糖代谢需要凝练的问题

关于糖代谢需要凝练的问题HMPEMP脂肪代谢氨基酸代谢丙酮酸羧化之路第2页,共48页，2024年2月25日，星期天P.383图23-1在Mi中在Mi或胞液中第3页,共48页，2024年2月25日，星期天柠檬酸循环全貌草酰乙酸CH2CO～SoA(乙酰辅酶A)苹果酸琥珀酸琥珀酰CoAα-酮戊二酸异柠檬酸柠檬酸CO22HCO22HGTP延胡索酸2H2HH⑥①②③④⑤⑦⑧⑥第4页,共48页，2024年2月25日，星期天5（1）丙酮酸的代谢去路1）乳酸2）乙醇3）糖异生4）进入TCA彻底氧化中间产物的来源和去路2第5页,共48页，2024年2月25日，星期天C6H12O62×CH3COCOOH葡萄糖丙酮酸2×NAD+

2×(NADH+H+

)

2×(NADH+H+)2×NAD+

2×CH3CH(OH)COOH(乳酸)2×NAD+2×(NADH+H+)人、动物、乳酸菌（LDH）

2×CH3CH2OH(乙醇)2×CO22×CH3CHO(乙醛)植物与酵母糖酵解与发酵的比较第6页,共48页，2024年2月25日，星期天葡萄糖→→丙酮酸→丙酮酸→乙酰CoACO2+H2O+ATP三羧酸循环糖的有氧氧化乳酸糖酵解线粒体内胞浆糖有氧氧化概况第7页,共48页，2024年2月25日，星期天（2）三羧酸循环中草酰乙酸补充的五个来源：丙酮酸+CO2

+ATP

草酰乙酸

+ADP+Pi+CO2

+ATP+ADP+Pi丙酮酸羧化酶生物素、Mg2+生物素的作用机理:传递CO2*细胞内[草酰乙酸]≤10mol/L，必须不断被更新补充。-6[乙酰辅酶A]+来源1:第8页,共48页，2024年2月25日，星期天磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸PEP羧化酶不可逆反应PEP羧激酶丙酮酸羧化支路中讲逆反应来源2:第9页,共48页，2024年2月25日，星期天+

CO2NADPH+H+NADP+NAD+NADH+H+丙酮酸草酰乙酸L-苹果酸

Asp

草酰乙酸

α-KGGluGOT苹果酸酶（加氢）苹果酸脱氢酶来源4:来源3:来源5:柠檬酸柠檬酸裂解酶草酰乙酸第10页,共48页，2024年2月25日，星期天草酰乙酸柠檬酸柠檬酸裂解酶乙酰CoA丙酮酸丙酮酸羧化酶CO2苹果酸苹果酸脱氢酶NADH+H+NAD+天冬氨酸谷草转氨酶α-酮戊二酸

谷氨酸草酰乙酸五种来源总结如下：丙酮酸PEP①②苹果酸酶③NADPH④⑤第11页,共48页，2024年2月25日，星期天（3）G-6-P的代谢去路G（补充血糖）G-6-P

F-6-P（进入酵解途径）G-1-PGn（合成糖原）UDPG

6-磷酸葡萄糖内酯（进入磷酸戊糖途径）葡萄糖醛酸（进入葡萄糖醛酸途径）UDPG糖基的供体第12页,共48页，2024年2月25日，星期天13

呼吸链抑制剂

解偶联剂

磷酸化抑制剂

碘乙酸

氟化物

竞争性抑制剂抑制剂的使用3第13页,共48页，2024年2月25日，星期天14呼吸链抑制剂鱼藤酮、安密妥：抑制NADH到辅酶Q的电子传递；抗霉素A：抑制细胞色素b到c1之间的电子传递;氰化物、叠氮化物、一氧化碳：抑制细胞色素aa3到氧的电子传递。第14页,共48页，2024年2月25日，星期天15解偶联剂2,4-二硝基苯酚（DNP），三氟甲氧苯腙羰基氰化物（FCCP）：能够使氧化过程与磷酸化过程脱节的物质，它对电子传递没有抑制作用，但能抑制ADP磷酸化生成ATP的过程以非解离形式进入线粒体，离解出H+，减少内膜两侧H+浓度差。第15页,共48页，2024年2月25日，星期天16磷酸化抑制剂寡霉素:抑制氧化磷酸化过程第16页,共48页，2024年2月25日，星期天17碘乙酸第17页,共48页，2024年2月25日，星期天18氟化物能与Mg2+络合而抑制Mg2+为辅基的酶的活性(如许多激酶及烯醇化酶)甘油酸-3-磷酸磷酸烯醇式丙酮酸甘油酸-2-磷酸烯醇化酶氟化物-第18页,共48页，2024年2月25日，星期天19竞争性抑制剂丙二酸：琥珀酸脱氢酶；氨基喋呤、氨甲喋呤：TF4的结构类似物，能与二氢叶酸还原酶发生不可逆的结合，抑制其参与的一碳单位转移反应第19页,共48页，2024年2月25日，星期天20NAD+、FMN、FAD+:脱氢酶的辅酶NADPH:转氨酶、还原酶、单加氧酶的辅酶生物素：羧化酶的辅酶（丙酮酸羧化酶、乙酰CoA羧化酶）磷酸吡哆醛：转氨酶、氨基酸脱羧酶的辅酶硫辛酰胺:酰基转移酶的辅酶（二氢硫辛酰乙酰基转移酶、二氢硫辛酰琥珀酰基转移酶）TPP：催化含有酮基、醇基的基团转移的酶（转酮酶，丙酮酸脱氢酶，α-酮戊二酸脱氢酶）代谢中涉及的重要辅酶及其参与的反应4第20页,共48页，2024年2月25日，星期天21

