生物化学与分子生物学学习课件:第06章糖代谢-4.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《生物化学与分子生物学学习课件:第06章糖代谢-4.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物化学 分子生物学 学习 课件 06 代谢
- 资源描述:
-
1、目录目录第第 六六 节节 糖糖 异异 生生Gluconeogenesis目录目录糖异生糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖是指从非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。化合物转变为葡萄糖或糖原的过程。n部位:部位:n原料:原料:n概念:概念: 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸。目录目录一、糖异生途径不完全是糖酵解一、糖异生途径不完全是糖酵解的逆反应的逆反应n过程:过程: 酵解途径中有酵解途径中有3个由关键酶催化的不个由关键酶催化的不可逆反应可逆反应。在糖异生时,须由另外。在糖异生时,须由另外的反应
2、和酶代替。的反应和酶代替。 糖异生途径与酵解途径大多数反应是糖异生途径与酵解途径大多数反应是共有的、可逆的;共有的、可逆的;GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸糖异生途径糖异生途径(gluconeogenic pathway)指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。指从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。目录目录(一)丙酮酸经丙酮酸羧化支路变为磷酸烯醇
3、(一)丙酮酸经丙酮酸羧化支路变为磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸PEPATPADP+PiCO2 GTPGDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase),辅酶,辅酶为生物素(反应在线粒体)为生物素(反应在线粒体) 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反应在线粒体、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反应在线粒体、胞液)胞液)目录目录n草酰乙酸转运出线粒体:草酰乙酸转运出线粒体:出线粒体出线粒体 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 出线粒体出线粒体 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 目录目录丙酮酸丙酮
4、酸丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶ATP + CO2ADP + Pi 苹果酸苹果酸NADH + H+ NAD+ 天冬氨酸天冬氨酸谷氨酸谷氨酸 -酮戊二酸酮戊二酸 天冬氨酸天冬氨酸苹果酸苹果酸草酰乙酸草酰乙酸 PEP磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶GTP GDP + CO2 线线粒粒体体胞胞液液目录目录n糖异生途径所需糖异生途径所需NADH+HNADH+H+ +的来源:的来源:糖异生途径中,糖异生途径中,1,3-二磷酸甘油酸生成二磷酸甘油酸生成3-磷磷酸甘油醛时,需要酸甘油醛时,需要NADH+H+。由乳酸为原料异生糖时,由乳酸为原料异生糖时, NADH+H+由下
5、述由下述反应提供。反应提供。乳酸乳酸丙酮酸丙酮酸LDHNAD+ NADH+H+目录目录由氨基酸为原料进行糖异生时,由氨基酸为原料进行糖异生时, NADH+H+则由则由线粒体内线粒体内NADH+H+提供,它们来自于脂酸的提供,它们来自于脂酸的-氧化或三羧酸循环,氧化或三羧酸循环,NADH+H+转运则通过草酰转运则通过草酰乙酸与苹果酸相互转变而转运。乙酸与苹果酸相互转变而转运。苹果酸苹果酸线粒体线粒体苹果酸苹果酸草酰草酰乙酸乙酸草酰草酰乙酸乙酸NAD+NADH+H+NAD+NADH+H+胞浆胞浆目录目录(二)(二)1,6-双磷酸果糖转变为双磷酸果糖转变为6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-双磷酸果糖双磷酸
6、果糖6-磷酸果糖磷酸果糖Pi果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1(三)(三)6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖磷酸葡萄糖水解为葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖Pi葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶目录目录在以上反应过程中,作用物的互变反应分别在以上反应过程中,作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应,这种互变循环被称由不同的酶催化其单向反应,这种互变循环被称为为底物循环底物循环(substrate cycle)。当两种酶活性相等。当两种酶活性相等时,就不能将代谢向前推进,结果仅是时,就不能将代谢向前推进,结果仅是ATP分解分解释放出能量,因而又称为释放出能量,因而又称为无效循环无效循环(futile
7、 cycle)。而在细胞内两酶活性不完全相等,使代谢反应仅而在细胞内两酶活性不完全相等,使代谢反应仅向一个方向进行。向一个方向进行。目录目录6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1 ADP ATP Pi 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP Pi PEP 丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶 ADP ATP CO2+ATP ADP+Pi GTP 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶羧激酶GDP+Pi +CO2
