第四章糖代谢-Appt课件

1、第四章第四章糖代谢糖代谢Metabolism of Carbohydrates糖的化学糖的化学l糖的概念：化学本质为多羟醛或多羟酮类糖的概念：化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。又被称为碳水化及其衍生物或多聚物。又被称为碳水化合物合物CnH2Om。糖的分类及其构造糖的分类及其构造根据其水解产物的情况，糖主要可分为四类根据其水解产物的情况，糖主要可分为四类单糖单糖 ：葡萄糖、果糖、半乳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖寡糖寡糖 ：蔗糖、乳糖：蔗糖、乳糖多糖多糖 ：纤维素、淀粉、糖原：纤维素、淀粉、糖原结合糖：糖脂、蛋白多糖、糖蛋白结合糖：糖脂、蛋白多糖、糖蛋白葡萄糖葡萄糖glucose构造构造醛

2、糖酮糖互变异构醛糖酮糖互变异构第一节第一节概述概述Introduction 一、糖的生理功能一、糖的生理功能l氧化分解、供应能量l储存能量，维持血糖l提供原料，合成其它物质l参与构造组织细胞l其他功能二、糖的消化吸收二、糖的消化吸收淀粉淀粉 麦芽糖麦芽糖+麦芽三糖麦芽三糖 40% 25%-临界糊精临界糊精+异麦芽糖异麦芽糖 30% 5%葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的-淀粉酶淀粉酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 -临界糊精酶临界糊精酶 消化过程消化过程 肠粘膜肠粘膜上皮细胞上皮细胞刷状缘刷状缘 胃胃 口腔口腔 肠腔肠腔 胰液中的胰液中的-淀粉酶淀粉酶 三、糖代谢的概略三、糖代谢的概略l葡萄糖转运体葡萄

3、糖转运体lGlucose transporters，GLUT l有有GLUT15五种五种lGLUT1：主要存在于：主要存在于RBClGLUT4：主要存在于脂肪组织和肌肉：主要存在于脂肪组织和肌肉糖代谢的概略糖代谢的概略 葡萄糖葡萄糖糖异生途径糖异生途径 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 糖原合成糖原合成 淀粉淀粉 消化与吸收消化与吸收 H2O及及CO2酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 无无氧氧 乳酸乳酸肝糖原分解肝糖原分解 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 核糖核糖 + NADPH+H+ATP 第二节第二节 糖的无氧氧化糖的无氧氧化Glycolysis糖的无氧氧化糖的无氧氧化l概

4、念：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解成乳概念：在缺氧情况下，葡萄糖或糖原分解成乳酸酸lactate的过程的过程糖的无氧氧化，又糖的无氧氧化，又称为糖酵解称为糖酵解glycolysis。 l反响部位：胞质反响部位：胞质糖酵解反响过程糖酵解反响过程ATPATP酵解途径酵解途径葡萄糖葡萄糖磷酸丙糖磷酸丙糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸一葡萄糖分解成丙酮酸一葡萄糖分解成丙酮酸1. 葡萄糖磷酸化为葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖glucose-6-phosphate, G-6-P)OHOHHOHHOHHOHCH2HHOOHOHHOHHOHHOHCH2HOPATP ADP己糖激酶Mg2+GG-6-Pl 磷酸化使

5、葡萄糖不能自在逸出细胞磷酸化使葡萄糖不能自在逸出细胞l 是第一个磷酸化反响，耗费一个是第一个磷酸化反响，耗费一个ATP l 反响不可逆，第反响不可逆，第1个关键酶个关键酶l 己糖激酶己糖激酶HK分四型，肝中为葡萄糖激酶分四型，肝中为葡萄糖激酶GK 己糖激酶己糖激酶 葡萄糖激酶葡萄糖激酶存在部位存在部位 肝外组织肝外组织 肝肝Km 值值 0.1mmol/L 10mmol/L底物底物 G, 果糖果糖, 甘露糖甘露糖 G调理调理 G-6-P反响抑制反响抑制 胰岛素诱导胰岛素诱导己糖激酶和葡萄糖激酶的比较己糖激酶和葡萄糖激酶的比较 2. 6-磷酸葡萄糖异构为磷酸葡萄糖异构为6-磷酸果糖磷酸果糖 (fr

6、uctose-6-phosphate, F-6-P)OHOHHOHHOHHOHCH2HOPG-6-PF-6-P磷酸己糖 异构酶OHCH2OHHCH2OHHHOHOOP3. 6-磷酸果糖转变成磷酸果糖转变成1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 (1,6-fructose-biphosphate, F-1,6-BP)l是第二个磷酸化反响，耗费一个是第二个磷酸化反响，耗费一个ATPl反响不可逆，第反响不可逆，第2个关键酶个关键酶l磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 (PFK-1)是糖酵解的限速酶是糖酵解的限速酶F-6-POHCH2OHHCH2OHHHOHOOPF-1,6-BPOHCH2HCH2OHHHOHOOPO

7、PATP ADPMg2+磷酸果糖激酶4. 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖分子磷酸丙糖l反响可逆，由醛缩酶反响可逆，由醛缩酶aldolase催化催化F-1,6-BPCH2C OCHHOCOHHCOHHCH2OPOPCH2C OOPCHOCHOHCH2OPCH2OH+醛缩酶磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛5. 磷酸丙糖同分异构化磷酸丙糖同分异构化l磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶triose phosphate isomerase)lG2分子分子3-磷酸甘油醛，耗费磷酸甘油醛，耗费2分子分子ATP。CH2C OOPCHOCHOHCH2OPCH2OH磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶6. 3

