糖代謝-糖異生

糖代謝的其它途徑第二節(jié)、

糖異生1、糖異生作用的途徑2、糖異生作用的能量消耗3、Cori循環(huán)4、糖異生的調(diào)控糖異生作用（G

luconeogenesis）一、糖異生作用（G

luconeogenesis）糖異生作用：以非糖物質(zhì)

(乳酸、

丙酮酸、

丙酸、

甘油、

生糖氨基酸等)作為前體合成葡萄糖的作用。場所：動物的肝、

腎維持機體血糖穩(wěn)態(tài)所必需：-人體空腹血糖70~110

mg/dl

(體液僅載有~20g

Glc)正常成人消耗：~160g/d糖原儲存總量(肝+腎)：180~200g-某些組織器官以Glc為惟一或主要能源紅細(xì)胞(無線粒體)、

腦、

腎髓質(zhì)、

睪丸、

眼晶狀體等心臟輸出總血量的1/5~1/4進入腦，后者每天需消耗約120g

Glc(75%)-激素調(diào)節(jié)降血糖：胰島素升血糖：胰高血糖素、

糖皮質(zhì)激素和腎上腺素等-

無論動物還是植物，PEP

G6P均為不同前體生物合成糖類的通用途徑-

只有植物和光合細(xì)菌能夠?qū)O2轉(zhuǎn)化成糖類raw

materialsforgluconeogenesis用簡單前體合成糖類糖異生作用天冬氨酸α

-酮戊二酸草酰乙酸蘋果酸 NAD+線粒體ADP

+

PiATP

+

CO2

丙酮酸羧化酶丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸GDP

+

CO2

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶

草酰乙酸

蘋果酸胞液天冬氨酸繞行

1丙酮酸羧化支路NADH

+

H+谷氨酸丙酮酸GTP丙酮酸激活PEP1、丙酮酸被羧化成草酰乙酸

________________(生物素作為輔助因子)1ATP

被水解2、

草酰乙酸脫羧，磷酸化成磷酸烯醇丙酮酸1

GTP

被水解

注意：丙酮酸中加入的CO2在PEP激活過程中又游離出來，總反應(yīng)式：Pyruvate

+ATP

+GTPPEP

+ADP

+

GDP

+

Pi這兩步連續(xù)發(fā)生的羧化-脫羧反應(yīng)即是丙酮酸得以活化的機制，因為草酰乙酸的脫羧可促進PEP的生成。細(xì)胞質(zhì)線粒體丙酮酸到

PEP的迂回措施胞液中的[NADH]/[NAD+]要比線粒體中的低105倍，NADH的消耗(2nd

支路反應(yīng)中1,3-BP-甘油酸

甘油醛-3-P)必須由線粒體內(nèi)的還原當(dāng)量轉(zhuǎn)

換予以補充。肝細(xì)胞可以乳酸為生糖前體，在胞液中將其轉(zhuǎn)化成丙酮酸時即

可得到所需的NADH，故可直接在線粒體內(nèi)將草酰乙酸轉(zhuǎn)變成PEP后再轉(zhuǎn)運到胞液中。線

粒

體

和

胞

液中的

P

E

P

羧

激

酶

分

別

由

不同的基

因編碼。普通細(xì)胞肝細(xì)胞-腦/肌細(xì)胞無該酶F-1,6-BP酶?G’0

=

-16.3

kJ/molG6P酶?G’0

=

-13.8

kJ/mol繞行2和3均為磷酯鍵水解9關(guān)鍵酶：丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶，葡萄糖磷酸酶。糖異生的關(guān)鍵酶△G°

（

-37.7

kJ/mol）

，但6個高能磷酸鍵被用來由丙酮酸合成葡萄糖糖酵解的反向只需要2個ATP：2pyruvate+2ATP+2NADH+2H2O

glucose+2ADP+2Pi

+2NAD+但

DG’°>

+63

kJ/mol如此高的能量投入顯然意味著糖異生并非糖酵解的簡單逆轉(zhuǎn)二、糖異生是必需的耗能反應(yīng)葡萄糖糖異生丙酮酸NADH葡萄糖糖酵解丙酮酸NADH三、

Cori循環(huán)葡萄糖血液乳酸乳酸乳酸肌肉肝四、糖異生的調(diào)節(jié)醣酵解和糖異生的調(diào)控比較磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶磷酸果糖激酶2nd

支路果糖二磷酸酶丙酮酸激酶1st

支路（1）當(dāng)肝細(xì)胞內(nèi)甘油，氨基酸，乳酸及丙酮酸等糖異生的原料增高時，糖異生作用增強。（2）丙酮酸羧化酶必須有乙酰CoA存在時才有活性。（3）ATP可抑制磷酸果糖激酶，激活果糖二磷酸酶，而ADP和AMP的作用正好與ATP相反。

故ATP能促進糖異生；ADP與AMP則抑制糖異生。糖異生的調(diào)節(jié)

誘導(dǎo)肝細(xì)胞中磷酸烯醇式丙酮酸的生成。

促進脂肪動員

{甘油

：糖異生原料。

誘導(dǎo)肝臟合成糖異生的四種關(guān)鍵酶

抑制四種關(guān)鍵酶的合成。

促進肝外組織蛋白分解

促進脂庫動員脂肪酸

─_____分解乙酰CoA腎上腺素

胰高血糖素

對抗腎上腺素和胰高血糖素的作用。

糖異生原料,

特別是磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶。胰島素糖皮質(zhì)激素（4）激素調(diào)節(jié)激活丙酮酸羧化酶抑制糖異生（

1）維持血糖濃度的恒定。（2）補充肝糖原。（3）調(diào)節(jié)酸堿平衡。生理意義丙酮酸既可通過糖異生

作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，也

能被氧化成乙酰

-CoA以提供能量。

這兩個途

徑中的1st個酶分別受

到乙酰

-CoA的別構(gòu)調(diào)

節(jié)：激活丙酮酸羧化酶

和抑制丙酮酸脫氫酶系無論其來源如何，乙酰-CoA在動物體內(nèi)都不能作為糖異生的前體：通過TCA循環(huán)后總會有2個C以CO2形式脫下，不

能凈產(chǎn)生草酰乙酸。糖異生作用-糖異生指由非己糖前體物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟堑娜^程，主要發(fā)生在肝臟。-糖異生與糖酵解的多數(shù)反應(yīng)是共有并