8、目录目录二、糖异生的调节通过对二、糖异生的调节通过对2个底物循环的个底物循环的调节与糖酵解调节彼此协调调节与糖酵解调节彼此协调 酵解途径与糖异生途径是方向相反的两条代酵解途径与糖异生途径是方向相反的两条代谢途径。谢途径。如从丙酮酸进行有效的糖异生,就如从丙酮酸进行有效的糖异生,就必须抑制酵解途径,以防止葡萄糖又重新分必须抑制酵解途径,以防止葡萄糖又重新分解成丙酮酸;反之亦然。解成丙酮酸;反之亦然。 这种协调主要依赖于对这两条途径中的两个这种协调主要依赖于对这两条途径中的两个底物循环进行调节。底物循环进行调节。 目录目录(一)第一个底物循环在(一)第一个底物循环在6-磷酸果糖与磷酸果糖与1,6-
9、双磷酸果糖之间进行双磷酸果糖之间进行6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-双磷酸果糖双磷酸果糖ATPADP6-磷酸果磷酸果糖激酶糖激酶-1Pi果糖双磷果糖双磷 酸酶酸酶-1 2,6-双磷酸双磷酸果糖果糖AMP目录目录(二)在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之间进行(二)在磷酸烯醇式丙酮酸和丙酮酸之间进行第二个底物循环第二个底物循环PEP丙酮酸丙酮酸ATPADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶1,6-双磷酸双磷酸果糖果糖丙氨酸丙氨酸乙乙 酰酰 CoA草酰乙酸草酰乙酸目录目录三、糖异生的生理意义主要在于三、糖异生的生理意义主要在于维持血糖水平恒定维持血糖水平恒定(一)维持血糖水平的恒定是糖异生最主要(一)维持血糖水平的恒定是糖
10、异生最主要的生理作用的生理作用 空腹或饥饿时,依赖氨基酸、甘油等异生成葡空腹或饥饿时,依赖氨基酸、甘油等异生成葡萄糖,以维持血糖水平恒定。萄糖,以维持血糖水平恒定。 正常成人的脑组织不能利用脂酸,主要依赖葡正常成人的脑组织不能利用脂酸,主要依赖葡萄糖供给能量;红细胞没有线粒体,完全通过萄糖供给能量;红细胞没有线粒体,完全通过糖酵解获得能量;骨髓、神经等组织由于代谢糖酵解获得能量;骨髓、神经等组织由于代谢活跃,经常进行糖酵解。这样,即使在饥饿状活跃,经常进行糖酵解。这样,即使在饥饿状况下,机体也需消耗一定量的糖,以维持生命况下,机体也需消耗一定量的糖,以维持生命活动。此时这些糖全部依赖糖异生生成
11、。活动。此时这些糖全部依赖糖异生生成。目录目录n糖异生的主要原料为乳酸、氨基酸及甘油。糖异生的主要原料为乳酸、氨基酸及甘油。乳酸来自肌糖原分解。这部分糖异生主要与乳酸来自肌糖原分解。这部分糖异生主要与运动强度有关。运动强度有关。而在饥饿时,糖异生的原料主要为氨基酸和而在饥饿时,糖异生的原料主要为氨基酸和甘油。甘油。目录目录(二)糖异生是补充或恢复肝糖原储备的(二)糖异生是补充或恢复肝糖原储备的重要途径重要途径三碳途径三碳途径: 指进食后,大部分葡萄糖先指进食后,大部分葡萄糖先在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化在肝外细胞中分解为乳酸或丙酮酸等三碳化合物,再进入肝细胞异生为糖原的过程。合物,再
12、进入肝细胞异生为糖原的过程。目录目录 长期饥饿或禁食时,肾糖异生增强,有利于维持长期饥饿或禁食时,肾糖异生增强,有利于维持酸碱平衡。酸碱平衡。 发生这一变化的原因可能是饥饿造成的代谢性酸发生这一变化的原因可能是饥饿造成的代谢性酸中毒造成的。中毒造成的。此时体液此时体液pH降低,促进肾小管中磷降低,促进肾小管中磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成,从而使糖异生作酸烯醇式丙酮酸羧激酶的合成,从而使糖异生作用增强。另外,当肾中用增强。另外,当肾中-酮戊二酸因异生成糖而酮戊二酸因异生成糖而减少时,可促进谷氨酰胺脱氨生成谷氨酸以及谷减少时,可促进谷氨酰胺脱氨生成谷氨酸以及谷氨酸的脱氨反应,肾小管细胞将氨酸的脱氨
13、反应,肾小管细胞将NH3分泌入管腔分泌入管腔中,与原尿中中,与原尿中H+结合,降低原尿结合,降低原尿H+的浓度,有利的浓度,有利于排氢保钠作用的进行,对于防止酸中毒有重要于排氢保钠作用的进行,对于防止酸中毒有重要作用。作用。 (三)肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡(三)肾糖异生增强有利于维持酸碱平衡目录目录四、肌中产生的乳酸运输至肝进行四、肌中产生的乳酸运输至肝进行糖异生形成乳酸循环糖异生形成乳酸循环 肌收缩(尤其是供氧不足时)通过糖酵解生成乳酸。肌收缩(尤其是供氧不足时)通过糖酵解生成乳酸。肌内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入肌内糖异生活性低,所以乳酸通过细胞膜弥散进入血液后,再入肝,
14、在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释血液后,再入肝,在肝内异生为葡萄糖。葡萄糖释入血液后又可被肌摄取,这就构成了一个循环,此入血液后又可被肌摄取,这就构成了一个循环,此循环称为循环称为乳酸循环乳酸循环,也称,也称Cori循环循环。 乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶的特点所致。乳酸循环的形成是由于肝和肌组织中酶的特点所致。 目录目录糖异生活跃糖异生活跃有葡萄糖有葡萄糖-6磷酸酶磷酸酶【】n循环过程循环过程肝肝肌肉肌肉葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖酵解途径酵解途径 丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸NADH NAD+ 乳酸乳酸乳酸乳酸NAD+ NADH丙酮酸丙酮酸糖异生途径糖异生途径 血液血液糖异生低下糖异生低
15、下没有葡萄糖没有葡萄糖-6磷酸酶磷酸酶【】目录目录n生理意义生理意义乳酸再利用,避免了乳酸的损失。乳酸再利用,避免了乳酸的损失。 防止乳酸的堆积引起酸中毒。防止乳酸的堆积引起酸中毒。 n乳酸循环是一个耗能的过程乳酸循环是一个耗能的过程 2分子乳酸异生为分子乳酸异生为1分子葡萄糖需分子葡萄糖需6分子分子ATP。目录目录第第 八八 节节 血糖及其调节血糖及其调节The Definition, Level and Regulation of Blood Glucose目录目录血糖,血糖,指血液中的葡萄糖。指血液中的葡萄糖。血糖水平,血糖水平,即血糖浓度。即血糖浓度。n血糖及血糖水平的概念:血糖及血糖
展开阅读全文