第二篇物質(zhì)代謝及其調(diào)部分 ppt課件

1、目目 錄錄第二篇第二篇 物質(zhì)代謝及其調(diào)理物質(zhì)代謝及其調(diào)理構(gòu)成機(jī)體的成分構(gòu)成機(jī)體的成分小分子合成大分子小分子合成大分子合成代謝合成代謝-需求需求能量能量物質(zhì)代謝物質(zhì)代謝分解代謝分解代謝-釋放釋放能量能量(大分子分解為小分子大分子分解為小分子)能量代謝能量代謝滿足生命活動(dòng)需求滿足生命活動(dòng)需求目目 錄錄 本篇主要引見糖代謝、脂代謝、生物氧化、本篇主要引見糖代謝、脂代謝、生物氧化、氨基酸代謝、核苷酸代謝，以及各種重要物質(zhì)代謝氨基酸代謝、核苷酸代謝，以及各種重要物質(zhì)代謝的聯(lián)絡(luò)與調(diào)理規(guī)律。的聯(lián)絡(luò)與調(diào)理規(guī)律。 學(xué)習(xí)物質(zhì)代謝的每一代謝途徑時(shí)，主要從概學(xué)習(xí)物質(zhì)代謝的每一代謝途徑時(shí)，主要從概念、部位包括器官和亞細(xì)

2、胞定位、起始物或念、部位包括器官和亞細(xì)胞定位、起始物或原料、反響的根本過程、關(guān)鍵酶限速酶、能原料、反響的根本過程、關(guān)鍵酶限速酶、能量變化、終產(chǎn)物、調(diào)理及生理意義等方面去了解和量變化、終產(chǎn)物、調(diào)理及生理意義等方面去了解和掌握。掌握。目目 錄錄糖 代 謝Metabolism of Carbohydrates目目 錄錄糖糖(carbohydrates)(carbohydrates)是一大類有機(jī)化是一大類有機(jī)化合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮合物，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛或多羥酮類及其衍生物或多聚物。類及其衍生物或多聚物。糖的化學(xué)糖的化學(xué)目目 錄錄第第 一一 節(jié)節(jié) 概概 述述目目 錄錄1. 氧化供能主要功能

3、氧化供能主要功能2. 提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料3. 組成人體組織構(gòu)造的重要成分組成人體組織構(gòu)造的重要成分4. 參與組成特殊功能的糖蛋白參與組成特殊功能的糖蛋白 5. 構(gòu)成許多重要的生物活性物質(zhì)構(gòu)成許多重要的生物活性物質(zhì)目目 錄錄二、糖的消化與吸收二、糖的消化與吸收一糖的消化一糖的消化人類食物中的糖主要有植物淀粉、人類食物中的糖主要有植物淀粉、動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡動(dòng)物糖原以及麥芽糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖等，其中以淀粉為主。萄糖等，其中以淀粉為主。消化部位：消化部位： 主要在小腸，少量在口腔主要在小腸，少量在口腔目目 錄錄淀粉淀粉 麥芽糖麥芽糖+麥芽三糖麥芽

4、三糖 40% 25%-臨界糊精臨界糊精+異麥芽糖異麥芽糖 30% 5%葡萄糖葡萄糖 唾液中的唾液中的- -淀粉酶淀粉酶 - -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 - -臨界糊精酶臨界糊精酶 消化過程消化過程 腸粘膜上腸粘膜上皮細(xì)胞刷狀皮細(xì)胞刷狀緣緣 胃胃 口腔口腔 腸腔腸腔 胰液中的胰液中的- -淀粉酶淀粉酶 目目 錄錄二糖的吸收二糖的吸收 吸收部位吸收部位 小腸上段小腸上段 吸收方式吸收方式 單單 糖糖 目目 錄錄ADP+Pi ATP G Na+ K+ Na+泵泵小腸粘膜細(xì)胞小腸粘膜細(xì)胞 腸腸腔腔 門靜脈門靜脈 3. 吸收機(jī)制吸收機(jī)制Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Na+-dependent

5、glucose transporter, SGLT)刷狀緣刷狀緣 細(xì)胞內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)膜 G Na+ K+ Na+ G 目目 錄錄 葡萄糖葡萄糖 酵解途徑酵解途徑 丙酮酸丙酮酸 有氧有氧 無氧無氧 H2O及及CO2 乳酸乳酸 糖異生途徑糖異生途徑 乳酸、氨基酸、甘油乳酸、氨基酸、甘油 糖原糖原 肝糖原分解肝糖原分解 糖原合成糖原合成 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑 核糖核糖 + + NADPH+NADPH+H+H+淀粉淀粉 消化與吸收消化與吸收 ATP 目目 錄錄第第 二二 節(jié)節(jié)糖的無氧分解糖的無氧分解 GlycolysisGlycolysis目目 錄錄 一、糖酵解的反響過程一、糖酵解的反響過程 糖酵解糖