8、-磷酸甘油醛氧化为磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸CHOCHOHCH2OP3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H +Pi3-磷酸甘油醛 脱氢酶CCHOHCH2OPOOP1，3-二磷酸甘油酸l 醛基氧化成羧基，并参与一分子磷酸，构成醛基氧化成羧基，并参与一分子磷酸，构成混合酸酐。脱下的氢由混合酸酐。脱下的氢由NAD+接受。接受。7. 1,3-二磷酸甘油酸转变成二磷酸甘油酸转变成3-磷酸磷酸甘油酸甘油酸l此步为第一个底物程度磷酸化此步为第一个底物程度磷酸化l反响可逆反响可逆COO- -CHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 激酶CCHOHCH2OPOOP1，3-二磷酸甘油酸ADP

9、ATP8. 3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘磷酸甘油酸油酸COO- -CHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 变位酶COO- -CHCH2OHOP2-磷酸甘油酸9. 2-磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸PEPCOO- -CHCH2OHOP2-磷酸甘油酸COO- -CCH2O磷酸烯醇式 丙酮酸P+ H2O烯醇化酶l反响引起分子内能量重新分布，构成高反响引起分子内能量重新分布，构成高能磷酸键。能磷酸键。10. PEP转变成丙酮酸转变成丙酮酸pyruvate)l烯醇式立刻自发转变为酮式烯醇式立刻自发转变为酮式l第二个底物程度磷酸化第二个底物程度磷酸化

10、l反响不可逆，第反响不可逆，第3个关键酶个关键酶COO- -CCH3ADP ATPCOO- -CCH2OPEPP丙酮酸激酶O丙酮酸二丙酮酸转变成乳酸二丙酮酸转变成乳酸lactateCOO- -CCH3NAD+NADH+H +O丙酮酸COO- -CHOHCH3乳酸脱氢酶乳酸l 复原反响，复原反响，NADH+H+来自于来自于3-磷酸甘油醛脱氢磷酸甘油醛脱氢l 乳酸是糖酵解的终产物乳酸是糖酵解的终产物糖酵解的全过程糖酵解的全过程GG-6-PF-6-PF-1,6-BP磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸PEP丙酮酸乳酸ATP ADPATP ADPNADH+H+ NAD+H2O醛

11、缩酶Pi异构酶PFK-13-磷酸甘油 醛脱氢酶ATP ADP磷酸甘油 酸激酶变位酶烯醇化酶ADP ATP丙酮酸激酶LDH己糖激酶异构酶3-磷酸甘油醛糖酵解小结糖酵解小结l反响部位：胞质反响部位：胞质l糖酵解是一个不需氧的产能过程糖酵解是一个不需氧的产能过程l2个底物程度磷酸化反响个底物程度磷酸化反响ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶1,3- -二二磷磷酸酸甘甘油油酸酸3- -磷磷酸酸甘甘油油酸酸ADPATP磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶产能的方式和数量产能的方式和数量l方式：底物程度磷酸化方式：底物程度磷酸化l数量：从数量：从G开场开场 22-2= 2ATPl 从从Gn开

12、场开场 22-1= 3ATPlATP的生成：的生成：l糖酵解时，糖酵解时，1mol葡萄糖共生成葡萄糖共生成4molATP，净生成净生成2molATP反响全过程中有三步不可逆的反反响全过程中有三步不可逆的反响：响：G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶二、糖酵解的调理二、糖酵解的调理关键酶关键酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1限速酶限速酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 调理方式调理方式 变构调理变构调理 共价修饰调理共价修饰调理 一一6-磷酸果

13、糖激酶磷酸果糖激酶-1PFK-1F-6-PF-1,6-BPPFK-1AMP、ADP、F-2,6-BP（强）ATP、柠檬酸6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(PFK-1)1、变构调理、变构调理变构抑制剂：变构抑制剂：ATP、柠檬酸、柠檬酸PFK-1有两个有两个ATP结合位点结合位点活性中心内：活性中心内：ATP作为底物结合作为底物结合活性中心外：活性中心外：ATP作为变构效应物结合作为变构效应物结合变构激活剂：变构激活剂：AMP、ADP、F-1,6-BP、F-2,6-BPF-1,6-BP对对PFK-1具有正反响作用具有正反响作用F-2,6-BP是是PFK-1的最强变构激活剂的最强变构激活剂F-2,

14、6-BP的生成的生成PiF-6-PF-2,6-BPATPADPH2OPFK-2果糖二磷酸酶-2AMP柠檬酸PFK-2是一种双功能酶，磷酸化后激酶活性下降，是一种双功能酶，磷酸化后激酶活性下降，磷酸酶活性升高。磷酸酶活性升高。二丙酮酸激酶二丙酮酸激酶l变构调理：变构调理：F-1,6-BP为变构激活剂；为变构激活剂；lATP和肝内和肝内Ala为变构抑制剂。为变构抑制剂。l共价修饰调理：胰高血糖素经过共价修饰调理：胰高血糖素经过cAMP和和PKA使其磷酸化而抑制其活性。使其磷酸化而抑制其活性。 三葡萄糖激酶及己糖激酶三葡萄糖激酶及己糖激酶lG-6-P可反响抑制己糖激酶可反响抑制己糖激酶l胰岛素可诱导

15、葡萄糖激酶的合成胰岛素可诱导葡萄糖激酶的合成三、糖酵解的生理意义三、糖酵解的生理意义l是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式l某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径果糖果糖己糖激酶己糖激酶GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP丙酮酸丙酮酸半乳糖半乳糖1-磷酸半乳糖磷酸半乳糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖半乳糖激酶半乳糖激酶变位酶变位酶甘露糖甘露糖6-磷酸甘露糖磷酸甘露糖己糖激酶己糖激酶变位酶变位酶除葡萄糖外，其它己糖也可转变成除葡萄糖外，其它己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径。磷酸己糖而进入酵解

