G-6-P G-1-P △G0’ = 7.28 kJ/mol UDP-葡萄糖焦磷酸化酶 * * 肝细胞、肾细胞 生物化学 Chapter 9 第九章 碳水化合物合成 第四节 糖的合成代谢 Biosynthesis of carbohydrates 1、光合作用 2、糖的异生 3. 糖原与淀粉的合成 光合作用分成两个部分 光反应 (photo reaction) 暗反应 (dark reaction) 1. 光合作用（ 光合作用） 类囊体 基质 光反应 植物中: 2NADP+ + 2ADP + 2pi + 2H2O→ 2NADPH?H+ + 2ATP+O2 光合细菌中: NADP+ + ADP + pi + H2A→ NADPH?H+ + ATP + [A] 光反应 光能 (8hv) 光能 叶绿素 激发的 叶绿素 光能 (8hv) O2 2H+ + 2e H2O NADPH?H+ NADP+ ADP ATP CO2 (CH2O) 光反应/暗反应 CO2+H2O+光能?