第二篇物質(zhì)代謝課件

1、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(dòng) 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) 容第四章 糖代謝糖代謝 G（6碳） 6CO2+ 6H2O + 能量 C6H12O6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) 糖的消化吸收1. 糖的消化2. 糖的吸收3. 糖的運(yùn)輸糖的消化淀粉 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 葡萄

2、糖(G)在腸粘膜的吸收Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ G G GGNa+泵糖的運(yùn)輸運(yùn)輸形式：血糖 空腹時(shí)：4.55.5 mmol/L 進(jìn)食后：0.51hr, 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(yùn)體(GLUT)，可將葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞。 糖的分解代謝1 糖酵解途徑Glycolytic pathway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Aerobic oxidation有氧氧化反應(yīng)過(guò)程有氧氧化生成的ATP有氧氧化的調(diào)節(jié)巴斯德效應(yīng)Pasteur effect糖酵解途徑發(fā)現(xiàn)史：研究酵母菌的發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn)1.肌肉收縮生成乳

3、酸N2 多 O2少,休息后 2.乳酸生成時(shí)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 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為磷酸基HOHO-OHHOOHOHHH6-磷酸葡萄糖PPCH2-OH|C=O|HO-C-H|H-C-

4、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-PATPADP Mg2+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(jiǎn)式：G G-6-P F-6-P F-1,6-DP為磷酸基PCH2-O-|C=O|

5、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(gè)ATP的生成3-磷酸甘油醛脫氫酶丙酮酸的生成3

6、-磷酸甘油醛+NAD +Pi+ADP3-磷酸甘油酸+NADH+H +ATP 底物水平磷酸化Substrate phosphorylation+第一個(gè)ATP的生成為磷酸基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(gè)ATP的生成磷酸甘油酸變位酶烯醇化酶丙酮酸激酶丙酮酸的生成關(guān)鍵酶：丙酮酸激酶（PyK）特點(diǎn)：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(gè)限速反應(yīng)糖酵解途徑的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)點(diǎn)：三

7、步不可逆反應(yīng) HK，GK PFK-1 最主要 PyK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(jià)修飾1. 別構(gòu)調(diào)節(jié) ATP，Cit AMP，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)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) F-2,6-DP FDPE-2 AMP 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)2.共價(jià)修飾調(diào)節(jié)：FDPE-2/PF

8、K-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)ATPADP6-磷酸果糖激酶-2 （活性）6-磷酸果糖激酶-2 （無(wú)活性）|PPi糖酵解途徑的調(diào)節(jié)PyK的調(diào)節(jié) F-1,6-DP ATP Ala 磷酸化后失活+糖酵解途徑的調(diào)節(jié)GK,HK的調(diào)節(jié) HK：G-6-P 長(zhǎng)鏈脂酰CoA GK：Ins誘導(dǎo) 長(zhǎng)鏈脂酰CoA HK可分四型, , 型又稱(chēng)為GK, 僅存在于肝臟, 胰腺對(duì)G， HK：Km 0.1 mmol/L GK：Km 10 mm

9、ol/L由于GK對(duì)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)綜合調(diào)節(jié)：一個(gè)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(lái)適應(yīng)肌肉對(duì)ATP的需求+糖酵解途徑的調(diào)節(jié)綜合調(diào)節(jié)：肝臟：能量來(lái)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(shí)：胰高 化 乙酰CoA PFK-2 G分解 FA合成 G異生 血糖 =PP+COOH| C=O|CH3C-OH|CH3| CHOHO丙酮酸+NADH + H+ + NAD+乳酸乳酸脫氫酶糖酵

10、解丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸糖酵解NADNADH+H+乳酸丙酮酸3-磷酸甘油醛 + Pi1,3-二磷酸甘油酸糖酵解生理意義：1 組織絕對(duì)或相對(duì)缺氧時(shí)（生理或病理）， 糖供能的主要形式 Cs中，過(guò)程短，供能迅速2 某些組織獲能的主要方式 RBC中無(wú)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(shí)，P

11、yr，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(wú)O2 G 2Pyr 乙酰CoACO2+ H2O 有O2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-糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程1 糖酵解途徑 G 2Pyr2 Pyr 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(guò)程關(guān)鍵酶：Pyr脫氫酶