16、途径。 糖酵解的全过程糖酵解的全过程GG-6-PF-6-PF-1,6-BP磷酸二羟丙酮1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸PEP丙酮酸乳酸ATP ADPATP ADPNADH+H+ NAD+H2O醛缩酶Pi异构酶PFK-13-磷酸甘油 醛脱氢酶ATP ADP磷酸甘油 酸激酶变位酶烯醇化酶ADP ATP丙酮酸激酶LDH己糖激酶异构酶3-磷酸甘油醛第三节第三节糖的有氧氧化糖的有氧氧化Aerobic Oxidation of Glucose糖的有氧氧化糖的有氧氧化l概念：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化概念：指在机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成成H2O和和CO2，并释放出大量能量的过程

17、。是，并释放出大量能量的过程。是机体主要供能方式。机体主要供能方式。l部位：胞质及线粒体部位：胞质及线粒体一、有氧氧化的反响过程一、有氧氧化的反响过程丙酮酸胞液线粒体第一阶段 （同酵解）第二阶段第三阶段三羧酸循环氧化磷酸化CO2+ H2O+ATP丙酮酸乙酰CoAG分为三个阶段：分为三个阶段：一葡萄糖生成丙酮酸酵解途径一葡萄糖生成丙酮酸酵解途径二丙酮酸的氧化脱羧二丙酮酸的氧化脱羧丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA经脱氢、脱羧、酰化生成乙酰CoA，这是不可逆反响。在线粒体内进展。COO- -CCH3NAD+NADH+H +O丙酮酸CH3C丙酮酸脱氢酶 复合体乙酰

18、OSCoACoA+ HSCoA+ CO2丙酮酸脱氢酶复合体的组成丙酮酸脱氢酶复合体的组成酶酶辅酶辅酶E1丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶TPP（VB1）E2二氢硫辛酰胺转乙酰酶二氢硫辛酰胺转乙酰酶硫辛酸（硫辛酸）硫辛酸（硫辛酸）HSCoA（泛酸）（泛酸）E3二氢硫辛酰胺脱氢酶二氢硫辛酰胺脱氢酶FAD（VB2）NAD+（Vpp）HSCoANAD+丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体SSCHH2CH2C(CH2)4COOHSHSHCHH2CH2C(CH2)4COOH+2H- -2H硫辛酸（lipoic acid)二氢硫辛酸CCNH2HCNCH2SCCNCNCHCH3CH2CH2H3COPOO-OPOO-O

19、-+焦磷酸硫胺素（TPP）NNNNNH2OCH2OOHOPO3H2OHOOPPOOOHCH2CCH3CH3COHHCONHCH2CH2CONHCH2CH2SH泛酸泛酸4-磷酸泛酰磷酸泛酰巯基乙胺巯基乙胺辅酶辅酶AHSCoA构造构造SH酰基结合酰基结合位点位点HSCoA丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA的生成的生成二、二、 三羧酸循环三羧酸循环l概述：由乙酰概述：由乙酰CoA与草与草酰乙酸缩合成柠檬酸开酰乙酸缩合成柠檬酸开场，经反复脱氢、脱羧场，经反复脱氢、脱羧再生成草酰乙酸的循环再生成草酰乙酸的循环反响过程。又称柠檬酸反响过程。又称柠檬酸循环和循环和Krebs循环。循环。l反响部位：线粒体基质反响部位

20、：线粒体基质一一TCA循环由循环由8步代谢反响组成步代谢反响组成1. 柠檬酸的生成柠檬酸的生成l反响不可逆反响不可逆lTCA循环的第一个关键酶循环的第一个关键酶乙酰乙酰CoA草酰乙酸草酰乙酸柠檬酸合酶柠檬酸合酶柠檬酸柠檬酸2. 柠檬酸异构为异柠檬酸柠檬酸异构为异柠檬酸柠檬酸柠檬酸异柠檬酸异柠檬酸顺乌头酸顺乌头酸3. 酮戊二酸的生成酮戊二酸的生成l第一次氧化脱羧第一次氧化脱羧l反响不可逆反响不可逆lTCA循环第二个关键酶循环第二个关键酶限速酶限速酶异柠檬酸异柠檬酸酮戊二酸酮戊二酸异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶NAD+ NADH+H+4. 琥珀酰琥珀酰CoA的生成的生成l第二次氧化脱羧第二次氧化脱羧

21、l反响不可逆反响不可逆lTCA循环第三个关键酶循环第三个关键酶酮戊二酸酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶系酮戊二酸脱氢酶系琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酰琥珀酰CoA琥珀酸琥珀酸5. 琥珀酸的生成琥珀酸的生成lTCA循环中独一的底物程度磷酸化反响循环中独一的底物程度磷酸化反响琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶GTPATP6. 琥珀酸脱氢生成延胡索酸琥珀酸脱氢生成延胡索酸l琥珀酸脱氢酶是琥珀酸脱氢酶是TCA循环中独一与内膜结合的循环中独一与内膜结合的酶，受氢体是酶，受氢体是FAD琥珀酸琥珀酸琥珀酸脱氢琥珀酸脱氢酶酶延胡索酸延胡索酸延胡索酸延胡索酸延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸苹果酸7. 延胡索酸加水生成苹果酸延胡索酸加水生

22、成苹果酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶8. 苹果酸脱氢生成草酰乙酸苹果酸脱氢生成草酰乙酸CoASHNADH+H+NAD+CO2NAD+NADH+H+CO2GTPGDP+PiFADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O柠檬酸合酶柠檬酸合酶顺乌头酸梅顺乌头酸梅异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶GTPGDPATPADP核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶Citrate cycleCOCH2COOCOOCH3COSCo

