糖代謝-課件(PPT演示)

1、目目 錄錄 糖 代 謝 Metabolism of Carbohydrates 初曉夏初曉夏 目目 錄錄 目目 錄錄 目目 錄錄 學(xué)習(xí)要求 1、糖的代謝分解：糖酵解的基本途徑、關(guān)鍵酶和 生理意義，糖有氧氧化的基本途徑、關(guān)鍵酶和生 理意義、三羧酸循環(huán)的生理意義。 2、磷酸戊糖途徑：關(guān)鍵酶和重要的產(chǎn)物、意義。 3、糖原的合成與分解：肝糖原的合成與分解。 4、糖異生：糖異生的基本途徑和關(guān)鍵酶，糖異生 的生理意義、乳酸循環(huán)。 5、血糖及其調(diào)節(jié)：血糖濃度，胰島素的調(diào)節(jié)，胰 高血糖素的調(diào)節(jié)、糖皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)。 目目 錄錄 （二）糖的分類及其結(jié)構(gòu)（二）糖的分類及其結(jié)構(gòu) 糖，糖，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或其化學(xué)本質(zhì)

2、為多羥醛或多羥多羥酮類及酮類及 其衍生物或多聚物。其衍生物或多聚物。 糖的化學(xué)糖的化學(xué) 碳原子數(shù)目：碳原子數(shù)目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、丙糖、丁糖、戊糖、已糖、 庚糖庚糖等。等。 糖原糖原 是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式是動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的儲(chǔ)存形式 目目 錄錄 1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以 -1,4-1,4-糖苷糖苷 鍵鍵 形成長鏈。形成長鏈。 2. 約約1010個(gè)葡萄糖單元處形成分個(gè)葡萄糖單元處形成分 枝，分枝處葡萄糖以枝，分枝處葡萄糖以 -1,6-1,6- 糖苷鍵糖苷鍵連接，連接，分支增加，溶分支增加，溶 解度增加。解度增加。 3. 每條鏈都終止于一個(gè)非還原每條鏈都終止于一個(gè)非還原 端端. .

3、非還原端增多，以利于其非還原端增多，以利于其 被酶分解。被酶分解。 淀粉淀粉 是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式是植物中養(yǎng)分的儲(chǔ)存形式 淀粉顆粒淀粉顆粒 目目 錄錄 淀粉淀粉 根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉直鏈淀粉和和支鏈支鏈 淀粉。淀粉。 直鏈淀粉由直鏈淀粉由D-GlcD-Glc通過通過1-41-4鍵連接鍵連接 而成。而成。 支鏈淀粉大約每支鏈淀粉大約每25-3025-30個(gè)個(gè)1-41-4鍵連接鍵連接 的葡萄糖處有一個(gè)的葡萄糖處有一個(gè)1-61-6連接的葡萄連接的葡萄 糖分支。糖分支。 支鏈淀粉與糖原結(jié)構(gòu)類似，但糖原支鏈淀粉與糖原結(jié)構(gòu)類似，但糖原 分支程度更高。分支程度更高。 目目 錄錄 糖原、直鏈

4、淀粉、支鏈淀粉的糖原、直鏈淀粉、支鏈淀粉的1-41-4連接導(dǎo)致幾千個(gè)葡萄糖殘基組連接導(dǎo)致幾千個(gè)葡萄糖殘基組 成的多聚體緊密盤繞為螺旋結(jié)構(gòu)，形成動(dòng)植物細(xì)胞中致密的顆成的多聚體緊密盤繞為螺旋結(jié)構(gòu)，形成動(dòng)植物細(xì)胞中致密的顆 粒。粒。 糖原和淀粉的高級結(jié)構(gòu) 目目 錄錄 幾丁質(zhì)幾丁質(zhì) -1 -1，4 4連接的連接的N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺 離子交換色譜用、離子交換色譜用、 煙過濾嘴用（脫色）、煙過濾嘴用（脫色）、 接著力強(qiáng)的接著力強(qiáng)的 涂料，染料、色增艷（照相材料涂料，染料、色增艷（照相材料 ）、制紙，印刷）、制紙，印刷 、吸、吸 收性外科縫線、收性外科縫線、 醫(yī)藥、農(nóng)藥的緩釋醫(yī)藥、農(nóng)藥的緩釋