12、系，Mit，膜上有 Pyr載體共3個(gè)酶，5個(gè)輔酶，1個(gè)金屬離子Mg+ 分子數(shù) 輔基 作用Pyr脫羧酶 12 TPP 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 6 FAD,NAD+ FADH2NADH+H糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程Pyr 脫羧,成羥乙基酶C=OC=O + HCH3O-+C CS CNCH3酶丙酮酸-CO2C CS CNCH3酶HO-C-|CH3H羥乙基TPP-酶糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程硫辛酰胺-酶S SH2C-CH2-CH-（CH2）4-C-NH-（CH2）4-酶|O糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程轉(zhuǎn)移乙酰基C

13、CS CNCH3酶HO-C-|CH3H羥乙基TPP-酶+C CS CNCH3酶S|SL酶SSHL酶CO |CH3+-糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程轉(zhuǎn)移乙酰基HSHSL酶SSHL酶CO |CH3+ HSCoASCoACO |CH3乙酰CoA+糖有氧氧化的反應(yīng)過(guò)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(guò)程特點(diǎn)：1 底物或產(chǎn)物從一個(gè)活性中心直接轉(zhuǎn)至 另一個(gè)活性中心, 效率高, Lip的長(zhǎng)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

14、有氧氧化的反應(yīng)過(guò)程總反應(yīng)：COOH COOHC=O +NAD+ CoAC=O + NADH + H+ +CO2CH3 S CoAPyr 乙酰CoA乙酰CoA CO2 +H2O三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)Krebs提出，故也稱(chēng)為Krebs循環(huán)，也稱(chēng)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(shí)質(zhì)：促進(jìn) Pyr氧化）2 Cit 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)4 OAA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

15、* OAA * Suc * Mal * Fum三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程1 縮合反應(yīng) COOH O O CH2CSCoA CH2 CSCoA + CCOOH HOCOOH HOCCOOH CH3 CH2COOH CH2COOH CH2 COOH檸檬酸合成酶：對(duì)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(guò)程2 異檸檬酸生成 COO COO COO CH2 C H H C OH OOC C OH OOC C OOC C H CH2 CH2 CH2 COO H2O COO 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(guò)程3 第一次氧

16、化脫羧 COO COO HC H C = O OOC C H CH2 CH2 CH2 COO 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(guò)程簡(jiǎn)式： 2H+ Cit 異Cit KG CO2烏頭酸酶：使對(duì)稱(chēng)分子變成不對(duì)稱(chēng)異CitDH：關(guān)鍵酶， 以NAD+為輔酶 脫下的CO2來(lái)自O(shè)AA氧化脫羧三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程4 第二次氧化脫羧 2H+ KG SucSCoA CO2氧化脫羧放能反應(yīng)：能量 高能硫脂鍵儲(chǔ)存 NADH+H+三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程KG TPP SucLip CoA E1 E2 Lip LipH2 CO2 Suc-TPP SucSCoA F

17、ADH2 FAD NAD+ NADH+H+ E3三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程KGDH：一個(gè)復(fù)合酶，類(lèi)似于PyrDH三個(gè)酶，五個(gè)輔酶轉(zhuǎn)Suc酶，KG DH， 二氫硫辛酰胺DH TPP，F(xiàn)AD，NAD+，硫辛酸，CoA意義：反應(yīng)有序，迅速 不浪費(fèi)能量 無(wú)副反應(yīng)三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程5 底物水平磷酸化 SucSCoA Suc GDP GTPGTP + ADP GDP + ATPSucSCoA硫激酶：動(dòng)物：GTP 細(xì)菌，植物：ATP三羧酸循環(huán)的反應(yīng)過(guò)程6 OAA再生2H+ FADH2 2H+ 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

18、吸鏈相連檸檬酸合酶順烏頭酸酶順烏頭酸酶異檸檬酸脫氫酶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(píng)果酸脫氫酶丙酮酸羧化酶H2O三羧酸循環(huán)總結(jié)1 總反應(yīng)CH3CSCoA +3NAD+ FAD+2H2O +ADP +Pi O 2CO2+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)碳原子變化 2C CO2 CO2 4C 6C 5C 4C CO2的 C來(lái)源于 4C的OAA，而非CH3COSCoA，如用同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，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)2 TAC中間物的其他來(lái)源去路來(lái)源：回補(bǔ)支