23、ACCH2COOCOOCH2HOCOOCCHCOOCOOCH2COOCHCHCOOCOOCH2COOH2OH2OHOCO2CH2CH2COCOOCOOCH2CH2COOCOSCoACO2NAD+NADH+H+CH2CH2COOCOOGDP+PiGTPCHCH2COOCOOOOC CHCCOOHHONAD+NADH+H+FADFADH2H2Oacetyl CoAH2Ooxaloacetatecitrate synthasecitrateaconitasecis-aconitateaconitaseisocitrateNAD+NADH+H+isocitrate dehydrogenase-keto

24、-glutarate-ketoglutaratedehydrogenase complexsuccinyl-CoAADPATPCoASH succinyl CoA syntetasesuccinate dehydrogenasefumaratesuccinatefumarasemalatemalate dehydrogenaseHSCoAHSCoA乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶-酮戊二酸酮戊二酸脱氢酶复合体脱氢酶复合体三

25、羧酸循环的特点三羧酸循环的特点l经过一次三羧酸循环经过一次三羧酸循环l耗费一分子乙酰耗费一分子乙酰CoA；l经四次脱氢，二次脱羧，一次底物程度磷酸化；经四次脱氢，二次脱羧，一次底物程度磷酸化；l生成生成1分子分子FADH2，3分子分子NADH+H+，2分子分子CO2，1分子分子GTPl关键酶有：关键酶有：l柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、 -酮戊二酮戊二酸脱氢酶复合体酸脱氢酶复合体l整个循环反响为不可逆反响整个循环反响为不可逆反响l总反响式总反响式l乙酰乙酰CoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH+3H+FADH2+GTP+HSCoAl在有氧

26、条件下进展，产生的复原当量经氧化磷在有氧条件下进展，产生的复原当量经氧化磷酸化可产生酸化可产生ATP，是产生，是产生ATP的主要途径的主要途径三羧酸循环的中间产物三羧酸循环的中间产物l三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身三羧酸循环中间产物起催化剂的作用，本身无量的变化，不能够经过三羧酸循环直接从无量的变化，不能够经过三羧酸循环直接从乙酰乙酰CoA合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他合成草酰乙酸或三羧酸循环中其他产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循产物，同样中间产物也不能直接在三羧酸循环中被氧化为环中被氧化为CO2及及H2O。外表上看来，三羧酸循环运转必不可少的草酰外表上看来，三羧酸循环运转必不可

27、少的草酰乙酸在三羧酸循环中是不会耗费的，它可被反复利乙酸在三羧酸循环中是不会耗费的，它可被反复利用。实践上：用。实践上：例如：例如： 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 柠檬酸柠檬酸 脂肪酸脂肪酸 琥珀酰琥珀酰CoA 卟啉卟啉 . 机体内各种物质代谢之间是彼此联络、相互配合机体内各种物质代谢之间是彼此联络、相互配合的，的，TCAC中的某些中间代谢物可以转变合成其他中的某些中间代谢物可以转变合成其他物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联络。物质，借以沟通糖和其他物质代谢之间的联络。 . 机体糖供缺乏时，能够引起机体糖供缺乏时，能够引起TCAC运转妨碍，运转妨碍，

28、这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再这时苹果酸、草酰乙酸可脱羧生成丙酮酸，再进一步生成乙酰进一步生成乙酰CoA进入进入TCAC氧化分解。氧化分解。 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸脱羧酶草酰乙酸脱羧酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 苹果酸苹果酸 苹果酸酶苹果酸酶 丙酮酸丙酮酸 CO2 NAD+ NADH + H+ 所以，草酰乙酸必需不断被更新补充。所以，草酰乙酸必需不断被更新补充。草酰乙酸草酰乙酸 柠檬酸柠檬酸柠檬酸柠檬酸裂解酶裂解酶乙酰乙酰CoA 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸羧化酶羧化酶CO2 苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸脱氢酶脱氢酶NADH+H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸谷草转氨酶谷草转氨酶-酮戊二酸酮戊

29、二酸 谷氨酸谷氨酸 草酰乙酸的来源如下：草酰乙酸的来源如下：中间产物必需不断补充中间产物必需不断补充回补反响回补反响l草酰乙酸的回补草酰乙酸的回补草酰乙酸丙酮酸羧化酶COO- -CCH3O丙酮酸COO- -CCH2OCOOHCO2+ATPADP+Pi二二TCA循环受底物、产物和循环受底物、产物和关键酶活性的调理关键酶活性的调理lTCA循环主要受其底物、产物、关键酶活性循环主要受其底物、产物、关键酶活性3种要素的调控。种要素的调控。lTCA循环的速率和流量主要受循环的速率和流量主要受3种要素的调控：种要素的调控：底物的供应量，催化循环最初几步反响酶的反底物的供应量，催化循环最初几步反响酶的反响别

30、构抑制，产物堆积的抑制造用。响别构抑制，产物堆积的抑制造用。1. TCA循环中有循环中有3个关键酶个关键酶l柠檬酸合酶柠檬酸合酶l异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶l-酮戊二酸脱氢酶酮戊二酸脱氢酶 乙酰乙酰CoA 柠檬酸柠檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA -酮戊二酸酮戊二酸 异柠檬酸异柠檬酸 苹果酸苹果酸 NADH FADH2 GTP ATP 异柠檬酸异柠檬酸 脱氢酶脱氢酶柠檬酸合酶柠檬酸合酶-酮戊二酸脱酮戊二酸脱氢酶复合体氢酶复合体ATP +ADP ADP +ATP 柠檬酸柠檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA NADH +Ca2+ Ca2+ ATP、ADP的影响的影响