6、酵解(glycolysis)：在缺氧情況下，葡：在缺氧情況下，葡萄糖生成乳酸的過程稱之為糖酵解。萄糖生成乳酸的過程稱之為糖酵解。 糖酵解的反響過程分為兩個(gè)階段：糖酵解的反響過程分為兩個(gè)階段： 1、葡萄糖、葡萄糖 丙酮酸糖酵解途徑丙酮酸糖酵解途徑 2、丙酮酸、丙酮酸 乳酸乳酸 糖酵解途徑：由葡萄糖分解成丙酮酸糖酵解途徑：由葡萄糖分解成丙酮酸的過程。的過程。 糖酵解反響的部位糖酵解反響的部位 1、器官定位：各組織器官及細(xì)胞、器官定位：各組織器官及細(xì)胞 2、亞細(xì)胞定位：胞液、亞細(xì)胞定位：胞液目目 錄錄 葡萄糖磷酸化為葡萄糖磷酸化為6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATP ADPMg2+ 己糖激酶己糖激酶葡萄糖

7、葡萄糖 O CH2HO H HOOHH OH H OH H H6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate, G-6-P)P P O CH2OH HOO HH O H H O H H H關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶目目 錄錄哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有哺乳類動(dòng)物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有4種己糖激種己糖激酶同工酶，分別稱為酶同工酶，分別稱為至至型。肝細(xì)胞型。肝細(xì)胞中存在的是中存在的是型，稱為葡萄糖激酶型，稱為葡萄糖激酶(glucokinase)。它的特點(diǎn)是：。它的特點(diǎn)是：對(duì)葡萄糖的親和力很低對(duì)葡萄糖的親和力很低受激素調(diào)控受激素調(diào)控 目目 錄錄 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿崞咸烟寝D(zhuǎn)變?yōu)?6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸

8、己糖磷酸己糖異構(gòu)酶異構(gòu)酶 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 P P O CH2OH HOOHH OH H OH H H6-磷酸果糖磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)目目 錄錄 6-磷酸果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峁寝D(zhuǎn)變?yōu)?,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 ATP ADP Mg2+ 6-6-磷酸果糖磷酸果糖激酶激酶-1-16-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖(1, 6-fructose-biphosphate, F-1,6-2P)關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶目目 錄錄CH2OHOCCCCCH2OOHOHOHHHP PP P1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖 磷酸己糖裂解成磷酸己糖裂解成2分子磷酸

9、丙糖分子磷酸丙糖 醛縮酶醛縮酶(aldolase)磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 +CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P POCH2OHCOCH2POCH2P PO目目 錄錄 磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖的同分異構(gòu)化磷酸丙糖磷酸丙糖異構(gòu)酶異構(gòu)酶 磷酸丙糖異構(gòu)酶磷酸丙糖異構(gòu)酶 (phosphotriose isomerase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 C H2O HCOC H2POC H2P PO目目 錄錄 3-磷酸甘油醛氧化為磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 Pi、NAD+

10、NADH+H+ 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛脫氫酶脫氫酶3-磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油醛脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 CHOCHOHCHOHOHCH2POCH2P PO1,3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸 O=CCOHCH2POP POP PO目目 錄錄ADP ATP 磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶激酶 由于脫氫或脫水引起底物分子內(nèi)部能量由于脫氫或脫水引起底物分子內(nèi)部能量重新分布，生成高能鍵，使重新分布，生成高能鍵，使ADP或其它核或其它核苷二磷酸磷酸化生成苷二磷酸磷酸化生成ATP或其它核苷三或其它核苷三磷酸的過程，稱為

11、底物程度磷酸化。磷酸的過程，稱為底物程度磷酸化。1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCOHCH2POP POP PO3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO目目 錄錄 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸磷酸甘油酸變位酶變位酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸變位酶 (phosphoglycerate mutase)3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCOHCH2POP PO2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 C O O HCC H2POP POO HO H目目 錄錄 2-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖崃姿岣视退徂D(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖?烯醇化酶烯醇化酶(

12、enolase)2- 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 COOHCCH2POP POOHOH+ H2O磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)COOHCCH2P PO目目 錄錄ADP ATP K+ Mg2+丙酮酸激酶丙酮酸激酶(pyruvate kinase) 磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸，磷酸烯醇式丙酮酸轉(zhuǎn)變成丙酮酸， 并經(jīng)過底物程度磷酸化生成并經(jīng)過底物程度磷酸化生成ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 COOHCCH2P PO丙酮酸丙酮酸 C O O HC = OC H3關(guān)鍵關(guān)鍵酶酶目目 錄錄 ( (二二) ) 丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成乳酸丙酮酸

