大连理工大学生物化学课件-糖代谢的其它途径.ppt

1、1磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）or 葡糖酸磷酸途径葡糖酸磷酸途径（phosphogluconate pathway）2磷酸戊糖途径（磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）也叫葡糖酸磷酸途径）也叫葡糖酸磷酸途径（phosphogluconate pathway）肝脏中有肝脏中有1015%葡萄糖进入该途径葡萄糖进入该途径场场 所：细胞溶胶所：细胞溶胶起起 始始 物：葡萄糖物：葡萄糖-6-磷酸磷酸 氧化特征：辅酶为氧化特征：辅酶为NADP+重要产物：重要产物： 核糖核糖-5-磷酸磷酸参与核酸合成参与核酸合成 NADPH良好

2、的还原剂良好的还原剂31、葡萄糖、葡萄糖-6-磷酸脱氢生成磷酸脱氢生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-d-内酯内酯6-磷酸葡萄糖脱氢酶催磷酸葡萄糖脱氢酶催化脱氢氧化发生在化脱氢氧化发生在1碳碳NADP+=e-受体受体6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖-d-内酯内酯（C1-C5）NADPH是变构抑制剂是变构抑制剂关键酶关键酶4内酯酶催化内酯酶催化2、6-磷酸葡萄糖酸内酯水解生成磷酸葡萄糖酸内酯水解生成6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸5若需要若需要NADPH和和5-磷酸核糖参与其他反应，则磷酸核糖参与其他反应，则反应终止在此。反应终止在此。若只需要若只需要NADPH而不需要而不需要5-磷酸核糖，则磷酸核糖，则5-磷磷

3、酸核糖可通过碳链骨架的重新整理回到酸核糖可通过碳链骨架的重新整理回到6-磷酸葡磷酸葡萄糖而进入糖酵解。萄糖而进入糖酵解。65-磷酸核糖经碳链整理重新进入糖酵解磷酸核糖经碳链整理重新进入糖酵解786分子分子5碳糖碳糖转化为转化为5分子分子6碳糖碳糖910 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶催化的葡萄糖催化的葡萄糖-6-磷酸的脱磷酸的脱氢反应，实际上是不可逆的限速反应，是一个重要的氢反应，实际上是不可逆的限速反应，是一个重要的调控点。调控点。 调控因子是调控因子是NADP+的水平。的水平。NADPH和和NADP+竟竟争性的抑制争性的抑制葡萄糖葡萄糖-6-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶和和6-磷酸葡萄糖酸

4、脱磷酸葡萄糖酸脱氢酶。氢酶。 磷酸戊糖途径的调控磷酸戊糖途径的调控111、核糖、核糖-5-磷酸磷酸 NADPH的需要的需要 细胞分裂细胞分裂DNA合成合成2、核糖核糖-5-磷酸磷酸 = NADPH的需要处于平衡状态的需要处于平衡状态 氧化阶段占优势氧化阶段占优势3、核糖核糖-5-磷酸磷酸 NADPH的需要的需要 脂肪组织大量合成脂肪酸时脂肪组织大量合成脂肪酸时机体对核糖机体对核糖-5-磷酸、磷酸、NADPH和和ATP的需要如何调节的需要如何调节12糖酵解的异生途径（糖异生途径:gluconeogenesis）131415161、丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化支路172、果糖、果糖-1,6-二磷酸转变

5、为果糖二磷酸转变为果糖-6-磷酸磷酸 果糖果糖-1，6-二磷酸在果糖二磷酸在果糖-1，6-二磷酸酶果糖磷酸激酶催二磷酸酶果糖磷酸激酶催化下，水解脱去磷酸而生成果糖化下，水解脱去磷酸而生成果糖-6-磷酸。磷酸。3、葡糖、葡糖-6-磷酸水解生成葡萄糖磷酸水解生成葡萄糖葡糖葡糖-6-磷酸酶催化下，葡糖磷酸酶催化下，葡糖-6-磷酸水解为葡萄糖。磷酸水解为葡萄糖。18192021乳乳 酸酸 的的 再再 利利 用用22为什么要进行糖异生？为什么要进行糖异生？血糖浓度的恒定血糖浓度的恒定人体血糖人体血糖70110mg/ml（0.1%）糖异生的主要器官：肝脏（主要）、肾脏（次要）糖异生的主要器官：肝脏（主要）

