基础生化第四章糖代谢

基础生化第四章糖代谢第一页，共一百三十三页，2022年，8月28日一、代谢的基本概念（二）代谢途径物质在细胞中的转变，通常由一系列酶促反应构成，各反应按照一定次序进行。线状方向环状分支状（一）代谢物反应物、中间产物、产物统称代谢物。P289第二页，共一百三十三页，2022年，8月28日环状代谢途径第三页，共一百三十三页，2022年，8月28日分支状代谢途径——核苷酸的从头合成概况5-磷酸核糖PRPPUMPIMPAspCO2+Gln氨基甲酰磷酸乳清酸dTMPUTPCTPGlnGlyGln一碳单位一碳单位CO2AspGTPATPAMPGMP第四页，共一百三十三页，2022年，8月28日（三）物质代谢3种途径1.分解代谢2.合成代谢3.不定向代谢（两用途径）第五页，共一百三十三页，2022年，8月28日奇数脂肪酸ValIleMetG脂肪酸不定向代谢途径返回第六页，共一百三十三页，2022年，8月28日（四）酶的4种组织方式1.分散存在2.多酶复合体3.与膜结合的多酶复合物4.多功能酶返回第七页，共一百三十三页，2022年，8月28日（一）物质代谢1.分解代谢二、物质代谢和能量代谢（1）大分子转变为结构元件（2）结构元件进一步降解为共同代谢中间物（3）共同代谢中间物经共同代谢途径彻底氧化分解（二）能量代谢ATP和NADPH返回

2.合成代谢第八页，共一百三十三页，2022年，8月28日条件温和高度调控代谢途径不可逆4.代谢途径都有限速步骤5.各种生物基本代谢途径高度保守6.代谢途径高度分室化三、代谢的基本特征返回第九页，共一百三十三页，2022年，8月28日1.放射性同位素示踪2.代谢抑制剂3.代谢遗传缺陷型突变体4.基因操作四、代谢的研究方法第十页，共一百三十三页，2022年，8月28日第四章糖代谢第一节概述第二节糖酵解第三节三羧酸循环第四节磷酸戊糖途径第五节糖异生第六节糖原的合成和分解第十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日第一节概述一、重要的单糖二、糖的生理功能三、糖代谢的概况第十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖的概念

糖(carbohydrates)即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。一、重要的单糖第十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日葡萄糖（glucose）结构α-D-葡萄糖第十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日

二、糖的生理功能1.提供能源（50-70%）构成细胞的成分（蛋白聚糖、糖蛋白参与结缔组织、软骨构成，糖蛋白、糖脂参与生物膜）2.提供碳源（aa、脂类、核苷酸）构成某些生物活性物质多种糖蛋白是激素、酶、受体、抗体、血浆蛋白第十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日葡萄糖的主要代谢途径丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA磷酸戊糖途径葡萄糖6-磷酸葡萄糖糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）糖异生三、糖代谢概况（以G为中心）返回章第十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日第二节糖酵解一、糖酵解定义

二、糖酵解过程

三、糖酵解要点

四、NADH和丙酮酸的去路

五、糖酵解的生物学意义

六、糖酵解的调控第十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日一、糖酵解定义糖酵解是生物界最为原始的获取能量的一种方式。在生物进化过程中，虽进化为在有氧条件下获取能量，但仍保留了这种原始方式。第十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日一、糖酵解定义

糖酵解是第一个明确的代谢途径。指将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作Embden-Meyethof途径，简称ＥＭＰ途径。返回节第十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日EMP的化学历程

糖原（或淀粉）1-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮21，3-二磷酸甘油酸23-磷酸甘油酸22-磷酸甘油酸2磷酸烯醇丙酮酸2丙酮酸第一阶段第二阶段第三阶段葡萄糖葡萄糖的磷酸化磷酸己糖的裂解丙酮酸和ATP的生成二、糖酵解过程P316第二十页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（1）

PhophorylationofGlucose不可逆己糖激酶或葡萄糖激酶第二十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（2）