31、 产物堆积引起抑制产物堆积引起抑制循环中后续反响循环中后续反响中间产物别位反中间产物别位反响抑制前面反响响抑制前面反响中的酶中的酶其他，如其他，如Ca2+可可激活许多酶激活许多酶2. TCA循环与上游和下游反响协循环与上游和下游反响协调调l在正常情况下，糖酵解途径和在正常情况下，糖酵解途径和TCA循环的循环的速度是相协调的。这种协调不仅经过高浓度的速度是相协调的。这种协调不仅经过高浓度的ATP、NADH的抑制造用，亦经过柠檬酸对磷的抑制造用，亦经过柠檬酸对磷酸果糖激酶酸果糖激酶-1的别构抑制造用而实现。的别构抑制造用而实现。 l氧化磷酸化的速率对氧化磷酸化的速率对TCA循环的运转也起着非循环的

32、运转也起着非常重要的作用。常重要的作用。 三三TCA循环的生理意义循环的生理意义 1. 三大营养物质的共三大营养物质的共同氧化途径同氧化途径2. 三大物质代谢联络的枢纽三大物质代谢联络的枢纽三、有氧氧化的生理意义三、有氧氧化的生理意义 l糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐渐分次仅产能效率高，而且由于产生的能量逐渐分次释放，相当一部分构成释放，相当一部分构成ATP，所以能量的利用，所以能量的利用率也高。率也高。2ATPNADH+H+21.5或或2.5ATP3NADH+H+62.5ATPFADH221.5ATPGTP2

33、1ATP能量产生：合计能量产生：合计30或或32个个ATPNADH+H+22.5ATP反应反应辅酶辅酶最终获得最终获得ATP第一阶段（胞质）第一阶段（胞质） 葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2NADH3或或5* 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2丙酮酸丙酮酸2第二阶段（线粒体基质）第二阶段（线粒体基质） 2丙酮酸丙酮酸2乙酰乙酰CoA2NADH5第三阶段（线粒体基质）第三阶段（线粒体基质） 2异柠檬酸异柠檬

34、酸2-酮戊二酸酮戊二酸2NADH5 2-酮戊二酸酮戊二酸2琥珀酰琥珀酰CoA2NADH5 2琥珀酰琥珀酰CoA2琥珀酸琥珀酸2 2琥珀酸琥珀酸2延胡索酸延胡索酸2FADH23 2苹果酸苹果酸2草酰乙酸草酰乙酸2NADH5由一个葡萄糖总共获得由一个葡萄糖总共获得30或或32四、糖有氧氧化的调理四、糖有氧氧化的调理关关键键酶酶 酵解途径：己糖激酶酵解途径：己糖激酶 丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸的氧化脱羧：丙酮酸脱氢酶复合体 三羧酸循环：柠檬酸合酶三羧酸循环：柠檬酸合酶6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶丙酮酸激酶异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复

35、合体1. 丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体l变构调理：变构调理：l共价修饰调理：共价修饰调理：l磷酸化失活；胰岛素和磷酸化失活；胰岛素和Ca2+促进其去磷酸化，使促进其去磷酸化，使其活性添加。其活性添加。丙酮酸丙酮酸脱氢酶复合体乙酰CoAAMP、NAD+、CoA、Ca2+ATP、NADH、脂肪酸2. 柠檬酸合酶柠檬酸合酶l变构激活剂：变构激活剂：ADPl变构抑制剂：变构抑制剂：NADH、琥珀酰、琥珀酰CoA、柠檬酸、柠檬酸、ATPl3. 异柠檬酸脱氢酶异柠檬酸脱氢酶l变构激活剂：变构激活剂：ADP、Ca2+l变构抑制剂：变构抑制剂：ATP4. 酮戊二酸脱氢酶复合体酮戊二酸脱氢酶复合体l与丙

36、酮酸脱氢酶复合体类似。与丙酮酸脱氢酶复合体类似。l总体说，氧化磷酸化促进总体说，氧化磷酸化促进TCA循环循环lATP/ADP，抑制，抑制TCAC，氧化磷酸化，氧化磷酸化； lATP/ADP，促进，促进TCAC，氧化磷酸化，氧化磷酸化。 有氧氧化调理的特点：有氧氧化调理的特点：l有氧氧化的调理经过对其关键酶的调理有氧氧化的调理经过对其关键酶的调理lATP/ADP或或ATP/AMP比值全程调理。该比值比值全程调理。该比值升高，一切关键酶均被抑制升高，一切关键酶均被抑制l氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降氧化磷酸化速率影响三羧酸循环。前者速率降低，那么后者速率也减慢低，那么后者速率也减慢l三羧

37、酸循环与酵解途径相互协调。三羧酸循环三羧酸循环与酵解途径相互协调。三羧酸循环需求多少乙酰需求多少乙酰CoA，那么酵解途径相应产生多，那么酵解途径相应产生多少丙酮酸以生成乙酰少丙酮酸以生成乙酰CoA五、巴斯德效应五、巴斯德效应Pastuer effect l概念概念l指有氧氧化抑制糖酵解的景象。指有氧氧化抑制糖酵解的景象。l机制机制l有氧时，有氧时，NADH+H+进入线粒体内氧化，丙酮进入线粒体内氧化，丙酮酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸酸进入线粒体进一步氧化而不生成乳酸;l缺氧时，酵解途径加强，缺氧时，酵解途径加强，NADH+H+在胞液浓在胞液浓度升高，丙酮酸作为氢接受体生成乳酸。度升高，丙