5、（包衣）、乳化、（包衣）、乳化、 吸濕、保水（化妝品吸濕、保水（化妝品 ）生物活性）生物活性 （細(xì)胞免疫的激性、（細(xì)胞免疫的激性、 肝素代用、降膽固醇、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合肝素代用、降膽固醇、促進(jìn)創(chuàng)傷愈合 ） 目目 錄錄 結(jié)合糖結(jié)合糖 糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物。 糖脂糖脂 (glycolipid)：是糖與脂類的結(jié)合物。是糖與脂類的結(jié)合物。 糖蛋白糖蛋白 (glycoprotein)：是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。是糖與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。 常見的結(jié)合糖有常見的結(jié)合糖有 纖維素纖維素 作為植物的骨架作為植物的骨架 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵 目目 錄錄 目目 錄錄 第第 二二 節(jié)節(jié) 糖的分解代謝糖的分

6、解代謝 目目 錄錄 掌握掌握三羧酸循環(huán)反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、反應(yīng)三羧酸循環(huán)反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、反應(yīng) 過程、限速酶、特點(diǎn)及生理意義，過程、限速酶、特點(diǎn)及生理意義，了解了解其其 調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。 本節(jié)的要求本節(jié)的要求 掌握掌握糖酵解的概念、反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、糖酵解的概念、反應(yīng)的亞細(xì)胞部位、 反應(yīng)過程、反應(yīng)過程、ATPATP生成、限速酶及其生理意義；生成、限速酶及其生理意義； 熟悉熟悉糖酵解調(diào)節(jié)。糖酵解調(diào)節(jié)。 目目 錄錄 1. 氧化供能氧化供能 如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、 核苷等物質(zhì)的原料。核苷等物質(zhì)的原料。 3. 作為機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分作為機(jī)體組織細(xì)

7、胞的組成成分 這是糖的主要功能。這是糖的主要功能。 2. 其他物質(zhì)的原料其他物質(zhì)的原料 如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。如糖是糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等的組成成分。 目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+H+ 淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 ATP 目目 錄錄 一、糖酵解的反應(yīng)過程一、糖酵解的反應(yīng)過程 * 糖酵解糖酵解(glycolysis)的定義（的定義

8、（EMP） 機(jī)體在無氧狀態(tài)下，葡萄糖經(jīng)過一系列的機(jī)體在無氧狀態(tài)下，葡萄糖經(jīng)過一系列的 酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過程，酶促反應(yīng)生成丙酮酸進(jìn)而還原生成乳酸的過程， 也稱為糖的無氧氧化。也稱為糖的無氧氧化。 糖酵解是動(dòng)物、植物和微生物葡萄糖分解糖酵解是動(dòng)物、植物和微生物葡萄糖分解 產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。 糖酵解共由十個(gè)酶促反應(yīng)組成糖酵解共由十個(gè)酶促反應(yīng)組成 * 糖酵解的反應(yīng)部位：糖酵解的反應(yīng)部位：胞漿胞漿 目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖磷酸化為磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP Mg2+ 己糖激酶己糖激酶 (hexokinase) Glu G-6-P F

9、-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖葡萄糖 O CH2HO H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P) P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H 酵解中的第一個(gè)不可逆反應(yīng)酵解中的第一個(gè)不可逆反應(yīng) 目目 錄錄 激酶激

10、酶：能把：能把ATP上磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到其他上磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到其他 受體上的酶受體上的酶 在糖酵解過程中，第在糖酵解過程中，第1，3，7，10步反應(yīng)步反應(yīng) 都是由激酶催化完成的。都是由激酶催化完成的。 這步反應(yīng)這步反應(yīng)不可逆不可逆 目目 錄錄 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 異構(gòu)酶異構(gòu)酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ A