ConversionofGlucose6-PhosphatetoFructose6-Phosphate

磷酸葡萄糖异构酶第二十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（3）

PhosphorylationofFructose6-PhosphatetoFructose1,6-Bisphosphate不可逆反应酶的催化效率很低磷酸果糖激酶第二十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日

F-6-P形成果糖-1，6-二磷酸

Onesubunitofthetetramericphosphofructokinase-1(PFK-1)RegulatoryATP第二十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（4）（5）

羟醛裂解反应醛缩酶磷酸丙糖异构酶第二十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（6）

OxidationofGlyceraldehyde3-phosphateto1,3-Bisphosphoglycerate巯基酶3-磷酸甘油醛脱氢酶第二十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日3-磷酸甘油醛脱氢酶的抑制剂NAD+CysCysSHNAD+SH+CH3HgCl+NAD+CysS+HINAD+CysS+HClHgCH3HgCH3第二十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（7）

PhosphrylTransferfrom1,3-BisphosphoglyceratetoADP底物水平磷酸化磷酸甘油酸激酶第二十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（8）

Conversionof3-Phosphoglycerateto2-Phosphoglycerate磷酸甘油酸变位酶第二十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（9）

Dehydrationof2-PhosphoglyceratetoPhosphoenolpyruvate烯醇化酶第三十页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解途径（10）

TransferofthePhosphorylGroupfromPhophoenolpyruvatetoADP

底物水平磷酸化不可逆反应丙酮酸激酶第三十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日第一阶段：葡萄糖的磷酸化

ATPADPATPADP激酶磷酸果糖激酶异构酶葡萄糖磷酸化的意义：极性增加第三十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日第二阶段：磷酸己糖的裂解醛缩酶异构酶第三十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成

NAD+

NADH+H+

PiADP

ATPH2OMg或MnATPADP丙酮酸PEP丙酮酸激酶脱氢酶激酶变位酶烯醇化酶返回节第三十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日1.还原力：1次产生2（NADH+H+）三、糖酵解要点2.ATP：2次底物水平磷酸化生成ATP，2次消耗ATP，净合成2ATP。3.三步不可逆反应4.总反应式

C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi2C3H4O3+2NADH+2H++2ATP+2H2O返回节第三十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日（一）无氧条件下1.乳酸发酵（动物、细菌等）2.乙醇发酵（酵母等）四、NADH和丙酮酸的去路辅酶I的再生P324第三十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日1.NADH去路：经呼吸链氧化产生5ATP，即共产生7ATP。在某些组织，如某些神经和肌肉细胞中，NADH经磷酸甘油穿梭系统得FAD，产生1.5ATP，总计产生5ATP。（二）有氧条件下：第三十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日2.丙酮酸去路（EMP）葡萄糖COOHC==OCH3丙酮酸CH3-C-SCoAO乙酰CoA三羧酸循环

NAD+

NADH+H+CO2CoASH

葡萄糖的有氧分解第三十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶系催化的反应连接糖酵解和三羧酸循环的中心环节P332第三十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶复合体定位于线粒体基质中

丙酮酸脱氢酶※由3种酶组成二氢硫辛酰转乙酰基酶二氢硫辛酰脱氢酶※6（5）种辅助因子：TPP（VB1）、NAD+（Vpp）、硫辛酸、FAD（VB2）、HSCoA（泛酸）、（Mg2+）第四十页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶系NAD++H+丙酮酸脱氢酶FAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶CO2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAOP333第四十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作用C-H+C-CH3-C-COOHOHCO2丙酮酸噻唑环第四十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶系NAD++H+丙酮酸脱氢酶FAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶CO2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAOP333第四十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日硫辛酸的氢载体和酰基载体作用