38、酮酸作为氢接受体生成乳酸。三羧酸循环必需在有氧条件下进展三羧酸循环必需在有氧条件下进展G酵解途径2NADH+H+2ATP2丙酮酸2乳酸入线粒体 氧化无氧有氧巴斯德效应：有氧氧化抑制糖酵解巴斯德效应：有氧氧化抑制糖酵解第四节第四节 葡萄糖的其他葡萄糖的其他代谢途径代谢途径Other Metabolism Pathways of Glucose一、磷酸戊糖途径一、磷酸戊糖途径l概念：磷酸戊糖途径概念：磷酸戊糖途径pentose phosphate pathway是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成，前者再进一步转变成3-磷酸甘油磷酸甘油醛和醛和6

39、-磷酸果糖的反响过程。磷酸果糖的反响过程。l细胞定位：胞质细胞定位：胞质l反响过程可分为二个阶段反响过程可分为二个阶段 l第一阶段：氧化反响阶段，生成磷酸戊糖，第一阶段：氧化反响阶段，生成磷酸戊糖，NADPH+H+和和CO2l第二阶段：非氧化反响，包括一系列基团转移第二阶段：非氧化反响，包括一系列基团转移R=H: NAD+; R=H2PO3:NADP+ NAD+和和NADP+的构造的构造1. 氧化反响阶段的产物为氧化反响阶段的产物为5-磷酸核糖和磷酸核糖和NADPH l催化第一步脱氢反响的催化第一步脱氢反响的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶。关键酶。l两次脱氢均由两次脱氢均由NA

40、DP+接受生成接受生成NADPH + H+。l反响生成的磷酸核糖是非常重要的中间产物。反响生成的磷酸核糖是非常重要的中间产物。G-6-P5-磷酸核糖磷酸核糖NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO22基团转移反响基团转移反响l第二阶段反响的意义就在于经过一系列基团转第二阶段反响的意义就在于经过一系列基团转移反响，将核糖转变成移反响，将核糖转变成6-磷酸果糖和磷酸果糖和3-磷酸甘磷酸甘油醛而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称油醛而进入酵解途径。因此磷酸戊糖途径也称磷酸戊糖旁路磷酸戊糖旁路pentose phosphate shunt。15-磷酸核酮糖经转变为磷酸核酮糖经转

41、变为5-磷酸木酮磷酸木酮糖后参与基团转移反响糖后参与基团转移反响TPP5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛2两种酶催化基团转移反响两种酶催化基团转移反响总反响式总反响式36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6NADP+26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2磷酸戊糖途径的特点磷酸戊糖途径的特点 l脱氢反响以脱氢反响以NADP+为受氢体，生成为受氢体，生成

42、NADPH+H+l反响过程中进展了一系列酮基和醛基转移反响，反响过程中进展了一系列酮基和醛基转移反响，经过了经过了3、4、5、6、7碳糖的演化过程碳糖的演化过程l生成重要的中间代谢物生成重要的中间代谢物5-磷酸核糖磷酸核糖l一分子一分子G-6-P经过反响，只能发生一次脱羧和二经过反响，只能发生一次脱羧和二次 脱 氢 反 响 ， 生 成 一 分 子次 脱 氢 反 响 ， 生 成 一 分 子 C O 2 和和 2 分 子分 子NADPH+H+二磷酸戊糖途径的调理二磷酸戊糖途径的调理6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决议磷酸戊糖途径的关键酶，其活性的高低决议6-磷

43、酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖途径的流量。 活性主要受活性主要受NADPH/NADP+比值的影响，比比值的影响，比值升高那么被抑制，降低那么被激活。值升高那么被抑制，降低那么被激活。三磷酸戊糖途径的生理意义三磷酸戊糖途径的生理意义l为核酸的生成提供核糖为核酸的生成提供核糖 l提供提供NADPH作为供氢体参与多种代谢反响作为供氢体参与多种代谢反响lNADPH是体内许多合成代谢的供氢体是体内许多合成代谢的供氢体lNADPH参与体内羟化反响参与体内羟化反响lNADPH还用于维持谷胱甘肽还用于维持谷胱甘肽GSH的复原的复原形状形状2G-SH G-S-S-GA AH2 NADP+

44、 NADPH+H+磷酸戊糖途径的生理意义磷酸戊糖途径的生理意义 第五节第五节 糖原的合成与分解糖原的合成与分解Glycogenesis and Glycogenolysis糖原糖原glycogenl是由假设干葡萄糖单位组成的具有多分支构是由假设干葡萄糖单位组成的具有多分支构造的大分子化合物，是动物体内糖的储存方造的大分子化合物，是动物体内糖的储存方式之一，是机体能迅速动用的能量贮藏。式之一，是机体能迅速动用的能量贮藏。l糖原储存的主要器官及其生理意义糖原储存的主要器官及其生理意义 l肝脏：肝糖原，维持血糖程度肝脏：肝糖原，维持血糖程度l肌肉：肌糖原，主要供肌肉收缩所需肌肉：肌糖原，主要供肌肉收

45、缩所需HOOHHOHHOHCH2OHHHOHHOHHOHCH2OHHOHOHOHHOHCH2OHHOHOHOHHOHCH2OHHOHOHHOHHOHCH2OHHOHOHHOHCH2OHHOOHOHOHHOHHOHCH2OHHO -1,4-糖苷键糖苷键复原端复原端 -1,6-糖苷键糖苷键非复原端非复原端l 糖原分子只需一个复原端。糖原的合成糖原分子只需一个复原端。糖原的合成分解都是在非复原端上进展的。分解都是在非复原端上进展的。 一、糖原合成一、糖原合成glycogenesisl定义：指由单糖主要是葡萄糖合成糖原的定义：指由单糖主要是葡萄糖合成糖原的过程。过程。l合成部位：胞质合成部位：胞质l组

