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文檔簡介

第二篇物質(zhì)代謝第二篇物質(zhì)代謝第二篇物質(zhì)代謝代謝:體內(nèi)體外物質(zhì)交換糖肌肉收縮脂肪ATP腦力活動蛋白質(zhì)神經(jīng)傳導(dǎo)核酸生物合成維生素

Ca++,Fe++代謝討論內(nèi)容第二篇物質(zhì)代謝代謝:體內(nèi)體外第四章糖代謝第四章糖代謝糖代謝G(6碳)6CO2+6H2O+能量

C6H12O6糖代謝糖代謝1.糖的消化吸收2.糖的分解代謝3.糖原的合成和分解4.糖異生5.糖的其他代謝途徑6.血糖及其調(diào)節(jié)糖代謝1.糖的消化吸收生物化學(xué)課件糖代謝

糖的消化吸收1.糖的消化2.糖的吸收3.糖的運輸糖的消化吸收1.糖的消化糖的消化淀粉

麥芽糖+麥芽三糖

-臨界糊精+異麥芽糖

~40%~25%~30%~5%

-葡萄糖苷酶

-臨界糊精酶

(包括麥芽糖酶)(包括異麥芽酶)葡萄糖葡萄糖

糖的消化淀粉葡萄糖(G)在腸粘膜的吸收Na+

Na+

Na+

Na+

Na+GGGGNa+泵葡萄糖(G)在腸粘膜的吸收Na+泵糖的運輸運輸形式:血糖空腹時:4.5~5.5mmol/L

進(jìn)食后:0.5~1hr,有一高峰

2hr后恢復(fù)糖尿病指標(biāo):糖代謝不正常的后果組織細(xì)胞有葡萄糖轉(zhuǎn)運體(GLUT),可將葡萄糖轉(zhuǎn)運至細(xì)胞。糖的運輸運輸形式:血糖

糖的分解代謝1糖酵解途徑Glycolyticpathway糖酵解途徑的反應(yīng)糖酵解途徑的調(diào)節(jié)2糖酵解Glycolysis3糖的有氧氧化Aerobicoxidation有氧氧化反應(yīng)過程有氧氧化生成的ATP有氧氧化的調(diào)節(jié)巴斯德效應(yīng)Pasteureffect糖的分解代謝1糖酵解途徑Glycolyticpath糖酵解途徑發(fā)現(xiàn)史:研究酵母菌的發(fā)酵時發(fā)現(xiàn)1.肌肉收縮生成乳酸N2

多O2少,休息后

2.乳酸生成時糖原

,乳酸

:糖原

=1:23.需Pi,以糖的磷酸酯(已糖,丙糖)為中間物4.與酵母發(fā)酵僅一步之差:

2(2H)乳酸G–2(2H)2Pyr-2CO2乙醛2(2H)

乙醇糖酵解途徑發(fā)現(xiàn)史:研究酵母菌的發(fā)酵時發(fā)現(xiàn)糖酵解途徑部位:胞液中途徑:人為分三段1.磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變葡萄糖磷酸化磷酸己糖的轉(zhuǎn)變2.磷酸丙糖的生成3.丙酮酸的生成糖酵解途徑部位:胞液中

磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變HOOHHOHHHOHHOH

ATPADPMg2+O己糖激酶葡萄糖HOH葡萄糖磷酸化O--OHHOOHOHHH6-磷酸葡萄糖為磷酸基PP磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變HOOHHOHHHOHHOHATPA為磷酸基HOHO-OHHOOHOHHH6-磷酸葡萄糖PPCH2-OH|C=O|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2O-P6-磷酸果糖磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸果糖為磷酸基HOHO-OHHOOHOHHH6-磷酸葡萄糖PPCH為磷酸基PCH2-OH|C=O|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2O-PCH2-O-|C=O|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2O-PATPADPMg2+6-磷酸果糖激酶6-磷酸果糖P1,6-雙磷酸果糖磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖為磷酸基PCH2-OH|C=O|HO-C-H|H-C-OH|磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變關(guān)鍵酶:HK,GK,F(xiàn)PK:耗能磷酸化酶:不耗能催化二步限速反應(yīng)意義:捕獲G,不再透出cell

激活G

簡式:G

G-6-P

F-6-P

F-1,6-DP磷酸己糖的生成與轉(zhuǎn)變關(guān)鍵酶:HK,GK,F(xiàn)PK:耗能為磷酸基PCH2-O-|C=O|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2O-PP1,6-雙磷酸果糖CH2-O-|C=O|CH2OHCHO|H-C-OH|CH2O-PP磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛醛縮酶磷酸丙糖異構(gòu)酶