氧化型硫辛酸SSCCC(CH2)4COO-SHSCCC(CH2)4COO-乙酰二氢硫辛酸+2H-2H二氢硫辛酸HSHSCCC(CH2)4COO-第四十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸脱氢酶系NAD++H+丙酮酸脱氢酶FAD硫辛酸乙酰转移酶二氢硫辛酸脱氢酶CO2乙酰硫辛酸二氢硫辛酸NADH+H+TPP硫辛酸CoASHNAD+CH3-C-SCoAOP333返回节第四十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日1.产生能量ATP缺氧时合成ATP的主要途径或某些细胞唯一途径，如：剧烈运动的肌肉细胞；成熟红细胞；神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不缺氧也常有糖酵解提供部分能量。2.中间物质作为其它物质合成的原料如磷酸二羟丙酮、G-6-P等3.是有氧和无氧代谢的共同途径五、糖酵解的生物学意义返回节第四十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日限速反应/关键反应在物质代谢整个反应链中，某一步反应速度决定整个反应链的速度，这一步反应称~催化该反应的酶称限速酶/关键酶

糖酵解途径调控酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶

六、糖酵解的调控P325第四十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日酶活力随血糖浓度的变化（一）己糖激酶(HK)和葡糖激酶(GK)第四十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日己糖激酶葡萄糖激酶存在部位肝外组织肝Km

值

0.1mmol/L

10mmol/L底物G,果糖,甘露糖G调节

G-6-P反馈抑制胰岛素诱导功能分解释放能量合成肝糖原己糖激酶和葡萄糖激酶的比较

G-6-P参与很多代谢途径，因此HK不是糖酵解最关键酶第四十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日（二）磷酸果糖激酶(PFK)（关键酶？）F-6-PF-1,6-BPPFK-1AMP、ADP、F-2,6-BPATP、柠檬酸P325

1.别构抑制剂：ATP(能量)、柠檬酸（碳骨架）、质子

2.别构激活剂：AMP、ADP6-磷酸果糖、2，6-二磷酸果糖第五十页，共一百三十三页，2022年，8月28日ATP的作用ATP既是S，又是别构抑制剂，浓度低时和高时作用不同第五十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日ATP对PFK-1的别构抑制

Onesubunitofthetetramericphosphofructokinase-1(PFK-1)RegulatoryATP

ATP既是底物又是抑制剂，PFK-1上有两个ATP结合位点：别构位点和活性中心，且与活性中心的亲和力高。当ATP浓度高与别构位点结合后，使酶转变为T态，降低了酶与F-6-P的亲和力。巴斯德效应第五十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日2，6-FBP对PFK的别构激活（最强激活剂）P3262，6-FBP控制PFK的构象转换，提高PFK对S的亲和力并能降低ATP的抑制效应。第五十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日

PFK2和F-2,6-BPase是多功能酶位于一条多肽链上，是同一蛋白的两种不同形式，PFK2为去磷酸化形式，F-2,6-BPase是Ser-OH磷酸化形式。G过剩，胰岛素分泌↑，胰高血糖素分泌↓，则促进去磷酸化，F-2,6-BP↑，糖酵解加速。2，6-FBP的合成与分解