11、DP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2O H HO OH H OH H OH H H 6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P) 目目 錄錄 6-磷酸果糖磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛

12、 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 酵解中的第二個(gè)不可逆反應(yīng)酵解中的第二個(gè)不可逆反應(yīng) 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6- fructose-biphosphate, F-1,6-2P) 再磷酸化再磷酸化 目目 錄錄 CH2O HO C C C C CH2O O H OH OH H H P P P P 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 磷酸己糖磷酸己糖裂解成裂解成2分子分子磷酸丙糖磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶 (aldolase) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-

13、二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 + CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO CH2OH CO CH2POCH2P PO 目目 錄錄 磷酸丙糖磷酸丙糖的同分異構(gòu)化的同分異構(gòu)化 磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-

14、磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 如果缺少此酶，發(fā)生磷酸二羥丙酮的堆積如果缺少此酶，發(fā)生磷酸二羥丙酮的堆積 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 CH2OH CO CH2POCH2P PO 目目 錄錄 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛氧化為氧化為1,3-二磷酸甘油二磷酸甘油 酸酸 Pi、NAD+ NADH+H+ 3-3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶 Glu

15、 G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 這是糖酵解中這是糖酵解中唯一唯一的一次氧化還原反應(yīng)，生成的一次氧化還原反應(yīng)，生成 NADH 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHO CHOHCHOHOH CH2POCH2P PO 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸是是第一個(gè)高能化合物第一個(gè)高能化合物 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油

16、酸 O=C COH CH2POP PO P PO HH 目目 錄錄 ADP ATP 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新在以上反應(yīng)中，底物分子內(nèi)部能量重新 分布，生成高能鍵，使分布，生成高能鍵，使ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP 的過程，稱為

17、的過程，稱為底物水平磷酸化。底物水平磷酸化。 磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸 O=C COH CH2POP PO P PO HH 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO HH 目目 錄錄 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸 變位酶變位酶 Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙

18、酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 (phosphoglycerate mutase) 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH COH CH2POP PO HH 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH HH 目目 錄錄 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶 (enolase) Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷

19、酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 + H2O 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP) COOH C CH2 P PO 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸是是第二個(gè)高能化合物第二個(gè)高能化合物 2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOH C CH2 POP PO OHOH HH 目目 錄錄 ADP ATP K+ Mg2+ 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 (pyruvate kinase) Gl

20、u G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成丙酮酸丙酮酸， 并通過底物水平磷酸化生成并通過底物水平磷酸化生成ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOH C CH2 P PO 丙酮酸丙酮酸 COOH C=O CH3 第二步底物水平磷酸化第二步底物水平磷酸化 第三步不可

21、逆反應(yīng)第三步不可逆反應(yīng) 目目 錄錄 E1:己糖激酶己糖激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑 GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2P ATP ADP ATPADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙丙 酮酮 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2 E1 E3 NADH+H+ E2: 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 第一次底物第一次底物 水平磷酸化水平磷酸化 第二次底物水平磷酸

22、化第二次底物水平磷酸化 目目 錄錄 糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié) 反應(yīng)部位：胞漿反應(yīng)部位：胞漿 糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程 反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng)反應(yīng)全過程中有三步不可逆的反應(yīng) G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸激酶激酶 目目 錄錄 產(chǎn)能的方式和數(shù)量產(chǎn)能的方式和數(shù)量 方式：方式：底物水平磷酸化底物水平磷酸化 凈生成凈生成ATP數(shù)量：數(shù)量：2（1mol葡萄糖可生成葡萄糖可生成4molATP， 在葡萄糖和在葡萄糖和6-磷酸果糖磷