13、丙酮酸 乳酸乳酸 反響中的反響中的NADH+H+ NADH+H+ 來自于上述第來自于上述第6 6步反響中的步反響中的 3- 3-磷酸甘油醛脫氫反響。磷酸甘油醛脫氫反響。乳酸脫氫酶乳酸脫氫酶(LDH) NADH + H+ NAD+ COOHCHOHCH3COOHC=OCH3目目 錄錄E1:己糖激酶己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 E3: 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 NAD+ 乳乳 酸酸 糖酵解的代謝途徑糖酵解的代謝途徑GluG-6-PF-6-PF-1, 6-2PATP ADP ATPADP1,3-二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 丙丙 酮酮

14、 酸酸 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 E2E1E3NADH+H+ 目目 錄錄糖酵解小結(jié)糖酵解小結(jié) 反響部位：胞漿反響部位：胞漿 糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程糖酵解是一個(gè)不需氧的產(chǎn)能過程 反響全過程中有三步不可逆的反響反響全過程中有三步不可逆的反響G G-6-P ATP ADP 己糖激酶己糖激酶 ATP ADP F-6-P F-1,6-2P 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 ADP ATP PEP 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 目目 錄錄 產(chǎn)能的方式和數(shù)量產(chǎn)能的方式和數(shù)量方式：底物程

15、度磷酸化方式：底物程度磷酸化凈生成凈生成ATPATP數(shù)量：數(shù)量： 從從G G開場開場 2 22-2= 2ATP2-2= 2ATP 從從GnGn開場開場 2 22-1= 3ATP2-1= 3ATP 終產(chǎn)物乳酸的去路終產(chǎn)物乳酸的去路釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。釋放入血，進(jìn)入肝臟再進(jìn)一步代謝。分解利用分解利用 乳酸循環(huán)糖異生乳酸循環(huán)糖異生目目 錄錄二、糖酵解的調(diào)理二、糖酵解的調(diào)理關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 己糖激酶己糖激酶 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 (最重要最重要) 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 調(diào)理方式調(diào)理方式 變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)調(diào)理 共價(jià)修飾調(diào)理激素調(diào)理共價(jià)修飾調(diào)理激素調(diào)理 目目 錄錄 一一 6-磷酸果糖激酶磷

16、酸果糖激酶-1(PFK-1) * * 變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)調(diào)理 變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2PAMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P變構(gòu)抑制劑：變構(gòu)抑制劑： 檸檬酸檸檬酸; ATP; ATP高濃度高濃度 此酶有二個(gè)結(jié)合此酶有二個(gè)結(jié)合ATP的部位：的部位： 活性中心底物結(jié)合部位低濃度時(shí)活性中心底物結(jié)合部位低濃度時(shí) 活性中心外變構(gòu)調(diào)理部位高濃度時(shí)活性中心外變構(gòu)調(diào)理部位高濃度時(shí) F-1,6-2P 正反響調(diào)理該酶正反響調(diào)理該酶 F-6-P F-1,6-2P ATP ADP PFK-1磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 Pi PKA ATP ADP Pi

17、 胰高血糖素胰高血糖素 ATP cAMP 活化活化 F-2,6-2P +/+AMP +檸檬酸檸檬酸 AMP +檸檬酸檸檬酸 PFK-2有活性有活性FBP-2無活性無活性6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-2 PFK-2無活性無活性FBP-2有活性有活性PP果糖雙磷酸酶果糖雙磷酸酶-2 目目 錄錄目目 錄錄二丙酮酸激酶1. 變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)抑制劑：變構(gòu)抑制劑：ATP, 丙氨酸丙氨酸變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖目目 錄錄2. 共價(jià)修飾調(diào)理共價(jià)修飾調(diào)理丙酮酸激酶丙酮酸激酶 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 ATP ADP Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶無活性無活性 有活性有活性 胰高血糖素

18、胰高血糖素 PKA, CaM激酶激酶PPKAPKA：蛋白激酶：蛋白激酶A (protein kinase A)A (protein kinase A)CaMCaM：鈣調(diào)蛋白：鈣調(diào)蛋白目目 錄錄 ( (三三) ) 己糖激酶或葡萄糖激酶己糖激酶或葡萄糖激酶* 6-磷酸葡萄糖可反響抑制己糖激酶，但磷酸葡萄糖可反響抑制己糖激酶，但肝葡萄糖激酶不受其抑制。肝葡萄糖激酶不受其抑制。* 長鏈脂肪酰長鏈脂肪酰CoA可變構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶可變構(gòu)抑制肝葡萄糖激酶目目 錄錄 三、糖酵解的生理意義三、糖酵解的生理意義1. 是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式是機(jī)體在缺氧情況下獲取能量的有效方式2. 是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)