第五十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日

F-6-P2，6-FBP激活PFK

前馈激活作用；抵消ATP的抑制。

PFK2F-6-P的别构激活

AMP和ADP的别构激活解除ATP抑制作用

第五十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日（三）丙酮酸激酶

1.别构调节变构抑制剂：ATP、丙氨酸、乙酰CoA、脂肪酸

变构激活剂：F-6-P、1，6-FBP

2.共价修饰—去磷酸化为活跃形式P326第五十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸激酶催化活性控制关系图磷酸化的丙酮酸激酶（低活性）去磷酸化的丙酮酸激酶（高活性）H2OPiATPADPATP—丙氨酸—1，6-FBP+低血糖Pi+—P326第五十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖酵解小结1.糖酵解几乎是生物的公共途径，一分子葡萄糖氧化成2分子丙酮酸，并把能量以ATP和NADH形式贮存。2.糖酵解过程有10个酶，全部在胞质中。有10个中间产物，都是磷酸化的六碳或三碳化合物。3.糖酵解的准备阶段，用ATP把葡萄糖转化为1,6-二磷酸果糖，然后C3和C4间的键断裂生成二分子三糖磷酸。4.在回报阶段，来自葡萄糖的3-磷酸甘油醛在C1上发生氧化，反应能量以一分子NADH和二分子ATP形式贮存。6.糖酵解受到其他产能途径的调控，以保证ATP的不断供给。己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶都受到变构调控。控制通过这个途径的碳流量，维持代谢中间物的水平不变。5.总反应式：Glc+2NAD++2ADP+2Pi→2Pyr+2NADH+2H++2ATP+2H2O返回章第五十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日第三节三羧酸循环同位素示踪；尿素循环第五十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日第三节三羧酸循环一、TCA概念

二、TCA反应历程

三、TCA要点

四、TCA的生理意义

五、TCA的回补反应

六、糖酵解的调控

七、乙醛酸循环第六十页，共一百三十三页，2022年，8月28日第三节三羧酸循环一、TCA的概念三羧酸循环(Tricarboxylicacidcircle)，又称柠檬酸循环，Krebs循环，简写为TCA循环有氧条件下，由乙酰CoA和草酰乙酸缩合成有三个羧基的柠檬酸，再经一系列氧化和脱羧，最终生成二氧化碳和还原型辅酶并产生能量的过程。第六十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日场所:

真核细胞的线粒体基质反应过程的酶，除了琥珀酸脱氢酶是定位于真核生物线粒体内膜，其余均位于线粒体基质中。

返回节第六十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日二、三羧酸循环的反应历程

（1）柠檬酸的合成P336高度放能反应。柠檬酸有严格的立体专一性，生成S-柠檬酸第六十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日

（2）柠檬酸的异构化羟基加在来源于OAA的β-碳上前手性第六十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日

（3）异柠檬酸的氧化脱羧主要是辅酶I哺乳动物中有以辅酶Ⅱ为辅因子的同工酶，不只存在于线粒体中，细胞溶胶中也存在。第六十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日（4）α-酮戊二酸的氧化脱羧类似于丙酮酸脱氢酶复合体第六十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日（5）琥珀酰CoA转化为琥珀酸底物水平磷酸化琥珀酰-CoA合成酶，琥珀酰硫激酶植物、微生物直接生成ATP合成酶与合酶第六十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日（6）琥珀酸脱氢成延胡索酸琥珀酸脱氢酶有严格的立体异构专一性，生成反式结构。真核生物该酶定位于线粒体内膜上，也是电子传递链的组分之一。丙二酸是该酶的竞争性抑制剂。第六十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日（7）延胡索酸水合为L-苹果酸也有严格的立体异构专一性，只形成L-苹果酸（S-苹果酸）。第六十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日（8）苹果酸氧化为草酰乙酸自由能变表明，该反应在热力学上是不利反应。但由于OAA与乙酰CoA的缩合是高度放能反应，同时OAA大量消耗，因而得以进行。第七十页，共一百三十三页，2022年，8月28日TCA概貌第七十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日TCA概貌第七十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日TCA概貌返回节第七十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日三、TCA要点第七十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日三、TCA要点1.1次底物水平磷酸化生成1ATP2.两次氧化脱羧（碳原子去向）3.三次NADH，一次FADH2（氢原子来源和去向）4.严格需氧5.消耗2分子水6.总反应式Pyr+2H2O+4NAD++FAD+GDP+Pi3CO2+4NADH+4H++FADH2+GTP第七十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日碳原子的去向形成乙酰CoA时生成一个CO2释放乙酰CoA进入三羧酸循环释放两个CO2，分别在TCA第三步和第四步反应第七十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日

但经同位素标记实验发现，TCA中释放的两个CO2中的碳原子并不是直接来自乙酰基，而是原先草酰乙酸中的两个碳原子。这是由于酶与底物以特殊方式结合，经酶催化进行了不对称反应。第七十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日G有氧氧化的过程及能量变化