磷酸丙糖的生成為磷酸基PCH2-O-|C=O|HO-C-H|H-C-OH|磷酸丙糖的生成醛縮酶:催化可逆反應(yīng)反應(yīng)傾向于己糖的合成

3--甘油醛不斷移去故反應(yīng)向丙糖生成的方向進(jìn)行P磷酸丙糖的生成醛縮酶:催化可逆反應(yīng)P為磷酸基CHO|H-C-OH|CH2O-PP3-磷酸甘油醛C-O~|H-C-OH|CH2O-P||OPNAD+NADH+H+Pi1,3-二磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶C-O||CH2O-P||H-C-OHO-3-磷酸甘油酸丙酮酸的生成第一個ATP的生成3-磷酸甘油醛脫氫酶為磷酸基CHO|H-C-OH|CH2O-PP3-磷酸甘油醛C丙酮酸的生成3-磷酸甘油醛+NAD+Pi+ADP3-磷酸甘油酸+NADH+H+ATP底物水平磷酸化Substratephosphorylation++第一個ATP的生成丙酮酸的生成3-磷酸甘油醛+NAD+Pi+ADP3-磷酸甘為磷酸基COO|H-C-OH|CH2O-PP3-磷酸甘油酸C-O|H-C-O-|CH2OHP||O2-磷酸甘油酸C-O||CH3||C=OO---H2OMg2+C-O|||CH2P||C-O~-磷酸烯醇型丙酮酸O丙酮酸ADPATP丙酮酸的生成第二個ATP的生成磷酸甘油酸變位酶烯醇化酶丙酮酸激酶為磷酸基COO|H-C-OH|CH2O-PP3-磷酸甘油酸C丙酮酸的生成關(guān)鍵酶:丙酮酸激酶(PyK)特點:有氧化脫氫及分子內(nèi)氧化反應(yīng)有2步生成ATP,底物水平磷酸化

PyK催化第三個限速反應(yīng)丙酮酸的生成關(guān)鍵酶:丙酮酸激酶(PyK)糖酵解途徑的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)點:三步不可逆反應(yīng)

HK,GKPFK-1最主要

PyK糖酵解途徑的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)點:三步不可逆反應(yīng)糖酵解途徑的調(diào)節(jié)PFK-1的調(diào)節(jié)PFK-1:四聚體,有別構(gòu)調(diào)節(jié)和共價修飾1.別構(gòu)調(diào)節(jié)ATP,CitAMP,ADP,F(xiàn)-1,6-DP

F-2,6-DPF-2,6-DP:中間代謝物–+糖酵解途徑的調(diào)節(jié)PFK-1的調(diào)節(jié)–+糖酵解途徑的調(diào)節(jié)2,6-雙磷酸果糖的合成和分解PiH2OATPADPAMP6-磷酸果糖2,6-雙磷酸果糖6-磷酸果糖激酶-2果糖磷酸酶-2+檸檬酸-糖酵解途徑的調(diào)節(jié)2,6-雙磷酸果糖的合成和分解PiH2OAT糖酵解途徑的調(diào)節(jié)F-2,6-DP

FDPE-2AMP—

PFK-2

G—

F-6-P

Cit

—ATP—

FDPE-1—AMP—

PFK-1

F-1,6-DP—

糖酵解途徑+++–––+––+糖酵解途徑的調(diào)節(jié)糖酵解途徑的調(diào)節(jié)2.共價修飾調(diào)節(jié):

FDPE-2/PFK-2雙功能酶胰高血糖素

cAMP蛋白激酶

FDPE-2/PFK-2

磷酸酶酶化或去化,表現(xiàn)一種酶的活性FDPE-2/PFK-2FDPE-2/PFK-2+–FDPE-2/PFK-2PP–+P糖酵解途徑的調(diào)節(jié)2.共價修飾調(diào)節(jié):FDPE-2/PFK-糖酵解途徑的調(diào)節(jié)ATPADP6-磷酸果糖激酶-2

(活性)6-磷酸果糖激酶-2

(無活性)|PPi糖酵解途徑的調(diào)節(jié)ATPADP6-磷酸果糖激酶-26-磷酸果糖糖酵解途徑的調(diào)節(jié)PyK的調(diào)節(jié)

F-1,6-DPATPAla

磷酸化后失活+–+––糖酵解途徑的調(diào)節(jié)PyK的調(diào)節(jié)+–+––糖酵解途徑的調(diào)節(jié)GK,HK的調(diào)節(jié)