23、酸化時(shí)消耗磷酸果糖磷酸化時(shí)消耗2mol） 終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路 釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。 分解利用分解利用 乳酸循環(huán)（糖異生）乳酸循環(huán)（糖異生） 目目 錄錄 糖酵解的生理意義糖酵解的生理意義 1. 是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式。 2. 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能 途徑。途徑。 無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 代謝活躍的細(xì)胞，如：神經(jīng)細(xì)胞、白細(xì)胞、代謝活躍的細(xì)胞，如：神經(jīng)細(xì)胞、白細(xì)胞、 骨髓細(xì)胞骨髓細(xì)胞 目目 錄錄 二丙酮酸的去

24、路二丙酮酸的去路 丙酮酸丙酮酸 無氧或無氧或 相對缺氧相對缺氧 有氧：有氧： （酒精發(fā)酵）（酒精發(fā)酵） 糖酵解糖酵解 乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸脫羧酶丙酮酸脫羧酶 乙醛乙醛乙醇乙醇 乙醇脫氫酶乙醇脫氫酶 丙酮酸丙酮酸CO2+H2O 氧化脫羧氧化脫羧 CH3COSCoA TCA cycle 肌肉中：肌肉中： 酵母菌中：酵母菌中： NADH NAD+ NADH NAD+ CO2 目目 錄錄 三、糖酵解的調(diào)節(jié)三、糖酵解的調(diào)節(jié) 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 1 1 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄

25、糖可可反饋反饋抑制己糖激酶抑制己糖激酶 當(dāng)當(dāng)6-磷酸葡萄糖過剩時(shí)，會(huì)抑制糖酵解，磷酸葡萄糖過剩時(shí)，會(huì)抑制糖酵解， 而而6-磷酸葡萄糖可作為糖原合成的前體。磷酸葡萄糖可作為糖原合成的前體。 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 目目 錄錄 2 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK) 最重要最重要 * * 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P；F-2,6-2P 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ; ATP（高濃度）；（高濃度）；NADH 此酶有二個(gè)結(jié)合此酶有二個(gè)結(jié)合ATP的部位：的部位： 活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)）活性中心底物結(jié)合部位（低濃度時(shí)） 活性中心外

26、別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)活性中心外別構(gòu)調(diào)節(jié)部位（高濃度時(shí)） F-1,6-2P 正反饋調(diào)節(jié)該酶正反饋調(diào)節(jié)該酶 最強(qiáng)的活性劑 目目 錄錄 3 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 別構(gòu)調(diào)節(jié)別構(gòu)調(diào)節(jié) 別構(gòu)抑制劑：別構(gòu)抑制劑：ATP 別構(gòu)激活劑：別構(gòu)激活劑：1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸果糖激酶的激活引起丙酮酸激酶的激活，磷酸果糖激酶的激活引起丙酮酸激酶的激活， 稱為稱為前饋激活前饋激活 目目 錄錄 糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)指在指在 機(jī)體氧供充足時(shí)，機(jī)體氧供充足時(shí)，葡萄糖徹底氧化成葡萄糖徹底氧化成H2O 和和CO2，并釋放出，并釋放出能量能量的過程。是機(jī)體主的過程。是機(jī)體主 要

27、供能方式。要供能方式。 * * 部位部位：胞液及線粒體胞液及線粒體 糖的有氧氧化糖的有氧氧化 目目 錄錄 O O2 2 O O2 2O O2 2 H H2 2O O H H+ +e+e COCO2 2 線線 粒粒 體體 胞胞 液液 目目 錄錄 1.丙酮酸的氧化脫羧丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸進(jìn)入線粒體，丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰氧化脫羧為乙酰CoA (acetyl CoA)。 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 總反應(yīng)式總反應(yīng)式: 目目 錄錄 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成 酶酶 E1