TCA是葡萄糖完全氧化的前奏，经氧化磷酸化过程后葡萄糖完全氧化。（1）糖酵解途径（胞浆）葡萄糖→2丙酮酸Glc+2NAD++2ADP+2Pi→2Pyr+2H2O+2NADH++2H++2ATP第七十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日（3）三羧酸循环：2乙酰CoA→4CO2（线粒体基质）2CH3CO~SCoA+4H2O+6NAD++2FAD+2GDP+2Pi→4CO2+2CoA-SH+6NADH+6H++2FADH2+2GTP（2）2丙酮酸→2乙酰CoA（线粒体基质）2Pyr+2CoA-SH+2NAD+

→2CH3CO~SCoA+2CO2+2NADH+2H+（4）还原型辅酶或辅基必须通过电子传递系统和氧化磷酸化系统被分子氧氧化成水。第七十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日能量变化有氧氧化能量变化：以每分子葡萄糖计

2ATP和2GTP(底物水平磷酸化反应形成)胞浆中2(NADH+H+)线粒体中8(NADH+H+)和2FADH2还原型辅酶或辅基必须通过电子传递系统和氧化磷酸化系统被分子氧氧化成水第八十页，共一百三十三页，2022年，8月28日每分子葡萄糖氧化成CO2+H2O时合成的ATPP342返回节第八十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日四、TCA的生理意义1.是三大营养物质彻底氧化的共同途径2.是分解代谢和合成代谢途径的枢纽（两用性、双重作用）3.提供多种分子的合成前体4.脱羧产生的CO2，其中一部分排出体外，其余部分供机体生物合成需要5.是需氧生物获得能量的主要途径(进入呼吸链)第八十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日①TCA是三大营养物质氧化的共同途径。第八十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日②TCA是三大物质分解和合成代谢的枢纽奇数脂肪酸ValIleMetG脂肪酸P344双重作用第八十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日四、TCA的生理意义1.是三大营养物质彻底氧化的共同途径2.是分解代谢和合成代谢途径的枢纽（两用性）3.提供多种分子的合成前体4.脱羧产生的CO2，其中一部分排出体外，其余部分供机体生物合成需要5.是需氧生物获得能量的主要途径(进入呼吸链)返回节P343第八十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日1、丙酮酸羧化（最重要的填补反应）五、TCA的回补反应及时补充TCA的中间物P343Pyr羧化酶第八十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日2、PEP羧化PEP羧激酶PEP+CO2

草酰乙酸PEP羧化酶（高等植物、细菌和酵母）（心肌和骨骼肌）PEP羧化酶返回节3、Asp和Glu脱氨

Asp草酰乙酸

Gluα-酮戊二酸4、奇数脂肪酸、Ile等产生琥珀酰CoA第八十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日（一）丙酮酸脱氢酶复合体的调节

1、变构调节

六、TCA的调控2、共价修饰调节（磷酸化失活）P342Pyr、ADP、抑制丙酮酸脱氢酶激酶Ca2+通过抑制丙酮酸脱氢酶激酶和激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶第八十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日HO-CH2HO-CH2O-PCH2CH2O-PTPPTPP

ADP

乙酰CoANAD+NADH2ATP

-

+2ADP

2Pi

+

2H2OCa2+

胰岛素

（无活性）（活性）蛋白激酶磷酸酶TPPTPP2、共价修饰调节激酶和磷酸酶的活性受别构效应物控制TPPTPP第八十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日（二）柠檬酸合酶(多见于原核生物)变构激活剂：ADP变构抑制剂：NADH、琥珀酰CoA、柠檬酸、ATPTCA中酶活性主要由酶的底物供应情况和产物浓度调节，底物乙酰CoA、OAA及产物NADH、终产物ATP是最关键的调节物。第九十页，共一百三十三页，2022年，8月28日（四）–酮戊二酸脱氢酶复合体与丙酮酸脱氢酶复合体相似，没有共价修饰。别构激活剂：Ca2+、AMP别构抑制剂:琥珀酰CoA、NADH（三）异柠檬酸脱氢酶（最重要）1.别构调节变构激活剂：ADP、Ca2+（是肌肉收缩的信号）变构抑制剂：NADH、

