糖异生作用课件

1、糖异生作用课件一、糖异生的基本概念一、糖异生的基本概念二、糖异生的途径二、糖异生的途径三、糖异生和糖酵解的协同调节三、糖异生和糖酵解的协同调节糖异生作用课件一、糖异生的基本概念一、糖异生的基本概念指由非糖物质生成葡萄糖的过程，如：指由非糖物质生成葡萄糖的过程，如：丙酮酸、草酰乙酸、生糖氨基酸、植物丙酮酸、草酰乙酸、生糖氨基酸、植物中乙酰中乙酰-CoA等。等。糖异生作用课件二、糖异生的途径二、糖异生的途径磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶己糖激酶己糖激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶葡糖葡糖-6-磷酸酶磷酸酶糖异生作用课件丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶羧激酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶糖异生作用课件葡萄糖葡萄糖-6-

2、磷酸果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸甘油醛-3-磷酸二羟丙酮磷酸1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸稀醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸苹果酸草酰乙酸磷酸稀醇式丙酮酸葡萄糖-6-磷酸酶己糖激酶果糖-1,6-二磷酸酶丙酮酸激酶消耗ATP形成ATPATP 丙酮酸羧化酶GTP 磷酸稀醇式丙酮酸羧激酶磷酸果糖激酶糖异生作用课件和糖酵解相比有三步不可逆反应和糖酵解相比有三步不可逆反应（1）磷酸烯醇式丙酮酸）磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸（2）果糖）果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1,6-二磷酸二磷酸（3）葡萄糖）葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸生成生成1分子葡萄糖需消耗分子葡萄糖需消耗6分子分子

3、ATP （1）丙酮酸）丙酮酸 to 草酰乙酸：草酰乙酸：2 ATP （2）草酰乙酸）草酰乙酸 to 磷酸烯醇式丙酮酸：磷酸烯醇式丙酮酸：2GTP （3）3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 to 1,3-二磷酸甘油酸：二磷酸甘油酸：2ATP糖异生作用课件 三、糖异生和糖酵解的协同调节三、糖异生和糖酵解的协同调节糖异生作用课件1、葡萄糖和葡萄糖、葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸之间的调节磷酸之间的调节2、果糖、果糖-6-磷酸和磷酸和FBP之间的调节之间的调节*ATP和柠檬酸水平的调节和柠檬酸水平的调节*F-2,6-BP水平的调节水平的调节3、丙酮酸和、丙酮酸和PEP之间的调节之间的调节4、激素水平的调节、激素水平的

4、调节糖异生作用课件Control MechanismsAllostericCovalentmodificationSubstrate cyclesGeneticEffectors (substrates, products, or coenzymes) of a pathway inhibit or activate an enzymeInhibition or activation of an enzyme depends on formation or breaking of a covalent bond, often by phosphorylation or dephosphoryl

5、ationTwo opposing reactions (such as formation or breakdown of a substance) are catalyzedby different enzymes, which are activated or inhibited separatelyThe amount of enzyme present is increased by protein synthesis糖异生作用课件 Substrate cyclingF Fr ru uc ct to os se e- -6 6- -p ph ho os sp ph ha at te

6、e+ +A A D D P PF Fr ru uc ct to os se e 1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha at te e+ +A A T TP P+ +F Fr ru uc ct to os se e 1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha at te eH H2 2O OF Fr ru uc ct to os se e- -6 6- -p ph ho os sp ph ha at te e+ +P Pi i G G0 0 ( (k kJ J m mo ol l- - 1 1) )- -2 25

7、5. .9 9- -8 8. .6 6p ph ho os sp ph ho of fr ru uc ct to o- -k ki in na as se ef fr ru uc ct to os se e- -1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha at ta as se eF Fr ru uc ct to os se e- -6 6- -p ph ho os sp ph ha at te e+ +A A D D P PF Fr ru uc ct to os se e 1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha

8、at te e+ +A A T TP P+ +F Fr ru uc ct to os se e 1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha at te eH H2 2O OF Fr ru uc ct to os se e- -6 6- -p ph ho os sp ph ha at te e+ +P Pi i G G0 0 ( (k kJ J m mo ol l- - 1 1) )- -2 25 5. .9 9- -8 8. .6 6p ph ho os sp ph ho of fr ru uc ct to o- -k ki in na as se ef

9、fr ru uc ct to os se e- -1 1, ,6 6- -b bi is sp ph ho os sp ph ha at ta as se e糖异生作用课件剧烈运动产生的乳酸在肝脏中由糖异生再生葡萄糖，剧烈运动产生的乳酸在肝脏中由糖异生再生葡萄糖，因此，剧烈运动将使肝脏承受巨大压力。因此，剧烈运动将使肝脏承受巨大压力。糖异生作用课件寡糖的生物合成寡糖的生物合成1 1、寡糖是一类以、寡糖是一类以糖苷键糖苷键相连的糖分子的化合物，组成寡糖相连的糖分子的化合物，组成寡糖的常见单糖分子有葡萄糖（的常见单糖分子有葡萄糖（GlcGlc）、半乳糖（半乳糖（GalGal）、）、甘甘露糖（露糖（

10、ManMan）、）、N-N-乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（GlcNAcGlcNAc）、）、N-N-乙酰半乳乙酰半乳糖胺（糖胺（GalNAcGalNAc）、）、N-N-乙酰胞壁酸、唾液酸。乙酰胞壁酸、唾液酸。2 2、形成糖苷键的单糖必须活化，其、形成糖苷键的单糖必须活化，其活化形式为活化形式为NDP-NDP-单糖分单糖分子子，常见的分别分别是：葡萄糖（，常见的分别分别是：葡萄糖（UDP-GlcUDP-Glc）、半乳糖半乳糖（UDP-GalUDP-Gal）、甘露糖（甘露糖（GDP-ManGDP-Man）、N-N-乙酰葡糖胺（乙酰葡糖胺（UDP-GlcNAcUDP-GlcNAc）、）、N-N-乙酰半乳糖胺

11、（乙酰半乳糖胺（UDP-GalNAcUDP-GalNAc）、）、N-N-乙乙酰胞壁酸（酰胞壁酸（UDP- N-UDP- N-乙酰胞壁酸）、唾液酸（乙酰胞壁酸）、唾液酸（CMP-CMP-唾液唾液酸）。每个糖苷键都有专一的酸）。每个糖苷键都有专一的糖基转移酶糖基转移酶催化。催化。 糖异生作用课件乳乳 糖糖生物合成生物合成UDP-Glc + Gal-1-P UDP-Gal + Glc-1-PUDP-Gal + GlcNAc Gal-GlcNAc 用于合成糖蛋白（半乳糖基用于合成糖蛋白（半乳糖基转移酶，非乳腺组织）转移酶，非乳腺组织）UDP-Gal + Glc 乳糖（半乳糖基转移酶和乳清蛋白结合形成乳

12、糖乳糖（半乳糖基转移酶和乳清蛋白结合形成乳糖合酶，授乳期乳腺组织）合酶，授乳期乳腺组织）分解：分解：乳糖乳糖 Gal + Glc （半乳糖酶、微生物为（半乳糖酶、微生物为-半乳糖苷酶）半乳糖苷酶）（注：成人乳糖酶消失，易出现乳糖不耐症）（注：成人乳糖酶消失，易出现乳糖不耐症） O OH HO OH HO OO O H HO OC CH H2 2O O H HO OH HO OO O H HO O H HC CH H2 2O O H HO OH HO OO OH HO OO O H HC CH H2 2O O H HO OO O H HO O H HO O H HC CH H2 2O O H H

13、1 11 14 44 4 - -1 1, ,4 4- -g gl ly yc co os si id di ic c b bo on nd d - -1 1, ,4 4- -g gl ly yc co os si id di ic c b bo on nd dD D- -g ga al la ac ct to os se eD D- -g gl lu uc co os se e糖异生作用课件糖蛋白寡糖链的生物合成糖蛋白寡糖链的生物合成 N- N-连寡糖连寡糖* * 结构特点：寡糖分子中具有一个共同的结构特点：寡糖分子中具有一个共同的五糖核心五糖核心，其中，其中GlcNAcGlcNAc和肽链中特

14、定序列和肽链中特定序列- -Asn-X-Ser/ThrAsn-X-Ser/Thr- -的的AsnAsn以以-N-N-糖苷键糖苷键相连。相连。* * 合成特点：和肽链合成同时进行，开始于内质网，在高合成特点：和肽链合成同时进行，开始于内质网，在高尔基体加工。首先形成尔基体加工。首先形成共同寡糖前体共同寡糖前体：长醇长醇- -焦焦磷酸磷酸- -寡糖寡糖(GlcNAc)2-(Man)9-(Glc)3(GlcNAc)2-(Man)9-(Glc)3。当肽链出。当肽链出现现-Asn-X-Ser/Thr-Asn-X-Ser/Thr-序列时，连接到序列时，连接到AsnAsn上。上。糖异生作用课件 O- O-连

15、寡糖连寡糖* * 结构特点：寡糖分子和肽链中结构特点：寡糖分子和肽链中Ser/ThrSer/Thr（胶原蛋（胶原蛋白中为白中为HyLysHyLys）以）以-O-O-糖苷键相连，与肽糖苷键相连，与肽链相连的单糖多为链相连的单糖多为GalNAcGalNAc，寡糖的非还原，寡糖的非还原端多为唾液酸、硫酸或岩藻糖。端多为唾液酸、硫酸或岩藻糖。* * 合成特点：先合成蛋白质，再合成寡糖，合成特点：先合成蛋白质，再合成寡糖，UDP-UDP-GalNAcGalNAc连接到肽链的连接到肽链的Ser/Thr/HyLysSer/Thr/HyLys上。上。 糖异生作用课件 酰胺键型寡糖酰胺键型寡糖*结构特点：寡糖的非还原