19、路 Pyr + CO2+ATP OAA Asp OAA Glu KG Mal OAA Phe,Tyr Fum Val,Ile Suc 三羧酸循環(huán)總結(jié)去路：旁支反應(yīng) KG Mal Fum OAA Pyr Suc Cys 乙酰CoA Ala Ser ：Mal酶 ： OAA 脫羧酶TAC三羧酸循環(huán)總結(jié)3 產(chǎn)能總反應(yīng)：G Pyr 乙酰CoA CO2+H2O葡萄糖+38ADP+38Pi+6O2 38ATP+6CO2+44H2O 同酵解途徑2ATP+2NADH+H+ 8Pyr脫氫 NADH+H+ 32TAC 3NADH +H+FADH2+ATP 122 38 三羧酸循環(huán)的生理意義1 糖在體內(nèi)主要產(chǎn)能方式：

20、 3839ATP/G,Gn2 三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)徹底氧化的共同通路 FA 乙酰CoA AAPyr ,KG,OAA 乙酰CoA 甘油 磷酸二羥丙酮乙酰CoA乙酰CoA TAC CO2+H+三羧酸循環(huán)的生理意義 糖 脂肪 蛋白質(zhì)3 三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)互變的樞紐 糖 乙酰CoA FA Pyr ,KG,OAA AA三羧酸循環(huán)的生理意義 Mit 內(nèi)膜 Cs Pyr Pyr G FA 乙酰CoA 乙酰CoA OAA Cit Cit OAA三羧酸循環(huán)的生理意義 4 TAC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 Cit PFK-2, F-2,6-DP 糖分解 Cit ACC(乙酰CoA 羧化酶), FA合

21、成 生物合成的原料基地： Gly + SucCoA 血紅素 乙酰CoA 膽固醇+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(diǎn)：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(jià)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)氧化與磷酸化的偶聯(lián)，使得磷酸化的速度成為對(duì)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(yùn)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)TAC：ATP/ADP 異CitDH， Cit Mit ADP 異CitDH ，TCA Ca+：胞液中Ca+，使Mit中Ca+ ，與 異C

22、itDH和 -KGDH 結(jié)合，Km 而活性，TCA +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(jià)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=AMP50 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)饑餓時(shí)：乙酰CoA ，NADH ，ATP，AMP ，肌體FA分解，主要能源此時(shí)，G的有氧氧化，確保腦部糖供應(yīng)

23、巴斯德效應(yīng) 法國(guó)人Pasteur 發(fā)現(xiàn)：有氧時(shí)， G的有氧氧化抑制無(wú)氧酵解機(jī)理：有氧時(shí)， NADH氧化而被消耗 Pyr 乙酰CoA ，氧化抑制酵解 無(wú)氧時(shí)， NADH不消耗 Pyr + NADHLac氧化，磷酸化 ADP+Pi ATP 所以，ATP/ADP，F(xiàn)DP-1和PyK 酵解+糖原的合成和分解糖原：糖在體內(nèi)的儲(chǔ)存形式淀粉 消化吸收G 脂肪（多） 但： 糖原（少）1. 可迅速動(dòng)用2. 對(duì)于一些只用糖的組織具有意義肝糖原： 70100mg, 肝重的10%肌糖原： 180300mg, 肌重的1% 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

24、肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)共價(jià)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Glycogen storage disease肝糖原的合成HOOHHOHHHOHHO-o1-P-葡萄糖HO-OHOHHOOHOHHHUDPG為磷酸基PPPPP-+尿苷PP尿苷-+PPiG G-6-P 1-P-G UDPG +PPi UTP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+UDPG Gn+1：n4肝糖原的合成1. 糖原分支酶： 1,4-糖苷鍵 1,6糖苷鍵 水

25、溶性, 便于分解(多頭進(jìn)行)2. 糖原合成是耗能的過(guò)程 G磷酸化：1個(gè)ATP G活化：1個(gè)UTP G Gn+1：共消耗2個(gè)ATP3. 關(guān)鍵酶：糖原合成酶肝糖原的分解肝糖原 1,6糖苷酶游離G 磷酸化酶1-P-G 6-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 Gn Gn-1 + 1-P-G 6-P-G G脫支酶：轉(zhuǎn)移分支 水解 1,6糖苷酶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(jià)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)