28、：丙酮酸脫氫酶：丙酮酸脫氫酶 E2：二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶：二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶 E3：二氫硫辛酸脫氫酶：二氫硫辛酸脫氫酶 HSCoA NAD+ 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸（硫辛酸（ ) HSCoA FAD, NAD+ S S L 目目 錄錄 目目 錄錄 丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性調(diào)節(jié)丙酮酸脫氫酶復(fù)合物的活性調(diào)節(jié) 產(chǎn)物抑制：產(chǎn)物抑制： 丙酮酸氧化脫羧的二個(gè)產(chǎn)物乙酰丙酮酸氧化脫羧的二個(gè)產(chǎn)物乙酰CoACoA和和NADHNADH 都抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合物。都抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合物。 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) 、 、 的比值增高時(shí)，的比值增高時(shí)， 丙酮酸脫氫酶活性丙酮酸脫氫酶活性，丙酮酸氧化脫羧，丙酮酸氧化脫羧。而丙酮酸

29、而丙酮酸 使丙酮酸脫氫酶活性使丙酮酸脫氫酶活性，丙酮酸氧化脫羧，丙酮酸氧化脫羧。 CoA CoA乙乙酰酰 ADP ATP NAD NADH 目目 錄錄 三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC) 也稱為也稱為檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一，這是因?yàn)檠h(huán)反應(yīng)中的第一 個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于個(gè)中間產(chǎn)物是一個(gè)含三個(gè)羧基的檸檬酸。由于 Krebs正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán) 又稱為又稱為Krebs循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。循環(huán)，它由一連串反應(yīng)組成。 所有的反應(yīng)均在所有的反應(yīng)均在線粒體線

30、粒體中進(jìn)行。中進(jìn)行。 * * 概述概述 * * 反應(yīng)部位反應(yīng)部位 CoASH NADH+H+ NAD+ NAD+ NADH+H+ FAD FADH2 NADH+H+ NAD+ H2O H2O H2O CoASHCoASH H2O 檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶 順烏頭酸酶順烏頭酸酶 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶 琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶 延胡索酸酶延胡索酸酶 蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶 GTPGDP ATPADP 核苷二核苷二 磷酸激酶磷酸激酶 目目 錄錄 草酰乙酸草酰乙酸 檸檬酸檸檬酸 異檸檬酸異檸檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸

31、琥珀酰琥珀酰 CoA 琥珀酸琥珀酸 延胡索酸延胡索酸 L-蘋果酸蘋果酸 目目 錄錄 小小 結(jié)結(jié) 三羧酸循環(huán)的概念三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰：指乙酰CoA和和草酰乙草酰乙 酸酸縮合生成縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)的進(jìn)，反復(fù)的進(jìn) 行行4次脫氫次脫氫2次脫羧，生成次脫羧，生成4分子的還原當(dāng)量分子的還原當(dāng)量 和和2分子分子CO2，又生成，又生成草酰乙酸草酰乙酸，再重復(fù)循，再重復(fù)循 環(huán)反應(yīng)的過程。環(huán)反應(yīng)的過程。 TAC過程的反應(yīng)部位過程的反應(yīng)部位是線粒體。是線粒體。 目目 錄錄 三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)三羧酸循環(huán)的要點(diǎn) 經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)， l消耗一分子乙酰消耗一分子乙酰

32、CoA， l經(jīng)四次脫氫（經(jīng)四次脫氫（1分子分子FADH2，3分子分子NADH+H+ ），）， 二次脫羧（二次脫羧（2分子分子CO2 ） 一次底物水平磷酸化（一次底物水平磷酸化（1分子分子GTP ）。）。 l關(guān)鍵酶有：關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶檸檬酸合酶 -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng)整個(gè)循環(huán)反應(yīng)為不可逆反應(yīng) 目目 錄錄 乙酰CoA 檸檬酸 異檸檬酸 -酮戊二酸 琥珀酰CoA 琥珀酸 延胡索酸 蘋果酸 草酰乙酸 檸檬酸合成酶檸檬酸合成酶 琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶 蘋果酸蘋果酸 脫氫酶脫氫酶 目目 錄錄 H+ + e 進(jìn)入進(jìn)入呼吸鏈呼吸

33、鏈徹底氧化生成徹底氧化生成H2O 的同的同 時(shí)時(shí)ADP偶聯(lián)磷酸化生成偶聯(lián)磷酸化生成ATP。 NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 目目 錄錄 葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶ATP 第第 一一 階階 段段 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 -1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+ 2 3或或2 2* 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸丙酮酸2 1