ATP2.共价修饰磷酸化失活返回节第九十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日返回节P343巴斯德效应)有氧氧化抑制糖酵解，关键在NADH。第九十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日七、乙醛酸循环——三羧酸循环支路（一）是三羧酸循环支路（二）两个酶（三）生理意义P345第九十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日乙醛酸循环乙醛酸循环——三羧酸循环支路在异柠檬酸与苹果酸间搭了一条捷径异柠檬酸柠檬酸琥珀酸苹果酸草酰乙酸CoASHTCA乙酰CoA乙醛酸乙酰CoACoASH①②走那条途径取决于异柠檬酸脱氢酶和裂合酶的活性P345第九十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日植物和微生物兼具有这样的途径异柠檬酸裂解酶异柠檬酸琥珀酸乙醛酸①②乙醛酸乙酰CoA苹果酸苹果酸合酶第九十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日（三）乙醛酸循环的生理意义柠檬酸异柠檬酸琥珀酸＋乙醛酸苹果酸苹果酸ＯＡＡＰＥＰＧ乙醛酸循环体线粒体琥珀酸草酰乙酸TCAAspAsp草酰乙酸乙酰CoA异生Gluα-酮戊二酸α-酮戊二酸GluP345乙酰CoA第九十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖异生油料种子发芽脂代谢糖乙醛酸循环草酰乙酸乙酰CoA意义不在于产能而是使乙酰CoA净转变为Ｇ第九十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日原始细菌生存乙酸菌以乙酸为主要食物的细菌乙酸NH3生存乙醛酸循环四碳、六碳化合物转化乙酸

+ATP+CoASH

乙酰CoA+H2O+AMP+PPi乙酰CoA合成酶第九十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日第四节磷酸戊糖途径——重要的分解代谢支路

除糖酵解及糖的有氧氧化代谢途径外，在细胞内还存在糖的其它分解途径。我们将这些途径称为分解代谢支路或旁路

(Catabolismshunt)

磷酸己糖旁路

(Hexosemonophosphateshunt,HMS,也称磷酸戊糖途径,pentosephosphatepathway)是这些支路中较为重要的一种。在细胞溶胶内进行，广泛存在于动植物细胞中。动物体中有30%的葡萄糖通过此途径分解。在组织匀浆中添加糖酵解的酶抑制剂（碘乙酸抑制3-P甘油醛脱氢酶），但仍有一定量的G被氧化成CO2和H2O；用同位素14C分别标记C1和C6，结果C1更容易氧化生成CO2（如果通过EMP则二者的生成速度是相同的）第九十九页，共一百三十三页，2022年，8月28日第四节磷酸戊糖途径一、磷酸戊糖途径的反应历程

二、磷酸戊糖途径的几个特点

三、磷酸戊糖途径的调节

四、磷酸戊糖途径的生理意义第一百页，共一百三十三页，2022年，8月28日一、磷酸戊糖途径的反应过程在胞浆中进行。TPP是转酮醇酶的辅酶。是一个循环式反应体系P376第一百零一页，共一百三十三页，2022年，8月28日脱氢酶脱氢酶磷酸戊糖途径氧化阶段脱氢酶内酯酶P372第一百零二页，共一百三十三页，2022年，8月28日磷酸戊糖途径非氧化阶段转酮酶转醛酶转酮酶第一百零三页，共一百三十三页，2022年，8月28日一、磷酸戊糖途径的反应历程磷酸戊糖途径和糖酵解途径之间的沟通主要通过C的转换过程实现：C5+C5C7+C3C7+C3C4+C6C5+C4C3+C6第一百零四页，共一百三十三页，2022年，8月28日返回节P376第一百零五页，共一百三十三页，2022年，8月28日二、PPP的几个特点1个G不能完成全部反应，至少要3个2.1个G进入PPP只有1个碳被氧化（1号）3.不是产生NADPH的唯一途径4.发生在胞液，不需氧气5.有4中不同模式存在（细胞的需求不同）P377返回节3分子五碳糖生成2分子六碳糖和1分子三碳糖，6NADPH第一百零六页，共一百三十三页，2022年，8月28日三、磷酸戊糖途径的调节6-磷酸葡萄糖脱氢酶为限速酶。NADPH/NADP+↑抑制该酶；

