糖代谢其他代谢

Chapter5MetabolismofCarbohydrates第五章糖代谢丙酮酸的无氧还原与有氧氧化第四节

糖异生gluconeogenesis概念：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。原料：乳酸、甘油、丙酮酸和生糖氨基酸等。部位：主要在肝脏，其次是肾脏。

迂回措施3G6PC-6位酯键水解G6P酶迂回措施2FBPC-1位酯键水解FBP酶迂回措施1丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶PEP羧激酶1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶1)G-6-P→G6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶1)G-6-P→G6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶2)1,6-二磷酸果糖→6-P-果糖1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶2)1,6-二磷酸果糖→6-P-果糖1,6-二磷酸果糖酶3)丙酮酸羧化支路3）.丙酮酸羧化支路

柠檬酸循环中所有的中间代谢产物都可以通过草酰乙酸脱羧形成PEP而异生成糖PEP乙酰辅酶A草酰乙酸苹果酸延胡索酸琥珀酸柠檬酸异柠檬酸酮戊二酸琥珀酸单酰CoA生物合成氨基酸核酸血红素丙酮酸丙酮酸草酰乙酸出线粒体的方式：草酰乙酸→苹果酸草酰乙酸→Asp

柠檬酸循环中所有的中间代谢产物都可以通过草酰乙酸脱羧形成PEP而异生成糖

但乙酰CoA为什么不能进行糖异生？

氨基酸能糖异生吗？PEP乙酰辅酶A草酰乙酸苹果酸延胡索酸琥珀酸柠檬酸异柠檬酸酮戊二酸琥珀酸单酰CoA生物合成氨基酸核酸血红素丙酮酸丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖乳酸循环

当肌肉在缺氧或剧烈运动时，肌糖原经酵解产生大量乳酸，通过血液循环运到肝脏，在肝内异生为葡萄糖，葡萄糖可再经血液返回肌肉利用，这个循环称为乳酸循环，也叫Cori循环。意义：防止酸中毒；利于乳酸再利用。2分子乳酸异生成G共消耗6个ATP。乳酸乳酸血乳酸葡萄糖血糖葡萄糖葡萄糖血糖葡萄糖丙酮酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸血丙氨酸

为什么脑不能使用其他能源物质如脂肪？

为什么要保持血糖浓度的恒定

某些组织器官以葡萄糖为主要能源物质红细胞（缺乏线粒体），脑，肾隋质，睾丸，眼晶状体

脑-身体第一重要的器官心脏输出的1/5~1/4的血液进入脑，每天消耗的160g葡萄糖中120g被脑消耗！因此，缺氧与缺糖对脑是致命的！！

高血糖引起胰岛素分泌肌糖原合成，葡萄糖氧化血糖肝糖原合成，葡萄糖氧化血糖

低血糖引起胰高血糖素分泌肝糖原分解，糖异生加强血糖轻度的神经症状；饥饿胰高血糖素、肾上腺素、皮质醇释放、发汗、战粟永久性脑损害（如果时间较长）死亡正常范围昏睡、抽搐、昏迷

血糖浓度的恒定

人体血糖70~100mg/ml(~0.1%)糖异生的主要器官：肝脏（主要）、肾脏（次要）激素调节：升血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素等降血糖：胰岛素第五节

乙醛酸循环2分子乙酰CoA进入TCA生成ATP=20个乙酰辅酶A2分子乙酰CoA进入乙醛酸循环生成ATP=8个异柠檬酸裂解酶苹果酸合酶乙醛酸琥珀酸当植物能量充裕时，乙醛酸循环加强，因为乙醛酸释放的能量很少！乙酰辅酶A异柠檬酸裂解酶苹果酸合酶乙醛酸琥珀酸乙醛酸循环没有碳的损失，因而乙酰辅酶A可以异生成糖！糖迂回措施3G6PC-6位酯键水解G6P酶迂回措施2FBPC-1位酯键水解FBP酶迂回措施1丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶PEP羧激酶1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶植物：脂肪酸异生为糖脂代谢第六节

磷酸戊糖途径EMP途径3-磷酸甘油醛丙酮酸GHMS途径CO2+H2OEMP途径3-磷酸甘油醛G切断磷酸戊糖支路肝脏中约有10~15%的葡萄糖进入该途径；场所：细胞质；氧化特征：辅酶为NADP+

重要产物：

a.NADPH，良好的还原剂

b.5-磷酸核糖：参与核酸合成1)6-磷酸葡萄糖脱氢通过6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化脱氢氧化发生在C-1NADP+=e-受体产物=6-磷酸葡萄糖-d-内酯（C1-C5内酯）-NADPH为变构抑制剂2)6-磷酸葡萄糖酸内酯水解通过内酯酶催化自由酸形式3)6-磷酸葡萄糖酸的氧化脱羧-通过6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化4)5-磷酸核酮糖异构为5-磷酸核糖通过磷酸核酮糖异构酶催化磷酸戊糖途径总反应式G-6-P+2NADP++H2O核糖-5-P+CO2+2NADPH+2H+5-磷酸核糖经碳链整理重新进入糖酵解6分子5碳糖转化为5分子6碳糖

磷酸戊糖支路的意义

输出NADPH-还原剂输出5-磷酸核糖-核酸合成1.磷酸戊糖途径是细胞产生还原力（NADPH）的主要途径

NADPH留在细胞溶胶而不进入呼吸链，是加氢反应氢的供体，是有机物合成的还原动力（脱氢氧化、加氢还原）

a)脂肪酸、胆固醇合成（脂肪组织、乳腺、肾上腺皮质、肝脏等）

b)保持谷胱甘肽处于还原状态G-S-S-H+1HG-SH（红细胞），缺乏症：急性红细胞溶血

c)为某些羟化生物转化反应提供氢线粒体电子传递，离子反应，横胺药，除草剂，抗疟疾药，香豌豆嘧啶2.磷酸戊糖途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源

5-磷酸核糖是核酸合成中戊糖的来源，如ATP、CoA、NAD+、FAD、RNA、DNA等提供各种三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖、七碳糖

3.产物NADPH和5-磷酸核糖的磷酸戊糖支路开始于6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖支路肝脏中约有10~15%的葡萄糖进入该途径；场所：细胞质；氧化特征：辅酶为NADP+

重要产物：

a.NADPH，良好的还原剂

b.5-磷酸核糖：参与核酸合成糖代谢在工业上的应用一、乙醇发酵二、乳酸发酵（同型、异型）三、甘油发酵磷酸二羟丙酮-磷酸甘油甘油四、有机酸发酵柠檬酸发酵同型乳酸发酵乙醇发酵磷酸解酮酶异型乳酸发酵C6H12O6+2ADP+2Pi→CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH+CO2+2ATP

葡萄糖

ATPADP6-磷酸葡萄糖↓2H6-磷酸葡萄糖酸↓2H5-磷酸核酮糖↓

5-磷酸木酮糖

Pi3-磷酸甘油醛乙酰磷酸

CO2

磷酸解酮酶（PK）途径：第一阶段：HMP第二阶段：磷酸解酮酶第三阶段：产能阶段2ADP+Pi2ATPEMP途径乳酸乙酸↓乙醇乙醛↓ADPATP糖代谢的概况葡萄糖酵解途径丙酮酸有氧无氧乳酸糖异生途径乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途径磷酸核糖

+NADPH+H+淀粉消化与吸收H2O＋CO2ATP6-磷酸葡萄糖淀粉、糖原葡萄糖丙酮酸乙酰辅酶A柠檬酸草酰乙酸延胡索酸琥珀酰辅酶A-