46、织定位：主要在肝脏、肌肉组织定位：主要在肝脏、肌肉1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖反响过程反响过程耗费一个高能磷酸键耗费一个高能磷酸键OHOHHOHHOHHOHCH2HHOOHOHHOHHOHHOHCH2HOPATP ADP己糖激酶Mg2+GG-6-P葡萄糖葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖激酶肝葡萄糖激酶肝2. 6-磷酸葡萄糖转变成磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHOHHOHHOHHOHCHHOHOHHHOHHOHCH2HG-1-POPHOOPG-6-P磷酸葡萄磷酸葡萄糖变位酶糖变位酶+UTP PP

47、i UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3. 1- 磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖转变成尿苷二磷酸葡萄糖2Pi1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖UDPG 尿苷尿苷PPP耗费一个耗费一个PUDPG可看作可看作“活性葡萄糖，在体内充作葡萄糖供体。活性葡萄糖，在体内充作葡萄糖供体。OHHOOHHOHHOHCH2OHHP尿苷尿苷POOOHOHHHHCH2HHNNOOOPOO POO HOOHHOHHOHCH2OHHOHUDPG糖原糖原n + UDPG糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶(glycogen syn

48、thase) UDP UTPADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4. -1,4-糖苷键式结合糖苷键式结合UDPG合成糖原合成糖原5. 糖原分枝的构成糖原分枝的构成-1,6-糖苷键糖苷键分支酶分支酶(branching enzyme)-1,4-糖苷糖苷键键-1,6-糖苷键糖苷键糖原的合成代谢糖原的合成代谢lUDPG是是G的活化方式，是的活化方式，是G活性供体活性供体l糖原合成中，每添加一个糖原合成中，每添加一个G单位耗费单位耗费2个个P l糖原合酶是关键酶糖原合酶是关键酶l糖原支链构造的构成需求分支酶的作用糖原支链构造的构成需求分支酶的作用 GHK或GKG-6-PATP ADPG-1-P

49、 UDPG焦磷酸化酶UDPGUTP PPiGn UDPGn+1糖原酶糖原引物糖原引物l近来人们在糖原分子的中心发现了一种名为近来人们在糖原分子的中心发现了一种名为glycogenin的蛋白质。的蛋白质。Glycogenin可对其本可对其本身进展共价修饰，将身进展共价修饰，将UDPG分子的分子的G1结合到结合到其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。其酶分子的酪氨酸残基上，从而使它糖基化。这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成这个结合上去的葡萄糖分子即成为糖原合成时的引物。时的引物。Model for glycogen biosynthesis via glycogenin GN，glycoge

50、n synthase GS， and branching enzyme二、糖原分解二、糖原分解glycogenolysisl糖原分解习惯上指肝糖原分解成糖原分解习惯上指肝糖原分解成G。l分解部位：胞质分解部位：胞质HOHOHOHHOHCH2OHHHOHHOHHOHCH2OHHOHOHOHHOHCH2OHHOHOHOHOHOHHOHCH2OHHHOHHOHHOHCH2OHHOHOHOHHOHCH2OHHOOPO+1-磷酸葡萄糖糖原分子(Gn)少1个残基的糖原分子(Gn-1)糖原磷酸化酶Pi非还原性末端非还原性末端l磷酸化酶是糖原分解的关键酶。磷酸化酶是糖原分解的关键酶。l糖原的糖原的G单位酵解净

51、产生单位酵解净产生3个个ATP。l肌肉中无葡萄糖肌肉中无葡萄糖-6-磷酸酶。磷酸酶。GnPi Gn-1G-1-PG-6-P G-6-P酶H2O PiG磷酸化酶肝肝非复原端非复原端 -1,6-糖苷键糖苷键糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶Glucose脱支酶的脱支酶的葡聚糖转移酶活性葡聚糖转移酶活性脱支酶的作用脱支酶的作用脱支酶的脱支酶的-1,6-糖苷酶活性糖苷酶活性在磷酸化酶和脱在磷酸化酶和脱支酶共同作用下，支酶共同作用下，糖原分解的终产糖原分解的终产物是物是G-1-P和葡和葡萄糖萄糖来自糖原分解的来自糖原分解的6-磷酸葡萄糖的代谢去向磷酸葡萄糖的代谢去向 糖原的合成与分解总图糖原的合成与分解总图UDP

52、G焦磷酸化酶焦磷酸化酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖原糖原n+1 UDP G-6-P G 糖原合酶糖原合酶 磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶 己糖己糖(葡萄糖葡萄糖)激酶激酶 糖原糖原n Pi 磷酸化酶磷酸化酶 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶肝磷酸酶肝 糖原糖原n 三、糖原合成与分解的调理三、糖原合成与分解的调理 关键酶关键酶 糖原合成：糖原合酶糖原合成：糖原合酶 糖原分解：糖原磷酸化酶糖原分解：糖原磷酸化酶 这两种关键酶：这两种关键酶：均受共价修饰和变构调理二种方式作用。均受共价修饰和变构调理二种方式作用。均存在有活性、无活性二种方式，可经过磷均存在有活性、无活性二种方式，可经过磷酸化

53、和去磷酸化相互转变。酸化和去磷酸化相互转变。共价修饰调理共价修饰调理l两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；两种酶磷酸化或去磷酸化后活性变化相反；l两酶均可受磷酸化修饰两酶均可受磷酸化修饰l糖原合酶糖原合酶P：失活：失活抑制糖原合成抑制糖原合成l糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶P：有活性：有活性促进糖原分解促进糖原分解l此调理为酶促反响，有级联放大作用，调理此调理为酶促反响，有级联放大作用，调理速度快；速度快； l受激素调理。受激素调理。 胰高血糖素和肾上腺素升高血糖的机制胰高血糖素胰高血糖素肾上腺素肾上腺素ACcAMPG 蛋白蛋白受体受体PKA糖原分解糖原分解磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶 糖原合酶糖原合

