糖異生的概念

第六節(jié)糖異生糖異生的概念糖異生途徑糖異生的調(diào)節(jié)糖異生的生理意義糖異生(gluconeogenesis)

異生：非糖物質(zhì)合成糖原或糖原。

部位：肝臟

主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體

提問：哪些物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成G或糖原？答案：凡能轉(zhuǎn)變成糖代謝中間產(chǎn)物的物質(zhì)。包括有機(jī)酸：乳酸、丙酮酸，TAC中各種羧酸

甘油

生糖氨基酸糖異生的概念糖異生：非糖化合物〔如乳酸、甘油、生糖氨基酸等〕在肝臟中酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。糖異生途徑：從丙酮酸生成葡萄糖的具體反響過程。糖異生途徑乳酸→葡萄糖：糖異生丙酮酸→葡萄糖：糖異生途徑葡萄糖→丙酮酸：糖酵解途徑葡萄糖→乳酸：糖酵解一、糖異生途徑

*過程酵解途徑中有3個由關(guān)鍵酶催化的不可逆反響。在糖異生時，須由另外的反響和酶代替。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反響是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸乳酸糖酵解已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶三個不可逆反響①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾糖異生第1步丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸提問：如何進(jìn)行？丙酮酸羧化酶CO2

ATP

ADP+PiGTP

GDPCO2

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶3COOHCOCHC＝O

CH2COOHCOOH丙酮酸草酰乙酸COOH3CHCOP磷酸烯醇式丙酮酸提問：這里CO2的作用是什么？能量載體合成的草酰乙酸新－COOH中儲存了ATP水解的鍵能，脫碳時損失的鍵能相對較少。PF-6-PPPF-1,6-2P果糖雙磷酸酶-1葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸

丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸〔PEP〕PEP蘋果酸

蘋果酸

草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸(胞液)

(線粒體)

羧化酶羧激酶

羧激酶羧激酶

NAD+NADH+H+NADH+H+NAD+糖異生乳酸：

丙酮酸(線粒體)

天冬氨酸丙氨酸：

丙酮酸(線粒體)

蘋果酸甘油：

3-磷酸甘油磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脫氫酶葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖雙磷酸酶-1底物循環(huán)概念：作用物的互變反響分別由不同的酶催化其單向反響，這種互變循環(huán)就稱為底物循環(huán)。無效循環(huán)：當(dāng)?shù)孜镅h(huán)中的兩種酶活性相等時，不能將代謝向前推進(jìn)，結(jié)果ATP分解釋放能量，因而稱為無效循環(huán)。對糖酵解途徑與糖異生途徑中的2個底物循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，是糖異生調(diào)節(jié)的主要方式。第一個底物循環(huán)ATPADPPi6-磷酸果糖激酶-1果糖雙磷酸酶-12,6-二磷酸果糖

AMP6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖—＋胰高血糖素:→cAMP→蛋白激酶A→6-磷酸果糖激酶-2(磷酸化,失活)→2，6-二磷酸果糖↓→促進(jìn)糖異生,抑制糖的分解。胰島素:作用相反2，6-二磷酸果糖目前被認(rèn)為是肝內(nèi)調(diào)節(jié)糖的分解或糖異生方向的主要信號。第二個底物循環(huán)磷酸烯醇型丙酮酸1,6-二磷酸果糖丙酮酸乙酰CoA丙酮酸激酶草酰乙酸+–+丙酮酸羧化酶丙酮酸脫氫酶復(fù)合體1.丙酮酸激酶〔1〕1,6-雙磷酸果糖是丙酮酸激酶的別構(gòu)激活劑胰高血糖素→2,6-雙磷酸果糖↓→1,6-雙磷酸果糖↓〔2〕胰高血糖素→cAMP→丙酮酸激酶磷酸化失活〔3〕丙酮酸激酶可被丙氨酸〔糖異生原料〕抑制。2.丙酮酸羧化酶〔1〕乙酰CoA存在，丙酮酸羧化酶才有活性?！?〕乙酰CoA對丙酮酸脫氫酶有抑制作用。糖異生的生理意義維持血糖濃度恒定：保證某些主要依賴葡萄糖供能的組織的功能具有重要意義補(bǔ)充肝糖原

機(jī)體攝入的葡萄糖先分解為丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再異生成糖原的途徑稱為三碳途徑，也稱之為間接途徑