34、第二階段第二階段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第 三三 階階 段段 2異檸檬酸異檸檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸 FAD 2 2 2蘋果酸蘋果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸 NAD+ 2 3 凈生成凈生成38(或或36)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 目目 錄錄 是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑； 是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)系的樞紐； 為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體；為其它物質(zhì)代謝提供

35、小分子前體； 為呼吸鏈提供為呼吸鏈提供H+ + e。 目目 錄錄 目目 錄錄 2 2 有氧氧化的生理意義有氧氧化的生理意義 糖的有氧氧化是機(jī)體糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑產(chǎn)能最主要的途徑。它不。它不 僅僅產(chǎn)能效率高產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次，而且由于產(chǎn)生的能量逐步分次 釋放，相當(dāng)一部分形成釋放，相當(dāng)一部分形成ATP，所以，所以能量的利用能量的利用 率也高率也高。 簡言之，即“供能” 目目 錄錄 3 3、有氧氧化的調(diào)節(jié)、有氧氧化的調(diào)節(jié) 關(guān)關(guān) 鍵鍵 酶酶 酵解途徑：酵解途徑：己糖激酶己糖激酶 丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：三

36、羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶檸檬酸合酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1 - -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 目目 錄錄 乙酰乙酰CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA - -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶 檸檬酸合酶檸檬酸合酶 - -酮戊二酸酮戊二酸 脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 ATP +ADP ADP + ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ ATP、ADP的影響

37、的影響 產(chǎn)物堆積引起抑制產(chǎn)物堆積引起抑制 循環(huán)中后續(xù)反應(yīng)循環(huán)中后續(xù)反應(yīng) 中間產(chǎn)物反饋抑制前中間產(chǎn)物反饋抑制前 面反應(yīng)中的酶面反應(yīng)中的酶 4. 三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié) 目目 錄錄 有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn)有氧氧化的調(diào)節(jié)特點(diǎn) 有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對其有氧氧化的調(diào)節(jié)通過對其關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。 ATP/ADP或或ATP/AMP比值全程調(diào)節(jié)。該比值比值全程調(diào)節(jié)。該比值 升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。升高，所有關(guān)鍵酶均被抑制。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。 三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)與酵解途徑互相協(xié)調(diào)。三羧酸循環(huán) 需要多少乙酰需要多少

38、乙酰CoA，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少，則酵解途徑相應(yīng)產(chǎn)生多少 丙酮酸以生成乙酰丙酮酸以生成乙酰CoA。 目目 錄錄 * 概念概念 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成是指由葡萄糖生成磷酸戊磷酸戊 糖糖及及NADPH+H+，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成3- 磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖的反應(yīng)過程。的反應(yīng)過程。 五、磷酸戊糖途徑五、磷酸戊糖途徑 目目 錄錄 * * 細(xì)胞定位：細(xì)胞定位：胞胞 液液 第一階段：氧化反應(yīng)第一階段：氧化反應(yīng) 生成生成磷酸戊糖磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2 一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程一、磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程（PPP、 HMP、HMS） *

39、 * 反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段反應(yīng)過程可分為二個(gè)階段 第二階段則是非氧化反應(yīng)第二階段則是非氧化反應(yīng) 包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。 目目 錄錄 每每3分子分子6-磷酸葡萄糖同時(shí)參與反應(yīng)，在一系列磷酸葡萄糖同時(shí)參與反應(yīng)，在一系列 反應(yīng)中，通過反應(yīng)中，通過3C、4C、6C、7C等演變階段，最等演變階段，最 終生成終生成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖。 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-磷酸果糖磷酸果糖，可進(jìn)入酵解途，可進(jìn)入酵解途 徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路 (HMP或或HMS）。）。 2. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng)基團(tuán)轉(zhuǎn)移反應(yīng) 目目 錄