19、正常情況下的重要供是某些細(xì)胞在氧供應(yīng)正常情況下的重要供能途徑。能途徑。 無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞無線粒體的細(xì)胞，如：紅細(xì)胞 代謝活潑的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞代謝活潑的細(xì)胞，如：白細(xì)胞、骨髓細(xì)胞目目 錄錄第第 三三 節(jié)節(jié)糖的有氧氧化糖的有氧氧化 Aerobic Oxidation of Aerobic Oxidation of CarbohydrateCarbohydrate目目 錄錄糖的有氧氧化糖的有氧氧化(aerobic oxidation)(aerobic oxidation)指指在有氧條件下，葡萄糖徹底氧化成在有氧條件下，葡萄糖徹底氧化成H2OH2O和和CO2CO2，并釋放出能量的

20、過程。，并釋放出能量的過程。是機(jī)體主要供能方式。是機(jī)體主要供能方式。* * 部位：胞液及線粒體部位：胞液及線粒體 目目 錄錄一、有氧氧化的反響過程一、有氧氧化的反響過程 第一階段：酵解途徑第一階段：酵解途徑 第二階段：丙酮酸的氧化脫羧第二階段：丙酮酸的氧化脫羧 第三階段：三羧酸循環(huán)第三階段：三羧酸循環(huán)GGn 與氧化磷酸化與氧化磷酸化 丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA CO2 NADH+H+ FADH2H2O O ATP ADP TAC循環(huán)循環(huán) 胞液胞液 線粒體線粒體 目目 錄錄一丙酮酸的氧化脫羧一丙酮酸的氧化脫羧 丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰丙酮酸進(jìn)入線粒體，氧化脫羧為乙酰CoA CoA (a

21、cetyl CoA)(acetyl CoA)。丙酮酸丙酮酸 乙酰乙酰CoA NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+ 丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶 復(fù)合體復(fù)合體 總反響式總反響式: : 目目 錄錄丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成丙酮酸脫氫酶復(fù)合體的組成 酶E1：丙酮酸脫氫酶E2：二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶E3：二氫硫辛酰胺脫氫酶HSCoANAD+ 輔輔 酶酶 TPP 硫辛酸硫辛酸( ) HSCoA FAD, NAD+SSL目目 錄錄丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反響過程丙酮酸脫氫酶復(fù)合體催化的反響過程1. 丙酮酸脫羧構(gòu)成羥乙基丙酮酸脫羧構(gòu)成羥乙基-TPP。 2. 由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶由二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)

22、乙酰酶(E2)催化構(gòu)成乙酰硫辛催化構(gòu)成乙酰硫辛酰胺酰胺-E2。3. 二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶二氫硫辛酰胺轉(zhuǎn)乙酰酶(E2)催化生成乙酰催化生成乙酰CoA, 同時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵復(fù)原為同時(shí)使硫辛酰胺上的二硫鍵復(fù)原為2個(gè)巰基。個(gè)巰基。4. 二氫硫辛酰胺脫氫酶二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)使復(fù)原的二氫硫辛酰胺使復(fù)原的二氫硫辛酰胺脫氫，同時(shí)將氫傳送給脫氫，同時(shí)將氫傳送給FAD。5. 在二氫硫辛酰胺脫氫酶在二氫硫辛酰胺脫氫酶(E3)催化下，將催化下，將FADH2上上的的H轉(zhuǎn)移給轉(zhuǎn)移給NAD+，構(gòu)成，構(gòu)成NADH+H+。CO2 CoASHNAD+NADH+H+5. NADH+H+的生成的生成1. -羥乙基羥乙基

23、-TPP的生成的生成 2.乙酰硫辛酰乙酰硫辛酰胺的生成胺的生成 3.乙酰乙酰CoA的生成的生成4. 硫辛酰胺的生成硫辛酰胺的生成 目目 錄錄目目 錄錄三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)也稱為檸檬酸循環(huán)，指乙酰也稱為檸檬酸循環(huán)，指乙酰CoA和草酰和草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)進(jìn)乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)進(jìn)展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再反復(fù)循環(huán)展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再反復(fù)循環(huán)反響的過程。由于反響的過程。由于Krebs正式提出了三羧酸循正式提出了三羧酸循環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為環(huán)的學(xué)說，故此循環(huán)又稱為Krebs循環(huán)。循環(huán)。一

24、切的反響均在線粒體中進(jìn)展。一切的反響均在線粒體中進(jìn)展。 * * 反響部位反響部位 目目 錄錄 1、三羧酸循環(huán)的反響過程、三羧酸循環(huán)的反響過程 1檸檬酸的構(gòu)成檸檬酸的構(gòu)成 關(guān)鍵酶：檸檬酸合酶關(guān)鍵酶：檸檬酸合酶2檸檬酸異構(gòu)為異檸檬酸檸檬酸異構(gòu)為異檸檬酸3第一次氧化脫羧第一次氧化脫羧(異檸檬酸異檸檬酸 -酮戊二酸酮戊二酸) 關(guān)鍵酶：異檸檬酸脫氫酶關(guān)鍵酶：異檸檬酸脫氫酶 受氫體：受氫體： NAD+ 4第二次氧化脫羧第二次氧化脫羧(-酮戊二酸酮戊二酸琥珀酰琥珀酰CoA) 關(guān)鍵酶：關(guān)鍵酶：-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 受氫體：受氫體： NAD+ 目目 錄錄5底物程度磷酸化底物程度磷酸化(琥珀