6、、肾脏（次要）激素调节：激素调节：升血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长升血糖：胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素、生长激素等激素等降血糖：胰岛素降血糖：胰岛素糖原的贮存情况糖原的贮存情况23糖异生和糖酵解的协调糖异生和糖酵解的协调1、高浓度的、高浓度的6-磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，促进异生。磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，促进异生。2、酵解和异生的控制点是、酵解和异生的控制点是6-磷酸果糖与磷酸果糖与1,6-二磷酸果二磷酸果糖的转化。糖的转化。ATP和柠檬酸促进异生，抑制酵解。和柠檬酸促进异生，抑制酵解。2,6-二磷酸果糖相反，是重要调节物。二磷酸果糖相反，是重要调节物。3、丙酮酸与磷酸烯醇式丙

7、酮酸的转化，丙酮酸羧化、丙酮酸与磷酸烯醇式丙酮酸的转化，丙酮酸羧化酶受乙酰辅酶酶受乙酰辅酶A激活，激活，ADP抑制；丙酮酸激酶被抑制；丙酮酸激酶被ATP、NADH和丙氨酸抑制。和丙氨酸抑制。244、无效循环（、无效循环（futile cycle）或叫底物循环（）或叫底物循环（substrate cycle）一对催化两个途径的中间代谢物之间循环的方向相反、代一对催化两个途径的中间代谢物之间循环的方向相反、代谢上不可逆的反应。一个需要谢上不可逆的反应。一个需要ATP，另一个进行水解，结，另一个进行水解，结果只是消耗能量，反应物不变。果只是消耗能量，反应物不变。例如：例如：葡萄糖葡萄糖 ATP 葡萄

8、糖葡萄糖-6-磷酸磷酸 ADP (葡萄糖激酶）葡萄糖激酶）葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸 H2O 葡萄糖葡萄糖 Pi (6-磷酸葡萄糖酶）磷酸葡萄糖酶）净反应实际上是净反应实际上是ATPH2OADPPi。 25糖异生作用的生理意义糖异生作用的生理意义1、将非糖物质转变为糖，保证在饥饿情况下血糖浓度、将非糖物质转变为糖，保证在饥饿情况下血糖浓度 的相对恒定，满足组织对葡萄糖的需要。的相对恒定，满足组织对葡萄糖的需要。2、更新肌糖原，防止乳酸酸中毒的发生、更新肌糖原，防止乳酸酸中毒的发生3、协助氨基酸代谢、协助氨基酸代谢4、促进肾小管泌氨的作用、促进肾小管泌氨的作用5、将肌肉酵解产生的乳酸合成葡萄糖，

9、供肌肉重新利用，、将肌肉酵解产生的乳酸合成葡萄糖，供肌肉重新利用，即乳酸循环。即乳酸循环。26糖原的合成与分解糖原的合成与分解27糖糖原原的的合合成成与与分分解解28糖糖 原原 的的 结结 构构29糖原分解主要是磷酸糖原分解主要是磷酸 解，而不是水解解，而不是水解1,4糖苷键：磷酸解；糖苷键：磷酸解；1,6糖苷键：水解糖苷键：水解糖原磷酸化酶催化糖原磷酸化酶催化产物：产物：1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖糖原的分解糖原的分解30糖糖 原原 的的 分分 解解3132糖原是人体细胞贮存糖的主要形式。体内由单糖合成糖原糖原是人体细胞贮存糖的主要形式。体内由单糖合成糖原的过程称为糖原的合成。的过程称为糖原的合