NADPH/NADP+↓激活该酶。返回节第一百零七页，共一百三十三页，2022年，8月28日四、磷酸戊糖途径的生理意义1．产生的糖类为合成其他物质的前体。为核酸的生物合成提供核糖。为芳香族氨基酸和VB6的合成提供4-P-赤藓糖2.产生NADPH的主要途径。

NADPH是体内许多合成代谢的供氢体；参与体内羟化反应；用于维持谷胱甘肽（红细胞）的还原状态。参与激素、药物和毒物的生物转化过程脂肪组织、干脏、肾上腺、乳腺;脱氧核苷酸合成返回章P377第一百零八页，共一百三十三页，2022年，8月28日第五节糖异生人脑、红细胞等依赖G供能，一般体内储存的G足够维持一天的需要，但饥饿状态下或肝糖原耗尽如何供能？第一百零九页，共一百三十三页，2022年，8月28日第五节糖异生一、糖异生的概念

二、糖异生的途径

三、糖异生的前体物质

四、乳酸循环

五、糖异生途径的生理意义

六、糖异生的调节第一百一十页，共一百三十三页，2022年，8月28日是指由非糖物质，如甘油、乳酸和各种生糖氨基酸等，经过系列反应转化生成葡萄糖或糖原的过程。

糖异生作用场所主要为肝（80%），部分在肾（20%）中进行。此外大脑、骨骼肌或心肌也进行极少量的糖异生作用。一、糖异生概念:返回节P380第一百一十一页，共一百三十三页，2022年，8月28日二、糖异生的途径糖异生作用的中心途径是由Pyr转化为G的过程。糖异生和糖酵解的关系：糖异生途径大部分是EMP的逆反应，但不是简单的糖酵解途径的逆转。因为糖酵解过程有3步不可逆反应（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶），糖异生需要绕过这三步反应（另外的酶来催化）。P381第一百一十二页，共一百三十三页，2022年，8月28日丙酮酸羧化支路1．丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸：耗能？第一百一十三页，共一百三十三页，2022年，8月28日2.F-1,6-BP→F-6-P第一百一十四页，共一百三十三页，2022年，8月28日3.G-6-P→G由葡萄糖-6-磷酸酶催化进行水解。该酶结合在光面内质网膜上，肝、肾、肠细胞内G-6-P转变为Ｇ后进入血液，维持血糖浓度。多数组织中不存在该酶，如脑、肌肉组织，故肌肉组织中G-6-P不能转变为Ｇ，而主要用于释放能量。第一百一十五页，共一百三十三页，2022年，8月28日糖异生途径总览

反应方程式：

2Pyr+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2O

G+2NAD++4ADP+2GDP+6PiP383返回节第一百一十六页，共一百三十三页，2022年，8月28日三、糖异生的前体物质甘油乳酸氨基酸丙酸代谢三羧酸循环的中间产物进入糖异生作用的途径氧化成丙酮酸转变为磷酸二羟丙酮转化成草酰乙酸生糖氨基酸生酮氨基酸无法进入糖异生途径葡萄糖-丙氨酸循环通过TCA生成草酰乙酸进入糖异生途径进入糖异生途径返回节第一百一十七页，共一百三十三页，2022年，8月28日四、乳酸循环（Cori循环）肌肉肝G丙酮酸乳酸糖酵解NADH+H+NAD+乳酸乳酸丙酮酸NAD+NADH+H+GG糖异生血液P384第一百一十八页，共一百三十三页，2022年，8月28日Cori循环概念：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，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