胞质NADH向线粒体穿梭

糖酵解过程中乳酸的转运（Cori循环）

糖异生过程中草酰乙酸的转运物质转运（各种穿梭途径）5第21页,共48页，2024年2月25日，星期天22胞质NADH向线粒体穿梭1.α-磷酸甘油穿梭2.苹果酸-天冬氨酸穿梭第22页,共48页，2024年2月25日，星期天23NAD+NADH+H+α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮FADH2FAD胞液线粒体内膜①胞液中α-磷酸甘油脱氢酶(辅酶为NAD+)CoQbc1caa3O2①②②线粒体内α-磷酸甘油脱氢酶(辅基为FAD)某些肌肉、神经组织1.α-磷酸甘油穿梭第23页,共48页，2024年2月25日，星期天24存在部位：肝脏、心肌组织内膜谷氨酸α-酮戊二酸草酰乙酸天冬氨酸苹果酸NAD+NADH+H+呼吸链ⅠⅡⅢⅣ苹果酸谷氨酸

草酰

乙酸NAD+NADH+H+α-酮戊二酸天冬氨酸胞液线粒体①苹果酸脱氢酶②天冬氨酸氨基转移酶(GOT)①①②②2.苹果酸-天冬氨酸穿梭91/92第24页,共48页，2024年2月25日，星期天25肌肉中乳酸的利用：乳酸糖原葡萄糖丙酮酸葡萄糖血糖血乳酸糖原丙酮酸乳酸G-6-P肝脏肌肉第25页,共48页，2024年2月25日，星期天26乳酸循环(coricycle)：

定义：

意义：

①防止乳酸堆积引起酸中毒②避免乳酸的浪费（有利于乳酸的再利用）③促进肝糖原的不断更新肌糖原血乳酸肝糖原血糖乳酸循环第26页,共48页，2024年2月25日，星期天27天冬氨酸苹果酸天冬氨酸苹果酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸线粒体中草酰乙酸的转运线粒体内膜线粒体基质细胞浆糖异生丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶PEP羧激酶第27页,共48页，2024年2月25日，星期天丙酮酸

丙酮酸

草酰乙酸

丙酮酸羧化酶（只存在Mi中）ATP+CO2ADP+Pi苹果酸

NADH+H+NAD+天冬氨酸

谷氨酸

α-酮戊二酸天冬氨酸

苹果酸

草酰乙酸

PEP

磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶（Mi和胞液）GTPGDP+CO2线粒体胞液移位酶苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶GOTGOT第28页,共48页，2024年2月25日，星期天29NADH两种穿梭系统的比较

肝糖原与肌糖原比较

饱和及多不饱和脂肪酸β-氧化的酶系比较

脂肪酸合成与分解的比较

氨基酸合成与分解过程中碳骨架的比较

不同生物嘌呤碱的代谢产物比较

主要代谢间的联系

嘌呤、嘧啶核苷酸合成途径的比较代谢比较与联系6第29页,共48页，2024年2月25日，星期天30NADH两种穿梭系统的比较α-磷酸甘油穿梭苹果酸-天冬氨酸穿梭穿梭物质α-磷酸甘油磷酸二羟丙酮