HK:G-6-P長鏈脂酰CoAGK:Ins誘導(dǎo)長鏈脂酰CoAHK可分四型,Ⅰ~Ⅳ,Ⅳ型又稱為GK,僅存在于肝臟,胰腺對G,HK:Km≈0.1mmol/LGK:Km≈10mmol/L由于GK對G親和力低,且受Ins誘導(dǎo),故GK主要用于維持血糖和糖代謝的調(diào)節(jié)。---糖酵解途徑的調(diào)節(jié)GK,HK的調(diào)節(jié)---糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié):一個供能的途徑受能量調(diào)節(jié)能荷:ATP/AMP能荷

PFK-1,PyK,G分解供能能荷

PFK-1,PyK,G分解以調(diào)節(jié)ATP的生成來適應(yīng)肌肉對ATP的需求+–糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié):一個供能的途徑受能量調(diào)節(jié)+–糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié):肝臟:能量來源于FA,調(diào)節(jié)是維持血糖進(jìn)食后:Ins

脫化PFK-2

F-2,6-DP

PFK-1

G分解

饑餓時:胰高化

乙酰CoA

PFK-2G分解FA合成

G異生

血糖

=PP+–糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié):PP+–COOH|C=O|CH3C-OH||CH3||CHOHO丙酮酸+NADH+H+

+NAD+乳酸乳酸脫氫酶糖酵解丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸COOH|C=O|CH3C-OH||CH3|糖酵解NADNADH+H++乳酸丙酮酸3-磷酸甘油醛

+Pi1,3-二磷酸甘油酸糖酵解NADNADH+H++乳酸丙酮酸3-磷酸甘油醛1,3-糖酵解生理意義:1組織絕對或相對缺氧時(生理或病理),糖供能的主要形式

Cs中,過程短,供能迅速2某些組織獲能的主要方式

RBC中無Mit,100%

神經(jīng),WBC,骨髓等代謝旺盛cell

惡性腫瘤:代謝異常,有氧氧化被抑制糖酵解生理意義:糖酵解ATP生成:酵解總反應(yīng):

G+2ADP+2Pi—2Lac+2ATP+2H2O總生成:4消耗:2凈生成:4-2=2G—Lac凈生成:4-2=2Gn—Lac凈生成:4-1=3

糖酵解ATP生成:糖的有氧氧化發(fā)現(xiàn)史:1碘乙酸抑制3PGADH,也抑制有氧氧化2缺B1時,Pyr

,有氧氧化,酵解不影響3發(fā)現(xiàn)了PyrDH,需B1作輔酶,生成乙酰CoA即:Lac無O2G—2Pyr—

乙酰CoACO2+H2O有O2糖的有氧氧化發(fā)現(xiàn)史:糖的有氧氧化O2O2O2葡萄糖6-磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙酰CoAH2OCO2H+e+胞液線粒體部位:糖的有氧氧化O2O2O2葡萄糖6-磷酸葡萄糖丙酮酸丙酮酸乙糖的有氧氧化乙酰輔酶ACO-CH2-CH2-NH-CO-CH-C-CH2O-P-O-P-O-CH2NHCH2|CH2|SO=C-CH3||||OHCH3CH3OO--||||OOONNNNNH2OHO-P-O|||OO--糖的有氧氧化乙酰輔酶ACO-CH2-CH2-NH-CO-CH糖有氧氧化的反應(yīng)過程1糖酵解途徑G—2Pyr2Pyr—

乙酰輔酶A

3經(jīng)TAC徹底氧化產(chǎn)能糖有氧氧化的反應(yīng)過程1糖酵解途徑G—2Pyr糖有氧氧化的反應(yīng)過程關(guān)鍵酶:Pyr脫氫酶系,Mit,膜上有Pyr載體共3個酶,5個輔酶,1個金屬離子Mg++