25、酰琥珀酰CoA 琥珀酸琥珀酸) 三羧酸循環(huán)中唯不斷接生成高能磷酸三羧酸循環(huán)中唯不斷接生成高能磷酸鍵的反響，生成鍵的反響，生成1分子分子ATP 。 (GTP+ADP GDP+ATP) 6琥珀酸脫氫生成延胡索酸琥珀酸脫氫生成延胡索酸 催化反響的酶：琥珀酸脫氫酶，是三催化反響的酶：琥珀酸脫氫酶，是三羧酸循環(huán)中獨(dú)一與內(nèi)膜結(jié)合的酶。羧酸循環(huán)中獨(dú)一與內(nèi)膜結(jié)合的酶。 受氫體：受氫體：FAD 7延胡索酸加水生成蘋果酸延胡索酸加水生成蘋果酸8蘋果酸脫氫生成草酰乙酸蘋果酸脫氫生成草酰乙酸 催化反響的酶：蘋果酸脫氫酶催化反響的酶：蘋果酸脫氫酶 受氫體：受氫體：NAD+ 目目 錄錄三羧酸循環(huán)的總反響式：三羧酸循環(huán)的總

26、反響式：CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O2CO2+3NADH+3H+FADH2+HSCoA+GTP 生成的生成的NADH和和FADH2將經(jīng)過電子傳將經(jīng)過電子傳送鏈及氧化磷酸化生成送鏈及氧化磷酸化生成H2O和產(chǎn)生和產(chǎn)生ATP。CoASHNADH+H+NAD+NAD+NADH+H+FADFADH2NADH+H+NAD+H2OH2OH2OCoASHCoASHH2O檸檬酸合酶檸檬酸合酶順烏頭酸梅順烏頭酸梅異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體琥珀酰琥珀酰CoA合成酶合成酶琥珀酸脫氫酶琥珀酸脫氫酶延胡索酸酶延胡索酸酶蘋果酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶目目

27、 錄錄目目 錄錄小小 結(jié)結(jié) 三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰三羧酸循環(huán)的概念：指乙酰CoA和草和草酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸，酰乙酸縮合生成含三個(gè)羧基的檸檬酸，反復(fù)進(jìn)展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，反復(fù)進(jìn)展脫氫脫羧，又生成草酰乙酸，再反復(fù)循環(huán)反響的過程。再反復(fù)循環(huán)反響的過程。 TAC過程的反響部位是線粒體。過程的反響部位是線粒體。 整個(gè)循環(huán)反響為需氧的不可逆反響整個(gè)循環(huán)反響為需氧的不可逆反響目目 錄錄三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)三羧酸循環(huán)的要點(diǎn) 經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，經(jīng)過一次三羧酸循環(huán)，耗費(fèi)一分子乙酰耗費(fèi)一分子乙酰CoA，共有共有4次脫氫其中次脫氫其中3次由次由NAD+接受，接受，1次由次由FAD接受、接受、2次

28、脫羧產(chǎn)生次脫羧產(chǎn)生CO2、1次底次底物程度磷酸化。物程度磷酸化。關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶關(guān)鍵酶有：檸檬酸合酶 -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體 異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶 三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物起催化劑的作用，三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物起催化劑的作用，本身無量的變化。本身無量的變化。目目 錄錄是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)氧化分解的共同途徑；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)絡(luò)的樞紐；是三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝聯(lián)絡(luò)的樞紐；為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體；為其它物質(zhì)代謝提供小分子前體；為氧化磷酸化反響生成為氧化磷酸化反響生成ATP提供提供NADH + H+ 和和FADH2。目目 錄錄NADH + H+

29、 和和FADH2進(jìn)入呼吸鏈徹底進(jìn)入呼吸鏈徹底氧化生成氧化生成H2O 的同時(shí)的同時(shí)ADP磷酸化生成磷酸化生成ATP。氧化磷酸化：氧化磷酸化： 代謝物脫下的氫經(jīng)電子傳代謝物脫下的氫經(jīng)電子傳遞鏈傳送給氧時(shí)釋放的能量使遞鏈傳送給氧時(shí)釋放的能量使ADP磷酸化生磷酸化生成成ATP 的過程，稱為氧化磷酸化或電子傳送的過程，稱為氧化磷酸化或電子傳送程度磷酸化。生成程度磷酸化。生成ATP的主要方式的主要方式NADH+H+ H2O、3ATP O H2O、2ATP FADH2 O 目目 錄錄葡萄糖有氧氧化生成的葡萄糖有氧氧化生成的ATP 反反應(yīng)應(yīng)輔輔 酶酶ATP 第第一一階階段段葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄

30、糖-1 6-磷酸果糖磷酸果糖 1,6-雙磷酸果糖雙磷酸果糖-1 23-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸NAD+ 2 3或或2 2* 21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2 1 2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 2丙酮酸丙酮酸2 1 第二階段第二階段2 丙酮酸丙酮酸 2 乙酰乙酰CoA2 3 第第三三階階段段2異檸檬酸異檸檬酸 2 -酮戊二酸酮戊二酸2 3 2-酮戊二酸酮戊二酸 2 琥珀酰琥珀酰CoA2 3 2琥珀酰琥珀酰CoA 2 琥珀酸琥珀酸2 1 2琥珀酸琥珀酸 2 延胡索酸延胡索酸FAD 2 2 2蘋果酸蘋果酸 2 草酰乙酸草酰乙酸N

31、AD+ 2 3 凈生成凈生成38(或或36)ATP NAD+ NAD+ NAD+ 此表按傳統(tǒng)方式計(jì)算此表按傳統(tǒng)方式計(jì)算ATP。目前有新的實(shí)際，在此不作詳述。目前有新的實(shí)際，在此不作詳述目目 錄錄有氧氧化的生理意義有氧氧化的生理意義 糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。糖的有氧氧化是機(jī)體產(chǎn)能最主要的途徑。它不僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能它不僅產(chǎn)能效率高，而且由于產(chǎn)生的能量逐漸分次釋放，相當(dāng)一部分構(gòu)成量逐漸分次釋放，相當(dāng)一部分構(gòu)成ATP，所以能量的利用率也高。所以能量的利用率也高。簡言之，即“供能目目 錄錄三、有氧氧化的調(diào)理三、有氧氧化的調(diào)理關(guān)關(guān)鍵鍵酶酶 酵解途徑：己糖激酶酵解途徑：己糖激酶 丙

32、酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸的氧化脫羧：丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶三羧酸循環(huán)：檸檬酸合酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶6- 6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1 -1- -酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體異檸檬酸脫氫酶異檸檬酸脫氫酶目目 錄錄1. 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體 變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)抑制劑：乙酰變構(gòu)抑制劑：乙酰CoA; NADH; ATP 變構(gòu)激活劑：變構(gòu)激活劑：AMP; ADP; NAD+ * 乙酰乙酰CoA/HSCoA或或 NADH/NAD+時(shí)，時(shí)，其活性也遭到抑制。其活性也遭到抑制。 共價(jià)修飾調(diào)理共價(jià)修飾調(diào)理 目目 錄錄目目 錄錄2. 三羧酸循

33、環(huán)的調(diào)理三羧酸循環(huán)的調(diào)理 對(duì)限速酶的調(diào)理；對(duì)限速酶的調(diào)理； Ca2+濃度的影響；濃度的影響； 氧化磷酸化速率的影響。氧化磷酸化速率的影響。目目 錄錄乙酰乙酰CoA CoA 檸檬酸檸檬酸 草酰乙酸草酰乙酸 琥珀酰琥珀酰CoA CoA -酮戊二酸酮戊二酸 異檸檬酸異檸檬酸 蘋果酸蘋果酸 NADH FADH2 GTP ATP 異檸檬酸異檸檬酸 脫氫酶脫氫酶檸檬酸合酶檸檬酸合酶 - -酮戊二酸酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體脫氫酶復(fù)合體 ATP +ADP ADP +ATP 檸檬酸檸檬酸 琥珀酰琥珀酰CoA CoA NADH 琥珀酰琥珀酰CoA CoA NADH +Ca2+ Ca2+ 目目 錄錄有氧氧化的調(diào)理特點(diǎn)有

34、氧氧化的調(diào)理特點(diǎn) 有氧氧化的調(diào)理經(jīng)過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)理實(shí)有氧氧化的調(diào)理經(jīng)過對(duì)其關(guān)鍵酶的調(diào)理實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)。 有氧氧化受細(xì)胞內(nèi)有氧氧化受細(xì)胞內(nèi)ATP/ADPATP/ADP或或ATP/AMPATP/AMP以以及及NADH/NAD+NADH/NAD+比率的影響，比率的影響， ATP/ADP ATP/ADP或或ATP/AMPATP/AMP以及以及NADH/NAD+NADH/NAD+比例比例糖的糖的有氧氧化速度有氧氧化速度，反之亦然。，反之亦然。 氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速氧化磷酸化速率影響三羧酸循環(huán)。前者速率降低，那么后者速率也減慢。率降低，那么后者速率也減慢。 有氧氧化的調(diào)理是為了順應(yīng)機(jī)體或器官對(duì)