苹果酸、谷氨酸天冬氨酸、α-酮戊二酸进入线粒体后转变成的物质FADH2NADH+H+进入呼吸链

琥珀酸氧化呼吸链NADH氧化呼吸链生成ATP数2.5存在组织某些肌肉、神经组织肝脏和心肌组织相同点将胞浆中NADH的还原当量转送到线粒体内1.5第30页,共48页，2024年2月25日，星期天31肝糖原与肌糖原比较肝糖原肌糖原贮量90-100g(≤5%)200-500g(1-2%)合成原料单糖/非糖物质葡萄糖分解产物葡萄糖乳酸（缺葡萄糖-6-磷酸酶）功能维持血糖浓度的相对恒定满足剧烈运动时肌肉对能量的需要消耗餐后12-18h剧烈运动后第31页,共48页，2024年2月25日，星期天32几大类代谢物之间的联系第32页,共48页，2024年2月25日，星期天33糖代谢与蛋白质代谢间的联系糖代谢为蛋白质的合成提供碳源和能源：如糖分解代谢产生的丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4-磷酸赤藓糖等是合成氨基酸的碳架。另外，糖分解过程中产生的能量可供氨基酸和蛋白质的合成之用。蛋白质分解产生的氨基酸，在体内可以转变为糖。如：多数氨基酸在脱氨后转变为丙酮酸等，经糖原异生作用可生成糖，这类氨基酸称为生糖氨基酸。第33页,共48页，2024年2月25日，星期天34糖代谢与脂代谢间的联系

磷酸二羟丙酮丙酮酸甘油乙酰辅酶A脂肪酸脂肪-甘油磷酸磷酸二羟丙酮糖脂肪酸乙酰辅酶A琥珀酸草酰乙酸丙酮酸-氧化乙醛酸循环TCA循环CO2+H2O脂肪糖NADPH第34页,共48页，2024年2月25日，星期天35脂类代谢与蛋白质代谢的关系草酰乙酸

—酮戊二酸氨基酸脂类分子中的甘油

丙酮酸

蛋白质脂肪酸乙酰辅酶A-氧化TCA循环草酰乙酸

—酮戊二酸

苹果酸氨基酸琥珀酸乙醛酸循环甘油生酮氨基酸生糖氨基酸乙酰乙酸脂肪酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A脂肪第35页,共48页，2024年2月25日，星期天36酶的调节：

方式：酶的区域化、酶的活性、酶的数量代谢场所、底物活化形式及调节酶酶的活性调节:别构调节共价修饰调节（激素的级联放大作用）代谢场所、底物活化形式及调节酶7第36页,共48页，2024年2月25日，星期天37酶的别构调节第37页,共48页，2024年2月25日，星期天38别构调节：前馈和反馈第38页,共48页，2024年2月25日，星期天39别构调节：前馈与反馈第39页,共48页，2024年2月25日，星期天40代谢场所底物活化形式调节酶变构激活剂变构抑制剂糖酵解胞浆G-6-P已糖激酶Mg2+,Mn2+，PiG-6-P、ADP磷酸果糖激酶-1、Mg2+、ADP、AMP、F-2,6-2P

ATP，柠檬酸，H+、长链脂肪酸丙酮酸激酶Mg2+,K+,F-1,6-2PATP代谢场所、底物活化形式及调节酶第40页,共48页，2024年2月25日，星期天41代谢场所调节酶变构激活剂变构抑制剂TCA循环线粒体丙酮酸脱氢酶系NADH、乙酰CoA、Ca2+、砷化物、ATP、GTP柠檬酸合酶ATP、NADH、琥珀酰CoA和长链脂酰CoA异柠檬酸脱氢酶Mg2+、Mn2+、ADPNADH、ATPα-酮戊二酸脱氢酶系NADH、琥珀酰CoA、Ca2+、砷化物抑制、ATP、GTP、第41页,共48页，2024年2月25日，星期天42代谢场所底物活化形式调节酶变构激活剂变构抑制剂乙醛酸循环乙醛酸循环体乙酰CoA异柠檬酸裂解酶苹果酸合酶磷酸戊糖途径胞浆G-6-P葡萄糖-6-磷酸脱氢酶NADP+NADPH第42页,共48页，2024年2月25日，星期天43代谢场所底物活化形式调节酶变构激活剂变构抑制剂共价修饰调节糖原合成胞浆UDPG糖原合酶G6PAMP糖原合酶a，磷酸化形式无活性糖原分解胞浆糖原磷酸化酶AMPATP、G6P磷酸化酶a，磷酸化形式有活性第43页,共48页，2024年2月25日，星期天442分子乳酸经糖异生转变为1分子葡萄糖过程中的能量变化？1.2分子乳酸经乳酸脱氢酶催化生成2分子丙酮酸及2分子NADH，过程可逆，不消耗ATP；1.2分子丙酮酸经丙酮酸羧化酶催化生成2分子草酰乙酸，不可逆，消耗2分子ATP；3.2分子草酰乙酸经磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化生成2分子磷酸烯醇式丙酮酸，不可逆，消耗2分子GTP；能量计算8第44页,共48页，2024年2月25日，星期天454.2分子磷酸烯醇式丙酮酸经烯醇化酶、磷酸甘油酸变位酶催化生成2分子3-磷酸甘油酸，过程可逆，无能耗；5.2分子3-磷酸甘油酸经3-磷酸甘油酸激酶催化生成2分子1,3-二磷酸甘