分子數(shù)輔基作用Pyr脫羧酶12TPP脫羧,成羥乙基酶硫辛酸乙轉(zhuǎn)移乙?;?酰轉(zhuǎn)移酶60硫辛酸,CoA硫辛酸CoA二氫硫辛酰從Lip(SH)2上轉(zhuǎn)氫胺脫氫酶6FAD,NAD+FADH2NADH+H糖有氧氧化的反應(yīng)過程關(guān)鍵酶:糖有氧氧化的反應(yīng)過程Pyr脫羧,成羥乙基酶C=OC=O+HCH3O-+CCSCNCH3酶丙酮酸-CO2CCSCNCH3酶HO-C-||CH3H羥乙基TPP-酶糖有氧氧化的反應(yīng)過程Pyr脫羧,成羥乙基酶C=OC=O糖有氧氧化的反應(yīng)過程硫辛酰胺-酶SSH2C-CH2-CH-(CH2)4-C-NH-(CH2)4-酶||O糖有氧氧化的反應(yīng)過程硫辛酰胺-酶SSH2C-CH2糖有氧氧化的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移乙酰基CCSCNCH3酶HO-C-||CH3H羥乙基TPP-酶+CCSCNCH3酶S|SL酶SSHL酶CO~|CH3+-糖有氧氧化的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移乙?;鵆CS糖有氧氧化的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移乙?;鵋SHSL酶SSHL酶CO~|CH3+HSCoASCoACO~|CH3乙酰CoA+糖有氧氧化的反應(yīng)過程轉(zhuǎn)移乙?;鵋SL酶SL酶CO~+糖有氧氧化的反應(yīng)過程從Lip(SH)2上轉(zhuǎn)氫,FADH2NADH+HHSHSL酶S|SL酶FADH2酶。FAD酶。NADH酶+H+NAD+

酶糖有氧氧化的反應(yīng)過程從Lip(SH)2上轉(zhuǎn)氫,FADH2糖有氧氧化的反應(yīng)過程特點:1底物或產(chǎn)物從一個活性中心直接轉(zhuǎn)至另一個活性中心,效率高,Lip的長臂

2三輔酶,二輔基,一金屬離子共同作用3生成高能硫脂鍵,以轉(zhuǎn)移乙?;?經(jīng)TAC及氧化磷酸化徹底氧化產(chǎn)能糖有氧氧化的反應(yīng)過程特點:糖有氧氧化的反應(yīng)過程總反應(yīng):COOHCOOHC=O+NAD++CoA—C=O+NADH+H++CO2CH3S~CoAPyr乙酰CoA乙酰CoA————————CO2+H2O三羧酸循環(huán)糖有氧氧化的反應(yīng)過程總反應(yīng):三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)Krebs提出,故也稱為Krebs循環(huán),也稱為Cit循環(huán)。發(fā)現(xiàn)史:1鴿胸肌中一些二羧酸(Fum,Suc,Mal)可促進(jìn)其攝取O2,而本身量不變(實質(zhì):促進(jìn)Pyr氧化)2Cit也促進(jìn)氧化,可轉(zhuǎn)變成

KG3加入丙二酸,促使Suc堆積,繼而引起

KG三羧酸循環(huán)Krebs提出,故也稱為Krebs循環(huán),也稱為Ci三羧酸循環(huán)4OAA在肌勻漿中可與乙酸(乙酰CoA)合成Cit5同位素標(biāo)記的乙酰CoA摻入了二羧酸及三羧酸中*乙酰CoA

*

Cit

*KG

*OAA

*Suc

*Mal

*Fum

三羧酸循環(huán)4OAA在肌勻漿中可與乙酸(乙酰CoA)三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程1縮合反應(yīng)COOH

OO

CH2C~SCoACH2

C~SCoA+C–COOHHO–COOHHO–C–COOHCH3CH2COOHCH2COOHCH2

COOH檸檬酸合成酶:對OAA的Km低,反應(yīng)快速進(jìn)行能量由硫脂鍵提供,不可逆

CoAH2OH+

三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程1縮合反應(yīng)三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程2異檸檬酸生成

COO–COO–COO–CH2C–HH–C–OH–OOC–C–OH–OOC–C–OOC–C–HCH2CH2CH2COO–H2OCOO–COO–

檸檬酸[酶-順烏頭酸]異檸檬酸復(fù)合物H2O三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程2異檸檬酸生成H2O三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程3第一次氧化脫羧

COO–COO–H–C–HC=O–OOC–C–H

CH2CH2CH2COO–COO–

異檸檬酸酮戊二酸

NAD+NADH+H+Mg++CO2異檸檬酸脫氫酶三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程3第一次氧化脫羧NAD+三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程簡式:2H+Cit—

異Cit—KG

CO2烏頭酸酶:使對稱分子變成不對稱異CitDH:關(guān)鍵酶,以NAD+為輔酶脫下的CO2來自O(shè)AA

氧化脫羧三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程簡式:三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程4第二次氧化脫羧