40、錄 C C C C COO CH2O H OH OH OHH H HO H P P 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 CH2OH C=O C C CH2O OH OHH H P P 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CH2OH C O 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 C C C C C CH2O H OH OH OH H H HO H H O P P 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 C C C C C=O CH2O H OH OH H H HO H O

41、 P P 1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖 目目 錄錄 催化第一步脫氫反應(yīng)的催化第一步脫氫反應(yīng)的6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。 兩次脫氫脫下的氫均由兩次脫氫脫下的氫均由NADP+接受生成接受生成 NADPH + H+。 反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間反應(yīng)生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間 產(chǎn)物。產(chǎn)物。 G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 目目 錄錄 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 5-

42、磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 C3 目目 錄錄 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 第一階段第一階段 第第 二二 階階 段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 C3 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯

43、磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C5 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CO2 目目 錄錄 總反應(yīng)式總反應(yīng)式 36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2 目目 錄錄 磷酸戊糖途徑的特點(diǎn)磷酸戊糖途徑的特點(diǎn) 脫氫反應(yīng)以脫氫反應(yīng)以NADP+為受氫體，生成為受氫體，生成NADPH+H+。 反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基

44、和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，反應(yīng)過程中進(jìn)行了一系列酮基和醛基轉(zhuǎn)移反應(yīng)， 經(jīng)過了經(jīng)過了3、4、5、6、7碳糖碳糖的演變過程。的演變過程。 反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物反應(yīng)中生成了重要的中間代謝物5-磷酸核糖磷酸核糖。 一分子一分子G-6-P經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生經(jīng)過反應(yīng)，只能發(fā)生一次脫羧一次脫羧和和二次二次 脫氫脫氫反應(yīng)，生成一分子反應(yīng)，生成一分子CO2和和2分子分子NADPH+H+。 目目 錄錄 三、磷酸戊糖途徑的生理意義三、磷酸戊糖途徑的生理意義 2.為核苷酸的生成提供為核苷酸的生成提供核糖核糖 1. 提供提供NADPH,作為供氫體參與多種代謝作為供氫體參與多種代謝 反應(yīng)反應(yīng),如脂肪酸的合成，氨的同化。如脂

45、肪酸的合成，氨的同化。 3.與光合作用關(guān)系密切與光合作用關(guān)系密切 目目 錄錄 第第 三三 節(jié)節(jié) 糖的生物合成糖的生物合成 目目 錄錄 1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 部位：細(xì)胞質(zhì)部位：細(xì)胞質(zhì) 目目 錄錄 1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于：這步反應(yīng)中磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移的意義在于： 由于延長形成由于延長形成-1,4-糖苷鍵，所以糖苷鍵，

46、所以葡萄糖分子葡萄糖分子 C1上的半縮醛羥基必須活化上的半縮醛羥基必須活化，才利于與原來，才利于與原來 的糖原分子末端葡萄糖的游離的糖原分子末端葡萄糖的游離C4羥基縮合。羥基縮合。 半縮醛羥基與磷酸基之間形成的半縮醛羥基與磷酸基之間形成的O-P鍵具鍵具 有較高的能量。有較高的能量。 目目 錄錄 * UDPG可看作可看作“活性葡萄糖活性葡萄糖”，在體內(nèi)充作葡萄，在體內(nèi)充作葡萄 糖供體。糖供體。 UTP 尿苷尿苷 PPP PPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3. UDPG的生成的生成 2Pi+能量能量 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 O H HO OH HOHHOH H O H CH2OH H P

47、P P 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) O H HO OH HOHHOH H O H CH2OH H P P P尿苷尿苷P尿苷尿苷P P 目目 錄錄 糖元糖元n n為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，稱為 糖原引物，作為糖原引物，作為UDPGUDPG上葡萄糖基的接受體上葡萄糖基的接受體 目目 錄錄 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷鍵糖苷鍵 目目 錄錄 5. 糖原的生成糖原的生成 目目 錄錄 糖異生糖異生(gluconeogen

