糖代謝需要凝練的問題

關(guān)于糖代謝需要凝練的問題HMPEMP脂肪代謝氨基酸代謝丙酮酸羧化之路第2頁,共48頁，2024年2月25日，星期天P.383圖23-1在Mi中在Mi或胞液中第3頁,共48頁，2024年2月25日，星期天檸檬酸循環(huán)全貌草酰乙酸CH2CO～SoA(乙酰輔酶A)蘋果酸琥珀酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸異檸檬酸檸檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸2H2HH⑥①②③④⑤⑦⑧⑥第4頁,共48頁，2024年2月25日，星期天5（1）丙酮酸的代謝去路1）乳酸2）乙醇3）糖異生4）進(jìn)入TCA徹底氧化中間產(chǎn)物的來源和去路2第5頁,共48頁，2024年2月25日，星期天C6H12O62×CH3COCOOH葡萄糖丙酮酸2×NAD+

2×(NADH+H+

)

2×(NADH+H+)2×NAD+

2×CH3CH(OH)COOH(乳酸)2×NAD+2×(NADH+H+)人、動(dòng)物、乳酸菌（LDH）

2×CH3CH2OH(乙醇)2×CO22×CH3CHO(乙醛)植物與酵母糖酵解與發(fā)酵的比較第6頁,共48頁，2024年2月25日，星期天葡萄糖→→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循環(huán)糖的有氧氧化乳酸糖酵解線粒體內(nèi)胞漿糖有氧氧化概況第7頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（2）三羧酸循環(huán)中草酰乙酸補(bǔ)充的五個(gè)來源：丙酮酸+CO2

+ATP

草酰乙酸

+ADP+Pi+CO2

+ATP+ADP+Pi丙酮酸羧化酶生物素、Mg2+生物素的作用機(jī)理:傳遞CO2*細(xì)胞內(nèi)[草酰乙酸]≤10mol/L，必須不斷被更新補(bǔ)充。-6[乙酰輔酶A]+來源1:第8頁,共48頁，2024年2月25日，星期天磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸PEP羧化酶不可逆反應(yīng)PEP羧激酶丙酮酸羧化支路中講逆反應(yīng)來源2:第9頁,共48頁，2024年2月25日，星期天+

CO2NADPH+H+NADP+NAD+NADH+H+丙酮酸草酰乙酸L-蘋果酸

Asp

草酰乙酸

α-KGGluGOT蘋果酸酶（加氫）蘋果酸脫氫酶來源4:來源3:來源5:檸檬酸檸檬酸裂解酶草酰乙酸第10頁,共48頁，2024年2月25日，星期天草酰乙酸檸檬酸檸檬酸裂解酶乙酰CoA丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2蘋果酸蘋果酸脫氫酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草轉(zhuǎn)氨酶α-酮戊二酸

谷氨酸草酰乙酸五種來源總結(jié)如下：丙酮酸PEP①②蘋果酸酶③NADPH④⑤第11頁,共48頁，2024年2月25日，星期天（3）G-6-P的代謝去路G（補(bǔ)充血糖）G-6-P

F-6-P（進(jìn)入酵解途徑）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯（進(jìn)入磷酸戊糖途徑）葡萄糖醛酸（進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑）UDPG糖基的供體第12頁,共48頁，2024年2月25日，星期天13

呼吸鏈抑制劑

解偶聯(lián)劑

磷酸化抑制劑

碘乙酸

氟化物

競爭性抑制劑抑制劑的使用3第13頁,共48頁，2024年2月25日，星期天14呼吸鏈抑制劑魚藤酮、安密妥：抑制NADH到輔酶Q的電子傳遞；抗霉素A：抑制細(xì)胞色素b到c1之間的電子傳遞;氰化物、疊氮化物、一氧化碳：抑制細(xì)胞色素aa3到氧的電子傳遞。第14頁,共48頁，2024年2月25日，星期天15解偶聯(lián)劑2,4-二硝基苯酚（DNP），三氟甲氧苯腙羰基氰化物（FCCP）：能夠使氧化過程與磷酸化過程脫節(jié)的物質(zhì)，它對電子傳遞沒有抑制作用，但能抑制ADP磷酸化生成ATP的過程以非解離形式進(jìn)入線粒體，離解出H+，減少內(nèi)膜兩側(cè)H+濃度差。第15頁,共48頁，2024年2月25日，星期天16磷酸化抑制劑寡霉素:抑制氧化磷酸化過程第16頁,共48頁，2024年2月25日，星期天17碘乙酸第17頁,共48頁，2024年2月25日，星期天18氟化物能與Mg2+絡(luò)合而抑制Mg2+為輔基的酶的活性(如許多激酶及烯醇化酶)甘油酸-3-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油酸-2-磷酸烯醇化酶氟化物-第18頁,共48頁，2024年2月25日，星期天19競爭性抑制劑丙二酸：琥珀酸脫氫酶；氨基喋呤、氨甲喋呤：TF4的結(jié)構(gòu)類似物，能與二氫葉酸還原酶發(fā)生不可逆的結(jié)合，抑制其參與的一碳單位轉(zhuǎn)移反應(yīng)第19頁,共48頁，2024年2月25日，星期天20NAD+、FMN、FAD+:脫氫酶的輔酶NADPH:轉(zhuǎn)氨酶、還原酶、單加氧酶的輔酶生物素：羧化酶的輔酶（丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶）磷酸吡哆醛：轉(zhuǎn)氨酶、氨基酸脫羧酶的輔酶硫辛酰胺:?；D(zhuǎn)移酶的輔酶（二氫硫辛酰乙?；D(zhuǎn)移酶、二氫硫辛酰琥珀?；D(zhuǎn)移酶）TPP：催化含有酮基、醇基的基團(tuán)轉(zhuǎn)移的酶（轉(zhuǎn)酮酶，丙酮酸脫氫酶，α-酮戊二酸脫氫酶）代謝中涉及的重要輔酶及其參與的反應(yīng)4第20頁,共48頁，2024年2月25日，星期天21