35、能有氧氧化的調(diào)理是為了順應(yīng)機(jī)體或器官對(duì)能量的需求。量的需求。目目 錄錄四、巴斯德效應(yīng)四、巴斯德效應(yīng)* 概念概念* 機(jī)制機(jī)制 有氧時(shí)，有氧時(shí)，NADH+H+進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，進(jìn)入線粒體內(nèi)氧化，丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸丙酮酸進(jìn)入線粒體進(jìn)一步氧化而不生成乳酸; 缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，缺氧時(shí)，酵解途徑加強(qiáng)，NADH+H+在胞在胞漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。漿濃度升高，丙酮酸作為氫接受體生成乳酸。巴斯德效應(yīng)巴斯德效應(yīng)(Pastuer effect)指有氧指有氧氧化抑制糖酵解的景象。氧化抑制糖酵解的景象。目目 錄錄第第 四四 節(jié)節(jié) 磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑Pentose Phos

36、phate Pentose Phosphate PathwayPathway目目 錄錄* 概念概念磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖途徑是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再進(jìn)一，前者再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成步轉(zhuǎn)變成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖磷酸果糖的反響過程。的反響過程。目目 錄錄* * 細(xì)胞定位：胞細(xì)胞定位：胞 液液 第一階段：氧化反響第一階段：氧化反響 生成磷酸戊糖，生成磷酸戊糖，NADPH+H+及及CO2一、磷酸戊糖途徑的反響過程一、磷酸戊糖途徑的反響過程* * 反響過程可分為二個(gè)階段反響過程可分為二個(gè)階段 第二階段那么是非氧化反響第二階段那么是非氧化反響

37、包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。包括一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移。 目目 錄錄CCCCCOOCH2OHOHOHOHHHHOHP P6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 CH2OHC=OCCCH2OOHOHHHP P5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 NADPH+H+ NADP+ H2O NADP+ CO2 NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CH2OH C O 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 CCCCCCH2OHOHOHOHHHHOHHOP P6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯 CCCCC=OCH2OHOHOHHHHOHOP P1. 磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成 5-磷酸核糖磷酸核糖

38、 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶目目 錄錄催化第一步脫氫反響的催化第一步脫氫反響的6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。脫氫酶是此代謝途徑的關(guān)鍵酶。兩次脫氫脫下的氫均由兩次脫氫脫下的氫均由NADP+接受生接受生成成NADPH + H+。反響生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要反響生成的磷酸核糖是一個(gè)非常重要的中間產(chǎn)物。的中間產(chǎn)物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 目目 錄錄經(jīng)過一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響，將核糖轉(zhuǎn)變經(jīng)過一系列基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響，將核糖轉(zhuǎn)變成成3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-磷酸果糖進(jìn)入酵解磷酸果糖進(jìn)入酵解途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸

39、戊途徑。因此，磷酸戊糖途徑也稱磷酸戊糖旁路糖旁路(pentose phosphate shunt)。2. 基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響基團(tuán)轉(zhuǎn)移反響 目目 錄錄5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3目目 錄錄磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑第一階段第一階段 第第二二階階段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 3-磷酸甘油醛

40、磷酸甘油醛 4-磷酸赤蘚糖磷酸赤蘚糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5) 3 5-磷酸核糖磷酸核糖 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖脫氫酶磷酸葡萄糖脫氫酶 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶磷酸葡萄糖酸脫氫酶 CO2目目 錄錄總反響式總反響式 36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 26-磷酸果糖磷酸果糖+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛+6NADPH+H+3CO2

41、目目 錄錄二、磷酸戊糖途徑的調(diào)理二、磷酸戊糖途徑的調(diào)理 * * 6- 6-磷酸葡萄糖脫氫酶是磷酸戊糖途徑的關(guān)磷酸葡萄糖脫氫酶是磷酸戊糖途徑的關(guān)鍵酶，其活性的高低決議鍵酶，其活性的高低決議6- 6-磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸葡萄糖進(jìn)入磷酸戊糖途徑的流量。磷酸戊糖途徑的流量。 * * 6- 6-磷酸葡萄糖脫氫酶酶活性主要受磷酸葡萄糖脫氫酶酶活性主要受NADPH/NADP+NADPH/NADP+比值的影響，比值升高那比值的影響，比值升高那么磷酸戊糖途徑被抑制，降低那么被激活。么磷酸戊糖途徑被抑制，降低那么被激活。另外另外NADPHNADPH對(duì)該酶有劇烈抑制造用。對(duì)該酶有劇烈抑制造用。* * 磷酸戊糖途徑的流