54、酶糖原合成糖原合成血糖血糖磷酸化酶磷酸化酶ATPADPH2OATPADPH2OATPADPH2OAMPATPATPADPCa2+蛋白激酶A（无活性）磷酸化酶b激酶b磷酸化酶b激酶aPi磷蛋白磷酸酶-1磷酸化酶aPi糖原合酶b糖原合酶aPi糖原UDPGG-1-PG血糖乳酸cAMP肾上腺素（肝、肌）胰高血糖素（肝）G-6-P蛋白激酶A（有活性）磷酸化酶b磷蛋白磷酸酶抑制剂-P磷蛋白磷酸酶 抑制剂蛋白激酶A（有活性）肝肌肉磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶-1G 四、糖原积累症四、糖原积累症l糖原累积症糖原累积症glycogen storage diseases是一类遗传性代谢病，其特点为体内某些器官是

55、一类遗传性代谢病，其特点为体内某些器官组织中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的缘组织中有大量糖原堆积。引起糖原累积症的缘由是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。由是患者先天性缺乏与糖原代谢有关的酶类。 第六节第六节糖异生糖异生Gluconeogenesis糖异生糖异生Gluconeogenesisl概念：指从非糖化合物乳酸、甘油、生糖氨概念：指从非糖化合物乳酸、甘油、生糖氨基酸等转变为葡萄糖或糖原的过程。基酸等转变为葡萄糖或糖原的过程。l部位：主要在肝、肾细胞的胞质及线粒体部位：主要在肝、肾细胞的胞质及线粒体l原料：乳酸、甘油和生糖氨基酸等原料：乳酸、甘油和生糖氨基酸等一、糖异生途径一、糖异生途

56、径l糖异生途径糖异生途径gluconeogenic pathway指指从丙酮酸生成葡萄糖的详细反响过程。从丙酮酸生成葡萄糖的详细反响过程。l过程：过程：l大多数反响与酵解途径是共有的，可逆的大多数反响与酵解途径是共有的，可逆的l酵解途径中有酵解途径中有3个由关键酶催化的不可逆反响。个由关键酶催化的不可逆反响。在糖异生时，须由另外的反响和酶替代。在糖异生时，须由另外的反响和酶替代。一丙酮酸羧化支路耗费能量一丙酮酸羧化支路耗费能量PEPADPATP草酰乙酸丙酮酸羧化酶ADP+Pi ATP CO2生物素GTPGDPCO2PEP羧激酶丙酮酸激酶COO- -CCH3COO- -CHCH2OPO丙酮酸CO

57、O- -CCH2OCOOH（线粒体）（线粒体，胞液）丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATP + CO2ADP + Pi 苹果酸苹果酸 NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸 谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 线线粒粒体体胞胞液液PEP 磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTP GDP + CO2 糖异生途径所需糖异生途径所需NADH+H+的来源的来源 糖异生途径中，糖异生途径中，1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷磷酸甘油醛时，需求酸甘油醛时，需求NADH+H+。 由乳酸为原料异

58、生糖时，由乳酸为原料异生糖时， NADH+H+由下述由下述 反响提供。反响提供。乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+ NADH+H+ 由氨基酸为原料进展糖异生时，由氨基酸为原料进展糖异生时， NADH+H+那么那么由线粒体内由线粒体内NADH+H+提供，它们来自于脂酸的提供，它们来自于脂酸的-氧化或三羧酸循环，氧化或三羧酸循环，NADH+H+转运那么经过转运那么经过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。苹果酸苹果酸 线粒体线粒体 苹果酸苹果酸 草酰草酰乙酸乙酸草酰草酰乙酸乙酸NAD+ NADH+H+ NAD+ NADH+H+ 胞浆胞浆 l丙酮酸或能转变成丙酮酸的某

59、些生糖氨基酸作丙酮酸或能转变成丙酮酸的某些生糖氨基酸作为原料异生成糖时，以苹果酸经过线粒体进展为原料异生成糖时，以苹果酸经过线粒体进展糖异生糖异生l乳酸进展糖异生反响时，常在线粒体生成草酰乳酸进展糖异生反响时，常在线粒体生成草酰乙酸后，再变成天冬氨酸而出线粒体内膜进入乙酸后，再变成天冬氨酸而出线粒体内膜进入胞浆胞浆二二1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P F-1,6-BPATPADPPiH2O磷磷酸酸果果糖糖激激酶酶- -1 1果果糖糖1 1, ,6 6- -二二磷磷酸酸酶酶三三6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖G G-6-PATPADPPiH2O葡葡萄萄糖糖6 6-

60、 -磷磷酸酸酶酶己己糖糖激激酶酶要点要点l2分子乳酸或丙酮酸异生成分子乳酸或丙酮酸异生成G共耗费共耗费6个个ATP。l糖异生途径的四个关键酶：丙酮酸羧化酶辅糖异生途径的四个关键酶：丙酮酸羧化酶辅基为生物素、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果基为生物素、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、果糖双磷酸酶糖双磷酸酶-1和葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸酶。磷酸酶。非糖物质进入糖异生的途径非糖物质进入糖异生的途径1糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物糖异生的原料转变成糖代谢的中间产物 生糖氨基酸生糖氨基酸-酮酸酮酸-NH2甘油甘油-磷酸甘油磷酸甘油磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸2H2上述糖代谢中间代谢产物进入糖异生途