調(diào)節(jié)酸堿平衡葡萄糖丙酮酸乳酸葡萄糖丙酮酸乳酸葡萄糖NADHNAD+NADHNAD+糖酵解途徑糖異生途徑乳酸肝血液

肌肉乳酸循環(huán)概念：肌收縮〔尤其是氧供給缺乏時〕通過糖酵解產(chǎn)生乳酸，因為肌肉內(nèi)糖異生活性低，所以乳酸通過細(xì)胞膜彌散進(jìn)入血液后，再入肝，在肝內(nèi)異生為葡萄糖，葡萄糖入血后又可被肌肉攝取，這就構(gòu)成了一個循環(huán)，成為乳酸循環(huán)，也叫Cori循環(huán)。意義：在于防止損失乳酸及防止乳酸堆積引起酸中毒。第七節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)血糖的來源和去路血糖水平的調(diào)節(jié)血糖水平異常血糖

血糖：指血液中的葡萄糖。

正常值：人空腹靜脈血含葡萄糖3.89～6.11mmol/L

血糖含量維持一定水平，對于保證人體各組織器官特別是腦組織的正常機(jī)能活動極為重要。血糖的來源與去路血糖水平的調(diào)節(jié)血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果，也是肝、肌肉、脂肪組織等各器官組織代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果。機(jī)體的各種代謝以及各器官之間能這樣精確協(xié)調(diào)，以適應(yīng)能量、燃料供求的變化。主要依靠激素的調(diào)節(jié)，酶水平的調(diào)節(jié)是最根本的調(diào)節(jié)方式和根底：降低血糖：1.促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)。2.通過調(diào)節(jié)糖原代謝的關(guān)鍵酶，加速糖原合成，抑制糖原分解.3.通過誘導(dǎo)糖酵解途徑的關(guān)鍵酶，激活丙酮酸脫氫酶而加快糖的氧化分解過程。4.抑制肝內(nèi)糖異生。5.抑制脂肪發(fā)動，增加葡萄糖利用，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)變成脂肪。胰島素胰高血糖素升高血糖，機(jī)制：通過調(diào)節(jié)糖原代謝的關(guān)鍵酶，抑制糖原合成，促進(jìn)糖原分解。通過抑制關(guān)鍵酶活性，抑制糖酵解途徑，減少糖的氧化。促進(jìn)磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成，并加速肝攝取氨基酸原料，加強(qiáng)糖異生。通過加速脂肪發(fā)動，生成的大量脂肪酸可抑制周圍組織攝取利用葡萄糖。胰高血糖素升高血糖，增加肝糖原。作用機(jī)制：1.促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝進(jìn)行糖異生2.抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖，抑制點為丙酮酸的氧化脫羧。3.使其他促進(jìn)脂肪發(fā)動的激素發(fā)揮最大效果糖皮質(zhì)激素強(qiáng)有力的升高血糖激素，在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮作用。作用機(jī)制：通過肝和肌肉的細(xì)胞膜受體、cAMP、蛋白激酶級聯(lián)激活磷酸化酶，加速糖原分解。腎上腺素血糖水平異常高血糖(hyperglycemia〕空腹血糖濃度高于7.22~7.78mmol/L稱為高血糖。當(dāng)血糖濃度高于8.89~10.00mmol/L〔腎糖閾〕，超過腎小管的重吸收能力，可出現(xiàn)糖尿。糖尿病(diabetesmellitus)持續(xù)性高血糖和糖尿，特別是空腹血糖和糖耐量曲線高于正常范圍，主要見于糖尿病。臨床上常見的糖尿病有兩型：胰島素依賴型〔I型〕和非胰島素依賴型〔II型〕。糖耐量曲線血糖水平異常低血糖：

空腹血糖濃度低于3.33～3.89mmol/L病因：(1)胰性(胰島β-細(xì)胞機(jī)能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞機(jī)能低下等)；(2)肝性(肝癌、糖原積累病等)；(3)內(nèi)分泌異常(垂體機(jī)能低下，腎上腺皮質(zhì)機(jī)能低下等)；(4)腫瘤(胃癌)等；(5)饑餓或不能進(jìn)食者等。糖代謝小結(jié)糖原合成糖原分解糖原G-1-PGG-6-PF-6-PF-1,6-2P磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛5-磷酸核糖2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoA1,3-2磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸乳酸丙氨酸三羧酸循環(huán)磷酸甘