胞質(zhì)NADH向線粒體穿梭

糖酵解過程中乳酸的轉(zhuǎn)運(yùn)（Cori循環(huán)）

糖異生過程中草酰乙酸的轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)（各種穿梭途徑）5第21頁,共48頁，2024年2月25日，星期天22胞質(zhì)NADH向線粒體穿梭1.α-磷酸甘油穿梭2.蘋果酸-天冬氨酸穿梭第22頁,共48頁，2024年2月25日，星期天23NAD+NADH+H+α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮FADH2FAD胞液線粒體內(nèi)膜①胞液中α-磷酸甘油脫氫酶(輔酶為NAD+)CoQbc1caa3O2①②②線粒體內(nèi)α-磷酸甘油脫氫酶(輔基為FAD)某些肌肉、神經(jīng)組織1.α-磷酸甘油穿梭第23頁,共48頁，2024年2月25日，星期天24存在部位：肝臟、心肌組織內(nèi)膜谷氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸蘋果酸NAD+NADH+H+呼吸鏈ⅠⅡⅢⅣ蘋果酸谷氨酸

草酰

乙酸NAD+NADH+H+α-酮戊二酸天冬氨酸胞液線粒體①蘋果酸脫氫酶②天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(GOT)①①②②2.蘋果酸-天冬氨酸穿梭91/92第24頁,共48頁，2024年2月25日，星期天25肌肉中乳酸的利用：乳酸糖原葡萄糖丙酮酸葡萄糖血糖血乳酸糖原丙酮酸乳酸G-6-P肝臟肌肉第25頁,共48頁，2024年2月25日，星期天26乳酸循環(huán)(coricycle)：

定義：

意義：

①防止乳酸堆積引起酸中毒②避免乳酸的浪費(fèi)（有利于乳酸的再利用）③促進(jìn)肝糖原的不斷更新肌糖原血乳酸肝糖原血糖乳酸循環(huán)第26頁,共48頁，2024年2月25日，星期天27天冬氨酸蘋果酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸線粒體中草酰乙酸的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)細(xì)胞漿糖異生丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶第27頁,共48頁，2024年2月25日，星期天丙酮酸

丙酮酸

草酰乙酸

丙酮酸羧化酶（只存在Mi中）ATP+CO2ADP+Pi蘋果酸

NADH+H+NAD+天冬氨酸

谷氨酸

α-酮戊二酸天冬氨酸

蘋果酸

草酰乙酸

PEP

磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶（Mi和胞液）GTPGDP+CO2線粒體胞液移位酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶GOTGOT第28頁,共48頁，2024年2月25日，星期天29NADH兩種穿梭系統(tǒng)的比較

肝糖原與肌糖原比較

飽和及多不飽和脂肪酸β-氧化的酶系比較

脂肪酸合成與分解的比較

氨基酸合成與分解過程中碳骨架的比較

不同生物嘌呤堿的代謝產(chǎn)物比較

主要代謝間的聯(lián)系

嘌呤、嘧啶核苷酸合成途徑的比較代謝比較與聯(lián)系6第29頁,共48頁，2024年2月25日，星期天30NADH兩種穿梭系統(tǒng)的比較α-磷酸甘油穿梭蘋果酸-天冬氨酸穿梭穿梭物質(zhì)α-磷酸甘油磷酸二羥丙酮