10、成。葡萄糖合成糖原，包括：葡萄糖合成糖原，包括：1葡萄糖葡萄糖-6-磷酸的生成磷酸的生成糖原的合成糖原的合成葡萄糖葡萄糖 葡糖葡糖-6-磷酸磷酸己糖激酶己糖激酶/葡萄糖激酶（肝）葡萄糖激酶（肝）ATP ADPMg2+332葡萄糖葡萄糖-1-磷酸的生成磷酸的生成31-磷酸葡萄糖生成磷酸葡萄糖生成UDP-葡萄糖葡萄糖 UDP-葡萄糖焦磷酸化酶作用下，消耗一个葡萄糖焦磷酸化酶作用下，消耗一个UTP，生成焦磷酸，生成焦磷酸葡糖葡糖-6-磷酸磷酸 葡糖葡糖-1-磷酸磷酸 葡萄糖磷酸变位酶葡萄糖磷酸变位酶葡糖葡糖-1-磷酸磷酸 + UTP UTP-葡糖（葡糖（UTPG）+ PPiUTPG焦磷酸化酶焦磷酸化

11、酶344糖原合成酶将糖原合成酶将UDP-葡萄糖的糖基加在糖原引物葡萄糖的糖基加在糖原引物的非还原端葡萄糖的的非还原端葡萄糖的C4羟基上。羟基上。UTPG + 糖原（糖原（Gn） UTP + 糖原（糖原（ Gn+1） 糖原合成酶糖原合成酶35糖原合成途径糖原合成途径36糖原合成途径糖原合成途径37 糖原合成反应不能从头开始合成第一个糖分子，糖原合成反应不能从头开始合成第一个糖分子，需要至少含需要至少含4个葡萄糖残基的个葡萄糖残基的-1,4-多聚葡萄糖作为引多聚葡萄糖作为引物物，在其非还原性末端与，在其非还原性末端与UDPG反应，形成反应，形成-1,4-糖糖苷链，使糖原增加一个葡萄糖单位。苷链，使

12、糖原增加一个葡萄糖单位。 UDPG是活泼葡萄糖基的供体，其生成过程消耗是活泼葡萄糖基的供体，其生成过程消耗UTP，糖原合成酶只能促成，糖原合成酶只能促成-1,4-糖苷键，因此生成糖苷键，因此生成以以-1,4-糖苷键相连构成的直链多糖分子，如淀粉。糖苷键相连构成的直链多糖分子，如淀粉。38391、糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶？（、糖异生途径中哪一种酶代替糖酵解的己糖激酶？（ ） A、丙酮酸羧化酶、丙酮酸羧化酶 B、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 C、葡萄糖、葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 D、磷酸化酶、磷酸化酶2、糖原分解过程中磷酸化酶催化磷酸解的键是（、糖原分解过程中磷酸

13、化酶催化磷酸解的键是（ ） A、a-1，6-糖苷键糖苷键 B、b-1，6-糖苷键糖苷键 C、a-1，4-糖苷键糖苷键 D、b-1，4-糖苷键糖苷键3、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生、磷酸戊糖途径的真正意义在于产生( )的同时产生许多的同时产生许多中间物如核糖等。中间物如核糖等。 A、NADPH+H+ B、NAD+ C、ADP D、CoASH一、选择题一、选择题40二、问答题二、问答题1、何谓三羧酸循环？它有何特点和生物学意义？、何谓三羧酸循环？它有何特点和生物学意义？2、磷酸戊糖途径有何特点？其生物学意义何在？、磷酸戊糖途径有何特点？其生物学意义何在？3、糖酵解和发酵有何异同？糖酵解过程需要哪些维生素或、糖酵解和发酵有何异同？糖酵解过程需要哪些维生素或维生素衍生物参与？维生素衍生物参与？4、试述糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异。、试述糖异生与糖酵解代谢途径有哪些差异。三、名词解释三、名词解释糖酵解糖酵解 三羧酸循环三羧酸循环 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 糖的有氧分解和糖的有氧分解和无氧分解无氧分解 糖异生作用糖异生作用41结 束42