2H+KG—Suc~SCoACO2

氧化脫羧放能反應(yīng):能量高能硫脂鍵儲存

NADH++H+三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程4第二次氧化脫羧三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程KGTPPSuc~LipCoAE1E2LipLipH2

CO2Suc-TPPSuc~SCoAFADH2FAD

NAD+NADH+H+

E3三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程KGTPP三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程KGDH:一個復(fù)合酶,類似于PyrDH三個酶,五個輔酶轉(zhuǎn)Suc酶,KGDH,二氫硫辛酰胺DHTPP,F(xiàn)AD,NAD+,硫辛酸,CoA意義:反應(yīng)有序,迅速不浪費能量無副反應(yīng)三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程KGDH:一個復(fù)合酶,類似于PyrD三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程5底物水平磷酸化

Suc~SCoA—SucGDPGTPGTP+ADP—GDP+ATPSuc~SCoA硫激酶:動物:GTP

細(xì)菌,植物:ATP三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程5底物水平磷酸化三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程6OAA再生2H+FADH22H+

NADHSuc

Fum

Mal

OAA

脫氫加水再脫氫

飽和

不飽和

羥酸

酮酸SucDH在Mit膜上,直接與呼吸鏈相連三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過程6OAA再生檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫酶系琥珀酸硫激酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶丙酮酸羧化酶H2O檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶α-酮戊二酸脫氫三羧酸循環(huán)總結(jié)1總反應(yīng)CH3C~SCoA+3NAD++FAD+2H2O+ADP+Pi

O2CO2+3NADH+3H++FADH2+CoASH+ATP四次脫氫(3NAD+,1FAD),二次脫羧二次加水,一次高能鍵轉(zhuǎn)移三羧酸循環(huán)總結(jié)1總反應(yīng)三羧酸循環(huán)總結(jié)碳原子變化

2CCO2CO24C6C5C4CCO2的C來源于4C的OAA,而非CH3CO~SCoA,如用同位素標(biāo)記實驗,可發(fā)現(xiàn)第二或第三次循環(huán)才出現(xiàn)同位素。三羧酸循環(huán)總結(jié)碳原子變化三羧酸循環(huán)總結(jié)2TAC中間物的其他來源去路來源:回補(bǔ)支路

Pyr+CO2+ATPOAAAspOAAGluKGMalOAAPhe,TyrFumVal,IleSuc三羧酸循環(huán)總結(jié)2TAC中間物的其他來源去路三羧酸循環(huán)總結(jié)去路:旁支反應(yīng)

KGMalFumOAAPyrSucCys乙酰CoAAlaSer

:Mal酶

OAA脫羧酶TAC

三羧酸循環(huán)總結(jié)去路:旁支反應(yīng)TAC三羧酸循環(huán)總結(jié)3產(chǎn)能總反應(yīng):G

Pyr

乙酰CoACO2+H2O葡萄糖+38ADP+38Pi+6O2

38ATP+6CO2+44H2O

同酵解途徑2ATP+2NADH+H+8

Pyr脫氫

NADH+H+3

2TAC3NADH

+H++FADH2+ATP12

238

三羧酸循環(huán)總結(jié)3產(chǎn)能三羧酸循環(huán)的生理意義1糖在體內(nèi)主要產(chǎn)能方式:

38~39ATP/G,Gn2三大營養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化的共同通路

FA

乙酰CoAAA

Pyr,KG,OAA乙酰CoA

甘油磷酸二羥丙酮乙酰CoA乙酰CoATACCO2+H+三羧酸循環(huán)的生理意義1糖在體內(nèi)主要產(chǎn)能方式:三羧酸循環(huán)的生理意義

脂肪蛋白質(zhì)3三大營養(yǎng)物質(zhì)互變的樞紐糖

乙酰CoA

FA

Pyr,KG,OAAAA三羧酸循環(huán)的生理意義三羧酸循環(huán)的生理意義

Mit內(nèi)膜Cs

PyrPyrGFA

乙酰CoA

乙酰CoAOAACitCitOAA三羧酸循環(huán)的生理意義Mit三羧酸循環(huán)的生理意義4TAC中間物的其他作用調(diào)節(jié)三大代謝:Cit是很活躍的調(diào)節(jié)物

CitPFK-2,F-2,6-DP

糖分解

CitACC(乙酰CoA羧化酶),FA合成

生物合成的原料基地:

Gly+SucCoA

血紅素乙酰CoA

膽固醇–+三羧酸循環(huán)的生理意義4TAC中間物的其他作用–+糖有氧氧化的調(diào)節(jié)1.糖酵解途徑:同前2.丙酮酸脫氫:調(diào)節(jié)點:丙酮酸脫氫酶系調(diào)節(jié)物:代謝物和能荷調(diào)節(jié)方式:1.別構(gòu)調(diào)節(jié)

2.共價修飾調(diào)節(jié)

3.綜合調(diào)節(jié)3.徹底氧化:后述糖有氧氧化的調(diào)節(jié)1.糖酵解途徑:同前糖有氧氧化的調(diào)節(jié)氧化與磷酸化的偶聯(lián),使得磷酸化的速度成為對TCA的調(diào)節(jié)。TAC中三步不可逆反應(yīng):Cit合成酶:Cit可轉(zhuǎn)運出Mit,故調(diào)節(jié)作用不大異CitDH-KGDH主要調(diào)節(jié)作用糖有氧氧化的調(diào)節(jié)氧化與磷酸化的偶聯(lián),使得磷酸化的速度成為對T糖有氧氧化的調(diào)節(jié)TAC:ATP/ADP

異CitDH,CitMitADP異CitDH

,TCA

Ca++:胞液中Ca++

,使Mit中Ca++

,與

異CitDH和

-KGDH結(jié)合,Km

而活性,TCA–

+糖有氧氧化的調(diào)節(jié)TAC:–+糖有氧氧化的調(diào)節(jié)1.別構(gòu)調(diào)節(jié):產(chǎn)物底物乙酰CoA,NADH

ADP,NAD+

2.共價修飾調(diào)節(jié):產(chǎn)物

PyrDKPyrDH化而

Ca++,Ins

磷酸酶脫化而3.綜合調(diào)節(jié):有氧氧化是主要能源,調(diào)節(jié)意義重大,能荷:ATP/AMP[ATP]=[AMP]50

所以,ATP/AMP的變化比ATP更顯著,靈敏能荷

PFK-1,PyK,PyrDH,異CitDH,KGDH

氧化,ATP生成反之亦然––PP++++++–糖有氧氧化的調(diào)節(jié)1.別構(gòu)調(diào)節(jié):產(chǎn)物底糖有氧氧化的調(diào)節(jié)饑餓時:乙酰CoA

,NADH

,ATP

,AMP,肌體FA分解,主要能源此時,G的有氧氧化,確保腦部糖供應(yīng)糖有氧氧化的調(diào)節(jié)饑餓時:巴斯德效應(yīng)

法國人Pasteur發(fā)現(xiàn):有氧時,G的有氧氧化抑制無氧酵解機(jī)理:有氧時,NADH

氧化而被消耗

Pyr乙酰CoA,氧化抑制酵解無氧時,NADH不消耗

Pyr+NADHLac氧化,磷酸化ADP+PiATP所以,ATP/ADP,F(xiàn)DP-1和PyK

酵解

+巴斯德效應(yīng)法國人Pasteur發(fā)現(xiàn):+糖原的合成和分解糖原:糖在體內(nèi)的儲存形式淀粉

消化吸收

G脂肪(多)但:

糖原(少)1.可迅速動用2.對于一些只用糖的組織具有意義肝糖原:70~100mg,~肝重的10%肌糖原:180~300mg,~肌重的1%糖原的合成和分解糖原:糖在體內(nèi)的儲存形式

糖原的合成和分解1肝糖原的合成與分解肝糖原的合成肝糖原的分解Glycogenolysis2肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)共價修飾別構(gòu)調(diào)節(jié)3

肌糖原的合成與分解4糖原累積癥Glycogenstoragedisease糖原的合成和分解1肝糖原的合成與分解肝糖原的合成HOOHHOHHHOHHO-o1-P-葡萄糖HO-OHOHHOOHOHHHUDPG為磷酸基PPPPP~~-+尿苷P~P尿苷-+PPiGG-6-P1-P-GUDPG+PPiUTP

肝糖原的合成HOOHHOHHHOHHO-o1-P-葡萄糖HO肝糖原的合成糖原n+1PiUDPUDPGPPiUTPG-1-PG-6-PGPiATPADP(a)(b)(c)(d)(a)磷酸葡萄糖變位酶(b)UDPG焦磷酸化酶(c)糖原合成酶(d)磷酸化酶Gn+UDPGGn+1:n4肝糖原的合成糖原n+1PiUDPUDPGPPiUTPG-1-肝糖原的合成1.糖原分支酶:

1,4-糖苷鍵

1,6糖苷鍵水溶性,便于分解(多頭進(jìn)行)2.糖原合成是耗能的過程

G磷酸化:1個ATPG活化:1個UTPGGn+1:共消耗2個ATP3.關(guān)鍵酶:糖原合成酶肝糖原的合成1.糖原分支酶:肝糖原的分解肝糖原

1,6糖苷酶游離G

磷酸化酶

1-P-G6-P-G腎中也有,但腎糖原很少,故意義不大所以,肝糖原是維持血糖的原料

GnGn-1+1-P-G6-P-GG脫支酶:轉(zhuǎn)移分支水解1,6糖苷酶肝糖原的分解肝糖原1,6糖苷酶游離G肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)合成分解二種酶控制二條途徑,互為制約1.共價修飾調(diào)節(jié)磷酸化與脫磷酸化的調(diào)節(jié)磷酸化酶b(-)磷酸化酶a(b-P)(+)

(T型,致密型)(R型,疏松型)糖原合成酶a(+)糖原合成酶b(a-P)

肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)合成肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)激素腺苷酸環(huán)化酶cAMPA激酶

蛋白質(zhì)磷酸化A激酶:磷酸化酶激酶

磷酸化酶:糖原分解

糖原合成酶糖原合成

磷蛋白磷酸酶抑制劑:磷蛋白磷酸酶

蛋白質(zhì)脫磷酸化

肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)激素腺苷酸環(huán)化酶cAMPA激酶肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)2別構(gòu)調(diào)節(jié)G是別構(gòu)效應(yīng)物

磷酸化酶(RT)變構(gòu)的酶易受磷蛋白磷酸酶催化而脫磷酸化,活性

同時,磷蛋白磷酸酶使糖原合成酶脫磷酸化而活性

表現(xiàn)為:G,糖原合成,糖原分解

肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)2別構(gòu)調(diào)節(jié)肌糖原合成與分解合成:(同肝糖原,無三碳途徑)分解:與肝糖原不同,(無G6PE)糖原

G-6-P糖酵解途徑調(diào)節(jié):腎上腺素為主

AMP:別構(gòu)激活磷酸化酶-bATP及G-6-P:抑制磷酸化酶-bG-6-P:別構(gòu)激活糖原合成酶肌糖原合成與分解合成:(同肝糖原,無三碳途徑)Ca2+Ca2+亞基亞基磷酸化酶b激酶無活性磷酸化酶b激酶活性肌糖原合成與分解Ca2+激活磷酸化酶激酶Ca2+Ca2+亞基亞基磷酸化酶b激酶磷酸化酶b激酶肌糖原合糖原累積癥一類遺傳疾病:體內(nèi)糖原堆積機(jī)理:先天性缺乏代謝的酶類,糖原不能分解,而在組織中堆積,使組織功能受損分型:見教科書P88糖原累積癥一類遺傳疾?。后w內(nèi)糖原堆積

糖異生1糖異生途徑gluconeogenicpathway2糖異生的調(diào)節(jié)3糖異生的生理意義4乳酸循環(huán)糖異生1糖異生途徑gluconeogenicpathw糖異生糖異生:非糖物質(zhì)糖,一個逆糖酵解過程正常人:50Kg,肝糖原70~100mg10hr即分解完但實際上,24hr絕食,血糖降低并不多糖異生在維持血糖上有重要意義糖異生糖異生:糖異生場所:肝,腎,以肝為主長期饑餓時,肝=腎原料:Pyr,Lac(運動時),Gly(Fat分解),

AA(成糖AA,Ala最強(qiáng))過程:糖酵解的逆過程,部分在線粒體需越過三個能障,耗能共四個反應(yīng),四個關(guān)鍵酶糖異生場所:肝,腎,以肝為主為磷酸基PC-O|C=O|CH2|COOH||OC-O||CH3||C=OO--C-O|||CH2P||C-O~-磷酸烯醇型丙酮酸O丙酮酸草酰乙酸CO2ATPADP+PiCO2GTPGDP糖異生途徑1.丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇型丙酮酸(PEP)關(guān)鍵酶:丙酮酸羧化酶(Mit),PEP羧激酶為磷酸基PC-O|C=O|CH2||OC-O||CH糖異生途徑2.可逆反應(yīng):