蘋果酸、谷氨酸天冬氨酸、α-酮戊二酸進(jìn)入線粒體后轉(zhuǎn)變成的物質(zhì)FADH2NADH+H+進(jìn)入呼吸鏈

琥珀酸氧化呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈生成ATP數(shù)2.5存在組織某些肌肉、神經(jīng)組織肝臟和心肌組織相同點(diǎn)將胞漿中NADH的還原當(dāng)量轉(zhuǎn)送到線粒體內(nèi)1.5第30頁,共48頁，2024年2月25日，星期天31肝糖原與肌糖原比較肝糖原肌糖原貯量90-100g(≤5%)200-500g(1-2%)合成原料單糖/非糖物質(zhì)葡萄糖分解產(chǎn)物葡萄糖乳酸（缺葡萄糖-6-磷酸酶）功能維持血糖濃度的相對恒定滿足劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉對能量的需要消耗餐后12-18h劇烈運(yùn)動(dòng)后第31頁,共48頁，2024年2月25日，星期天32幾大類代謝物之間的聯(lián)系第32頁,共48頁，2024年2月25日，星期天33糖代謝與蛋白質(zhì)代謝間的聯(lián)系糖代謝為蛋白質(zhì)的合成提供碳源和能源：如糖分解代謝產(chǎn)生的丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤蘚糖等是合成氨基酸的碳架。另外，糖分解過程中產(chǎn)生的能量可供氨基酸和蛋白質(zhì)的合成之用。蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸，在體內(nèi)可以轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。如：多?shù)氨基酸在脫氨后轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬?，?jīng)糖原異生作用可生成糖，這類氨基酸稱為生糖氨基酸。第33頁,共48頁，2024年2月25日，星期天34糖代謝與脂代謝間的聯(lián)系

磷酸二羥丙酮丙酮酸甘油乙酰輔酶A脂肪酸脂肪-甘油磷酸磷酸二羥丙酮糖脂肪酸乙酰輔酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸-氧化乙醛酸循環(huán)TCA循環(huán)CO2+H2O脂肪糖NADPH第34頁,共48頁，2024年2月25日，星期天35脂類代謝與蛋白質(zhì)代謝的關(guān)系草酰乙酸

—酮戊二酸氨基酸脂類分子中的甘油

丙酮酸

蛋白質(zhì)脂肪酸乙酰輔酶A-氧化TCA循環(huán)草酰乙酸

—酮戊二酸

蘋果酸氨基酸琥珀酸乙醛酸循環(huán)甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A脂肪第35頁,共48頁，2024年2月25日，星期天36酶的調(diào)節(jié)：

方式：酶的區(qū)域化、酶的活性、酶的數(shù)量代謝場所、底物活化形式及調(diào)節(jié)酶酶的活性調(diào)節(jié):別構(gòu)調(diào)節(jié)共價(jià)修飾調(diào)節(jié)（激素的級聯(lián)放大作用）代謝場所、底物活化形式及調(diào)節(jié)酶7第36頁,共48頁，2024年2月25日，星期天37酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)第37頁,共48頁，2024年2月25日，星期天38別構(gòu)調(diào)節(jié)：前饋和反饋第38頁,共48頁，2024年2月25日，星期天39別構(gòu)調(diào)節(jié)：前饋與反饋第39頁,共48頁，2024年2月25日，星期天40代謝場所底物活化形式調(diào)節(jié)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑糖酵解胞漿G-6-P已糖激酶Mg2+,Mn2+，PiG-6-P、ADP磷酸果糖激酶-1、Mg2+、ADP、AMP、F-2,6-2P

ATP，檸檬酸，H+、長鏈脂肪酸丙酮酸激酶Mg2+,K+,F-1,6-2PATP代謝場所、底物活化形式及調(diào)節(jié)酶第40頁,共48頁，2024年2月25日，星期天41代謝場所調(diào)節(jié)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑TCA循環(huán)線粒體丙酮酸脫氫酶系NADH、乙酰CoA、Ca2+、砷化物、ATP、GTP檸檬酸合酶ATP、NADH、琥珀酰CoA和長鏈脂酰CoA異檸檬酸脫氫酶Mg2+、Mn2+、ADPNADH、ATPα-酮戊二酸脫氫酶系NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、砷化物抑制、ATP、GTP、第41頁,共48頁，2024年2月25日，星期天42代謝場所底物活化形式調(diào)節(jié)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)體乙酰CoA異檸檬酸裂解酶蘋果酸合酶磷酸戊糖途徑胞漿G-6-P葡萄糖-6-磷酸脫氫酶NADP+NADPH第42頁,共48頁，2024年2月25日，星期天43代謝場所底物活化形式調(diào)節(jié)酶變構(gòu)激活劑變構(gòu)抑制劑共價(jià)修飾調(diào)節(jié)糖原合成胞漿UDPG糖原合酶G6PAMP糖原合酶a，磷酸化形式無活性糖原分解胞漿糖原磷酸化酶AMPATP、G6P磷酸化酶a，磷酸化形式有活性第43頁,共48頁，2024年2月25日，星期天442分子乳酸經(jīng)糖異生轉(zhuǎn)變?yōu)?分子葡萄糖過程中的能量變化？1.2分子乳酸經(jīng)乳酸脫氫酶催化生成2分子丙酮酸及2分子NADH，過程可逆，不消耗ATP；1.2分子丙酮酸經(jīng)丙酮酸羧化酶催化生成2分子草酰乙酸，不可逆，消耗2分子ATP；3.2分子草酰乙酸經(jīng)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成2分子磷酸烯醇式丙酮酸，不可逆，消耗2分子GTP；能量計(jì)算8第44頁,共48頁，2024年2月25日，星期天454.2分子磷酸烯醇式丙酮酸經(jīng)烯醇化酶、磷酸甘油酸變位酶催化生成2分子3-磷酸甘油酸，過程可逆，無能耗；5.2分子3-磷酸甘油酸經(jīng)3-磷酸甘油酸激酶催化生成2分子1,3-二磷酸甘