48、esis)是指從非糖是指從非糖 化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程?；衔镛D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。 * * 部位部位 * * 原料原料 * * 概念概念 主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸 二、糖異生二、糖異生 目目 錄錄 一、糖異生途徑一、糖異生途徑 * 定義定義 * * 過程過程 酵解途徑中有酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不 可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外。在糖異生時(shí)，須由另外 的反應(yīng)和酶代替。的反應(yīng)和酶代替。 糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng) 是共有的、

49、可逆的；是共有的、可逆的； Glu G-6-P F-6-P F-1,6-2P ATP ADP ATP ADP 1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸 磷酸二磷酸二 羥丙酮羥丙酮 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 糖異生途徑糖異生途徑(gluconeogenic pathway) 指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。指從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。 目目 錄錄 1. 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 丙酮酸丙酮酸

50、草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDP CO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，輔酶，輔酶 為生物素（反應(yīng)在線粒體）為生物素（反應(yīng)在線粒體） 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（反應(yīng)在線粒體、 胞液）胞液） 目目 錄錄 草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體 出線粒體出線粒體 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 出線粒體出線粒體 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 目目 錄錄 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶

51、丙酮酸羧化酶 ATP + CO2 ADP + Pi 蘋果酸蘋果酸 NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 蘋果酸蘋果酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶 GTP GDP + CO2 線線 粒粒 體體 胞胞 液液 目目 錄錄 目目 錄錄 糖異生途徑所需糖異生途徑所需NADH+H+的來源的來源 糖異生途徑中，糖異生途徑中，1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷磷 酸甘油醛時(shí)，需要酸甘油醛時(shí)，需要NADH+H+。 由乳酸為原料異生糖時(shí)，由乳酸為原料異生糖時(shí)， NADH+H+由下述由下述 反應(yīng)提供

52、。反應(yīng)提供。 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+ NADH+H+ 目目 錄錄 由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)，由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí)， NADH+H+則由則由 線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們來自于脂酸的提供，它們來自于脂酸的- 氧化或三羧酸循環(huán)，氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運(yùn)則通過草酰轉(zhuǎn)運(yùn)則通過草酰 乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。 蘋果酸蘋果酸 線粒體線粒體 蘋果酸蘋果酸 草酰草酰 乙酸乙酸 草酰草酰 乙酸乙酸 NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ 胞漿胞漿 目目 錄錄 2. 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖

53、磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 Pi 二磷酸果糖酯酶二磷酸果糖酯酶 3. 6-磷酸葡萄糖水解為葡萄糖磷酸葡萄糖水解為葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 Pi 6-磷酸葡萄糖酯酶磷酸葡萄糖酯酶 目目 錄錄 非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑 糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物 生糖氨基酸生糖氨基酸 -酮酸酮酸 -NH2 甘油甘油 -磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 2H 上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑，上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑， 異生為葡萄糖或糖原異生為葡

54、萄糖或糖原 目目 錄錄 2. 2.糖異生的生理意義糖異生的生理意義 （一）（一） （二二） 目目 錄錄 引子引子n + UDPG 引子引子n+1 + UDP 淀粉合成酶淀粉合成酶 (glycogen synthase) 3. 淀粉的生成淀粉的生成 目目 錄錄 習(xí)題習(xí)題 下列關(guān)于己糖激酶敘述正確的是（）下列關(guān)于己糖激酶敘述正確的是（） A. A.己糖激酶又稱為葡萄糖激酶己糖激酶又稱為葡萄糖激酶B.B.它催化的反應(yīng)基本上是它催化的反應(yīng)基本上是 可逆的可逆的 C. C.使葡萄糖活化以便參加反應(yīng)使葡萄糖活化以便參加反應(yīng) D. D.催化反應(yīng)生成催化反應(yīng)生成6- 6-磷酸果磷酸果 酸酸 磷酸果糖激酶最強(qiáng)的激活劑是發(fā)揮正反饋效應(yīng)的是磷酸果糖激酶最強(qiáng)的激活劑是發(fā)揮正反饋效應(yīng)的是: