糖异生的概念课件

1、糖异生的概念糖异生的糖异生的概念概念糖异生糖异生途径途径糖异生的糖异生的调节调节糖异生的糖异生的糖异生的概念 异生：异生：非糖非糖物质物质合成合成糖原糖原或糖原或糖原。 部位：部位：肝脏肝脏 提问：提问：哪些物质可以转变成G或糖原？答案：答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质凡能转变成糖代谢中间产物的物质。包括包括 有机酸：有机酸：乳酸、丙酮酸，乳酸、丙酮酸，TAC中各种羧酸中各种羧酸 甘油甘油 生糖氨基酸生糖氨基酸糖异生的概念 糖异生：糖异生： 非糖化合物非糖化合物（如乳酸、甘油、生糖氨（如乳酸、甘油、生糖氨基酸等）在基酸等）在肝脏肝脏中酶的作用下转变为中酶的作用下转变为葡萄糖葡萄糖或糖原或糖

2、原的过程的过程。 糖异生糖异生途径途径： 从从丙酮酸丙酮酸生成生成葡萄糖葡萄糖的具体反应过程。的具体反应过程。糖异生的概念乳乳 酸酸葡萄糖：糖异生葡萄糖：糖异生丙酮酸丙酮酸葡萄糖：糖葡萄糖：糖异生异生途径途径葡萄糖葡萄糖丙酮酸：糖丙酮酸：糖酵解酵解途径途径葡萄糖葡萄糖乳乳 酸：糖酵解酸：糖酵解* * 过程过程 酵解途径中有酵解途径中有3个由关键酶催化的不个由关键酶催化的不可逆反应可逆反应。在糖异生时，须由另外。在糖异生时，须由另外的反应和酶代替。的反应和酶代替。 糖异生途径与酵解途径大多数反应糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的；是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6

3、-2PATPADPATPADP1,3-二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羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸糖异生的概念乳酸乳酸已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶三个不可逆三个不可逆反应反应 糖异生糖异生糖异生的概念第第1 1步步 丙酮酸丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸提问提问：如何进行？：如何进行？丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸3COOHCOCHCO CH2COOHCOOH丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸COOH3CHC OP磷酸烯醇式磷酸烯醇式

4、丙酮酸丙酮酸提问提问：这里这里的作用是什么？的作用是什么？能量载体能量载体合成的合成的草酰乙酸新草酰乙酸新COOH中储存了中储存了ATP水解的键能，水解的键能，脱碳时损失的键能相对较少。脱碳时损失的键能相对较少。糖异生的概念OOHOHCH2CH2OHOPPF-6-PPPOOHOHCH2CH2OOPF-1,6-2P果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶第第1步步第第2步步第第3步步草酰草酰乙酸乙酸丙酮酸羧丙酮酸羧化化酶酶 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧羧激激酶酶 糖异生的概念丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） PEP 苹果酸

5、苹果酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 (胞液胞液) ( (线粒体线粒体) ) 羧激酶羧激酶 NAD+NADH+H+NADH+H+NAD+糖异生的概念乳酸：乳酸： 丙酮酸丙酮酸 ( (线粒体线粒体) ) 丙氨酸：丙氨酸： 丙酮酸丙酮酸 ( (线粒体线粒体) ) 甘油：甘油： 3-3-磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脱氢酶糖异生的概念葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶第第1步步第第2步步第第3步步草酰草酰乙酸乙酸丙酮酸羧丙酮酸羧化化酶酶 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧羧激激酶酶 果糖双磷酸酶果糖双磷

6、酸酶-1-1糖异生的概念 概念概念：作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循环就称为底物循环。 无效循环无效循环：当底物循环中的两种酶活性相等时，不能将代谢向前推进，结果ATP分解释放能量，因而称为无效循环。 对糖酵解途径与糖异生途径中的2个底物循环进行调节，是糖异生调节的主要方式。糖异生的概念ATPADPPi6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-12,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 AMP6-6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖糖异生的概念胰高血糖素: 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 促进糖异生

7、,抑制糖的分解。胰岛素: 作用相反2，6-二磷酸果糖目前被认为是肝内调节糖的分解或糖异生方向的主要信号。 糖异生的概念磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖丙丙 酮酮 酸酸 乙酰乙酰CoA丙酮酸激酶丙酮酸激酶草酰乙酸草酰乙酸+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体糖异生的概念1. 1. 丙酮酸激酶丙酮酸激酶（1）1,6-双磷酸果糖是丙酮酸激酶的别构激活剂 胰高血糖素2,6-双磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖 （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（糖异生原料）抑制。2. 2. 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶（1）乙酰

8、CoA存在，丙酮酸羧化酶才有活性。（2）乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶有抑制作用。糖异生的概念维持血糖浓度恒定：保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的功能具有重要意义补充肝糖原 机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再异生成糖原的途径称为三碳途径，也称之为间接途径 调节酸碱平衡糖异生的概念葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖NADHNAD+NADHNAD+糖糖酵解酵解途径途径糖糖异生异生途径途径乳酸乳酸肝肝 血液血液 肌肉肌肉糖异生的概念概念：肌收缩（尤其是氧供应不足时）通过糖酵解产生乳酸，因为肌肉内糖异生活性低，所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后，

9、再入肝，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖入血后又可被肌肉摄取，这就构成了一个循环，成为乳酸循环，也叫Cori循环。意义：在于避免损失乳酸及防止乳酸堆积引起酸中毒。糖异生的概念血糖的血糖的来源和去路来源和去路血糖水平的血糖水平的调节调节血糖水平血糖水平异常异常糖异生的概念 血糖血糖：指血液中的葡萄糖。指血液中的葡萄糖。 正常值正常值：人空腹静脉血含葡萄糖人空腹静脉血含葡萄糖3.896.11mmol/L 血糖含量维持一定水平，对于保证人体各组血糖含量维持一定水平，对于保证人体各组织器官特别是织器官特别是脑组织脑组织的正常机能活动极为重要。的正常机能活动极为重要。 糖异生的概念糖异生的概念血糖水平保持恒定

10、是糖、脂肪、氨基酸代谢协调的结果，也是肝、肌肉、脂肪组织等各器官组织代谢协调的结果。机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确协调，以适应能量、燃料供求的变化。主要依靠激素的调节，酶水平的调节是最基本的调节方式和基础：糖异生的概念降低血糖：降低血糖：1. 1. 促进葡萄糖转运入细胞内。促进葡萄糖转运入细胞内。2. 2. 通过调节糖原代谢的关键酶，加速糖原合成，通过调节糖原代谢的关键酶，加速糖原合成，抑制糖原分解抑制糖原分解. . 3. 3. 通过诱导糖酵解途径的关键酶，激活丙酮酸脱通过诱导糖酵解途径的关键酶，激活丙酮酸脱氢酶而加快糖的氧化分解过程。氢酶而加快糖的氧化分解过程。4. 4. 抑制肝内糖

11、异生。抑制肝内糖异生。5. 5. 抑制脂肪动员，增加葡萄糖利用，促进葡萄糖抑制脂肪动员，增加葡萄糖利用，促进葡萄糖转变成脂肪转变成脂肪 。糖异生的概念胰高血糖素胰高血糖素升高血糖，机制：升高血糖，机制： 通过调节糖原代谢的关键酶，抑制糖原合成，促进通过调节糖原代谢的关键酶，抑制糖原合成，促进糖原分解糖原分解 。 通过抑制关键酶活性，抑制糖酵解途径，减少糖的通过抑制关键酶活性，抑制糖酵解途径，减少糖的氧化。氧化。 促进磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成，并加速肝摄取促进磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成，并加速肝摄取氨基酸原料，加强糖异生。氨基酸原料，加强糖异生。 通过加速脂肪动员，生成的大量脂肪酸可抑制周通过

12、加速脂肪动员，生成的大量脂肪酸可抑制周1.1. 围组织摄取利用葡萄糖。围组织摄取利用葡萄糖。糖异生的概念升高血糖，增加肝糖原。作用机制：升高血糖，增加肝糖原。作用机制： 1. 促进肌肉蛋白质分解，产生的氨基酸促进肌肉蛋白质分解，产生的氨基酸 转移到肝进行糖异生转移到肝进行糖异生 2. 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖，抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖， 抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。 3. 使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果 糖异生的概念强有力的升高血糖激素，在应激状态下发挥作强有力的升高血糖激素，在应激状态下发挥作用。用。作用机制：作用机制

13、： 通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 、蛋白激、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。糖异生的概念高血糖高血糖(hyperglycemia ） 空腹血糖浓度高于空腹血糖浓度高于7.227.78 mmol/L称为高血糖。称为高血糖。 当血糖浓度高于当血糖浓度高于8.89 10.00 mmol/L（肾糖阈），超过（肾糖阈），超过肾小管的重吸收能力，可出现糖尿。肾小管的重吸收能力，可出现糖尿。糖尿病糖尿病(diabetes mellitus) 持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量曲线高持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量曲线

14、高于正常范围，主要见于糖尿病于正常范围，主要见于糖尿病 。临床上常见的糖尿病有两型：胰岛素依赖型（临床上常见的糖尿病有两型：胰岛素依赖型（I型）和非型）和非胰岛素依赖型（胰岛素依赖型（II型）。型）。 糖异生的概念糖耐量曲线糖耐量曲线糖异生的概念低血糖：低血糖： 空腹血糖浓度低于空腹血糖浓度低于3.333.89mmol/L病因病因： (1)胰性胰性(胰岛胰岛-细胞机能亢进、胰岛细胞机能亢进、胰岛-细胞机能低细胞机能低下等下等)； (2)肝性肝性(肝癌、糖原积累病等肝癌、糖原积累病等)； (3)内分泌异常内分泌异常(垂体机能低下，肾上腺皮质机能低垂体机能低下，肾上腺皮质机能低下等下等)； (4)

15、肿瘤肿瘤(胃癌胃癌)等；等； (5)饥饿或不能进食者等。饥饿或不能进食者等。 糖异生的概念糖糖 代代 谢谢 小小 结结糖异生的概念糖原合成糖原合成糖原分解糖原分解糖原糖原G-1-PGG-6-PF-6-PF-1,6-2P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛5-磷酸核糖磷酸核糖2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA1,3-2磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸乳酸乳酸丙氨酸丙氨酸三羧酸三羧酸循环循环磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油草酰乙酸草酰乙酸-H2O + CO2磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖的有氧氧化糖的有氧氧化糖酵解糖酵解糖异生糖异生糖异生的概念名 词 解 释糖酵解、糖酵解途径糖的有氧氧化、三羧酸循