26、 肝糖原合成與分解的調(diào)節(jié)激素腺苷酸環(huán)化酶cAMP A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)2 別構(gòu)調(diào)節(jié)G是別構(gòu)效應(yīng)物磷酸化酶（R T） 變構(gòu)的酶易受磷蛋白磷酸酶催化而脫 磷酸化，活性同時(shí)，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，糖原分解肌糖原合成與分解合成：（同肝糖原，無(wú)三碳途徑）分解：與肝糖原不同，（無(wú)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-b ATP及G-6-P：抑制磷酸化酶-b G-6-P： 別構(gòu)激活糖原合成酶C

27、a2+Ca2+亞基亞基磷酸化酶b激酶 無(wú)活性磷酸化酶b激酶 活性肌糖原合成與分解Ca2 +激活磷酸化酶激酶糖原累積癥一類(lèi)遺傳疾?。后w內(nèi)糖原堆積機(jī)理：先天性缺乏代謝的酶類(lèi)，糖原不 能分解，而在組織中堆積，使組 織功能受損分型：見(jiàn)教科書(shū)P88 糖異生1 糖異生途徑gluconeogenic pathway2 糖異生的調(diào)節(jié)3 糖異生的生理意義4 乳酸循環(huán) 糖異生糖異生：非糖物質(zhì)糖，一個(gè)逆糖酵解過(guò)程正常人：50Kg，肝糖原70100mg 10hr即分解完 但實(shí)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 場(chǎng)所：肝，腎，以肝為主 長(zhǎng)期饑餓時(shí)，肝=腎原料：Pyr, Lac(運(yùn)動(dòng)時(shí)

28、), Gly(Fat分解), AA(成糖AA，Ala最強(qiáng)）過(guò)程：糖酵解的逆過(guò)程，部分在線粒體 需越過(guò)三個(gè)能障，耗能 共四個(gè)反應(yīng)，四個(gè)關(guān)鍵酶為磷酸基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CO2ATP ADP+PiCO2GTP GDP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羧激酶糖異生途徑2.可逆反應(yīng)： PEP3PGA F-1,6-DP3.果糖二磷酸酶 F-1,6-DP F-6-P4.葡萄糖-6-磷酸酶 F-6-P G糖異生途徑 甘油-P-甘油二羥丙酮

29、G G6P F6P F1,6DP 3PGA PEP Pyr 成糖AA TCA中間物 OAA：關(guān)鍵酶 ：耗能 ：產(chǎn)能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(píng)果酸 蘋(píng)果酸線粒體 線粒體膜 胞液 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(duì)逆 向反應(yīng)，往往有能量變化。糖異生的調(diào)節(jié)（第一個(gè)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(gè)底物循環(huán)）胰高血糖

30、素 糖異生,血糖 cAMP PFK-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)（第二個(gè)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(gè)底物循環(huán)）胰高血糖素F-1,6-DP PyK cAMP PyK 化而失活，糖異生 此外， 饑餓時(shí)脂肪動(dòng)員，乙酰CoA 乙酰CoA PDC 糖異生 PyrDH Pyr氧化總效果：血糖穩(wěn)定，F(xiàn)A供能 糖異生的生理意義1. 維持血糖穩(wěn)定 尤其饑餓時(shí),保證RBC和腦的用糖 成人：腦：120克/天 骨髓，RBC，WBC：40克/天

31、2. 回收乳酸能量 肌肉運(yùn)動(dòng)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4. 補(bǔ)充恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)存 饑餓時(shí)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5. 酸中毒時(shí), 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(dòng),Gln脫氨 NH3+H+ NH4+ , 經(jīng)腎小管排出,降低血液pHNH2 NH2PEPCK糖異生的生理意義糖異生總結(jié)：1. 1個(gè)部位：肝臟2. 2個(gè)底物循環(huán)：糖異生 的調(diào)節(jié)3. 3個(gè)能障： ATP

32、變化4. 4個(gè)關(guān)鍵酶：PDC, PEPCK, FDPE, G6PE 5. 5個(gè)生理意義乳酸循環(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(gè)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) 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖丙酮酸 丙酮酸 乳酸 乳酸 乳酸糖異生途徑糖酵解途徑 肝 血液 肌肉NADH NADHNAD+ NAD+ 糖的其他代謝途徑1 磷酸戊糖途徑Pentose phosphate pathway途徑調(diào)節(jié)生理意義2 糖醛酸途徑Glucuronate pathway3 多元醇的生成Polyol pathway 磷酸戊糖途徑發(fā)現(xiàn)史：1 碘乙酸抑制