PEP3PGAF-1,6-DP3.果糖二磷酸酶

F-1,6-DPF-6-P4.葡萄糖-6-磷酸酶

F-6-PG糖異生途徑2.可逆反應(yīng):糖異生途徑

甘油

-P-甘油二羥丙酮

GG6P

F6PF1,6DP

3PGA

PEPPyr

成糖AATCA中間物——OAA

:關(guān)鍵酶:耗能:產(chǎn)能糖異生途徑甘油-P-甘油二糖異生途徑線粒體還原當(dāng)量的轉(zhuǎn)移NADH+H+NAD+NADH+H+NAD+草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸線粒體線粒體膜胞液糖異生途徑線粒體還原當(dāng)量的轉(zhuǎn)移NADH+H+NAD+NAD糖異生的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶:丙酮酸羧化酶(乙酰CoA)

PEP羧激酶(激素誘導(dǎo))

果糖二磷酸酶(限速酶)葡萄糖-6-磷酸酶(非限速酶)底物循環(huán):分別由不同酶催化的一對逆向反應(yīng),往往有能量變化。糖異生的調(diào)節(jié)關(guān)鍵酶:丙酮酸羧化酶(乙酰CoA)糖異生的調(diào)節(jié)

(第一個底物循環(huán))6-磷酸果糖2,6-雙磷酸果糖FPK-11,6-雙磷酸果糖FDPE1PiATPADP-+AMP糖異生的調(diào)節(jié)

(第一個底物循環(huán))6-磷酸果糖2,6-雙磷酸果糖異生的調(diào)節(jié)

(第一個底物循環(huán))胰高血糖素糖異生

,血糖

cAMPPFK-2化而失活

F-2,6-DP

Ins

PFK-2脫化而激活

F-2,6-DP

糖異生

,糖酵解

PP糖異生的調(diào)節(jié)

(第一個底物循環(huán))胰高血糖素糖異生的調(diào)節(jié)

(第二個底物循環(huán))磷酸烯醇型丙酮酸草酰乙酸1,6-二磷酸果糖丙酮酸激酶(活性)丙酮酸ADPATP乙酰CoA-++糖異生的調(diào)節(jié)

(第二個底物循環(huán))磷酸烯醇型丙酮酸草酰乙酸1糖異生的調(diào)節(jié)

(第二個底物循環(huán))胰高血糖素

F-1,6-DPPyK

cAMPPyK

化而失活,糖異生

此外,饑餓時

脂肪動員,乙酰CoA

乙酰CoAPDC糖異生

PyrDH

Pyr氧化

總效果:血糖穩(wěn)定,F(xiàn)A供能糖異生的調(diào)節(jié)

(第二個底物循環(huán))胰高血糖素F-1,6-D

糖異生的生理意義1.維持血糖穩(wěn)定尤其饑餓時,保證RBC和腦的用糖成人:腦:120克/天骨髓,RBC,WBC:40克/天2.回收乳酸能量肌肉運動

乳酸

,進(jìn)入肝臟,糖異生

3.AA分解的重要途徑

Ala,Glu等生糖AA

糖異生的生理意義1.維持血糖穩(wěn)定糖異生的生理意義4.補(bǔ)充恢復(fù)肝糖原儲存饑餓時進(jìn)食:先補(bǔ)充肝糖原,糖異生

后分解供能,糖異生

糖異生的生理意義4.補(bǔ)充恢復(fù)肝糖原儲存糖異生的生理意義5.酸中毒時,誘導(dǎo)PEPCK,促進(jìn)腎小管泌銨泌H+,以維持酸堿平衡

Gln—Glu—KG—Mal(Mit)

GPEP—OAAMal(Cs)PEPCK后,平衡向箭頭方向移動,Gln脫氨

NH3+H+NH4+,經(jīng)腎小管排出,降低血液pH–NH2

–NH2PEPCK糖異生的生理意義5.酸中毒時,誘導(dǎo)PEPCK,促進(jìn)腎糖異生的生理意義糖異生總結(jié):1.1個部位:肝臟2.2個底物循環(huán):糖異生的調(diào)節(jié)3.3個能障:ATP變化4.4個關(guān)鍵酶:PDC,PEPCK,FDPE,G6PE5.5個生理意義糖異生的生理意義糖異生總結(jié):乳酸循環(huán)定義:肌肉中產(chǎn)生的乳酸經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)肝臟,異生成糖再回到肌肉。二組酶分布不同:肌肉肝臟每循環(huán)一次:消耗6個ATP,2乳酸

G,可重新供能意義:1防止肌肉中乳酸堆積,引起酸中毒2節(jié)約能量乳酸循環(huán)定義:肌肉中產(chǎn)生的乳酸經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)乳酸循環(huán)

葡萄糖葡萄糖葡萄糖丙酮酸

丙酮

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