42、量取決于機(jī)體對(duì)磷酸戊糖途徑的流量取決于機(jī)體對(duì)NADPHNADPH的需求。的需求。目目 錄錄 三、磷酸戊糖途徑的生理意義三、磷酸戊糖途徑的生理意義一為核酸的生物合成提供核糖一為核酸的生物合成提供核糖 二提供二提供NADPH作為供氫體參與多種作為供氫體參與多種代謝反響代謝反響 1. NADPH是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體是體內(nèi)許多合成代謝的供氫體 2. NADPH參與體內(nèi)的羥化反響，與生物參與體內(nèi)的羥化反響，與生物合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)合成或生物轉(zhuǎn)化有關(guān)3. NADPH可維持可維持GSH的復(fù)原形狀的復(fù)原形狀 目目 錄錄2G-SH G-S-S-GNADP+ NADPH+H+ A AH2 目目 錄錄第第 五

43、五 節(jié)節(jié) 糖原的合成與分解糖原的合成與分解 Glycogenesis and Glycogenesis and GlycogenolysisGlycogenolysis目目 錄錄是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存方式之一，是機(jī)是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存方式之一，是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量貯藏。體能迅速動(dòng)用的能量貯藏。肌肉：肌糖原，肌肉：肌糖原，180 300g，主要供肌肉收縮，主要供肌肉收縮所需所需 肝臟：肝糖原，肝臟：肝糖原，70 100g，維持血糖程度，維持血糖程度 糖糖 原原 (glycogen) 糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義 1. 葡萄糖單元以葡萄糖單元以-1,4-糖糖苷鍵形生長鏈

44、。苷鍵形生長鏈。2. 分支處葡萄糖以分支處葡萄糖以-1,6-糖苷鍵銜接。分支添加，糖苷鍵銜接。分支添加，水溶性添加，非復(fù)原端水溶性添加，非復(fù)原端增多，有利于磷酸化酶增多，有利于磷酸化酶能迅速分解糖原。能迅速分解糖原。 糖原的構(gòu)造特點(diǎn)及其意義糖原的構(gòu)造特點(diǎn)及其意義 目目 錄錄目目 錄錄一、糖原的合成代謝一、糖原的合成代謝 二合成部位二合成部位一定義一定義糖原的合成糖原的合成(glycogenesis) (glycogenesis) 指由葡指由葡萄糖合成糖原的過程。萄糖合成糖原的過程。組織定位：主要在肝臟、肌肉組織定位：主要在肝臟、肌肉細(xì)胞定位：胞漿細(xì)胞定位：胞漿目目 錄錄耗費(fèi)的能量：耗費(fèi)的能量：

45、2分子分子ATP 目目 錄錄1- 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 6- 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 2. 6-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 ATP ADP 己糖激酶己糖激酶;葡萄糖激酶肝葡萄糖激酶肝 葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1. 葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖目目 錄錄* UDPG可看作可看作“活性葡萄糖，在體內(nèi)充活性葡萄糖，在體內(nèi)充作葡萄糖供體。作葡萄糖供體。UTP 尿苷尿苷 PPPPPi UDPG焦磷酸化酶焦磷酸化酶 3. 1- 磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成尿苷二磷酸葡萄糖

46、2Pi+能量能量 1- 磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P 尿苷二磷酸葡萄糖尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG ) OHHOOHHOHHOHHOHCH2OHHP P P尿尿苷苷P尿尿苷苷P P目目 錄錄糖原合酶糖原合酶目目 錄錄糖原糖原n + UDPG 糖原糖原n+1 + UDP 糖原合酶糖原合酶( glycogen synthase ) UDP UTP ADP ATP 核苷二磷酸激酶核苷二磷酸激酶4. -1,4-糖苷鍵式結(jié)合糖苷鍵式結(jié)合 * 糖原糖原n 為原有的細(xì)胞內(nèi)的較小糖原分子，為原有的細(xì)胞內(nèi)

47、的較小糖原分子，稱為糖原引物稱為糖原引物(primer)， 作為作為UDPG 上上葡萄糖基的接受體。葡萄糖基的接受體。 四糖原分支的構(gòu)成四糖原分支的構(gòu)成 分分 支支 酶酶 (branching enzyme) -1,6-糖苷鍵糖苷鍵 -1,4-糖苷糖苷鍵鍵 目目 錄錄目目 錄錄近來人們?cè)谔窃肿拥闹行陌l(fā)現(xiàn)了一種近來人們?cè)谔窃肿拥闹行陌l(fā)現(xiàn)了一種名為名為glycogenin的蛋白質(zhì)。的蛋白質(zhì)。Glycogenin可對(duì)可對(duì)其本身進(jìn)展共價(jià)修飾，將其本身進(jìn)展共價(jià)修飾，將UDP-葡萄糖分子葡萄糖分子的的C1結(jié)合到其酶分子的酪氨酸殘基上，從結(jié)合到其酶分子的酪氨酸殘基上，從而使它糖基化。這個(gè)結(jié)合上去的葡萄糖

48、分而使它糖基化。這個(gè)結(jié)合上去的葡萄糖分子即成為糖原合成時(shí)的引物。子即成為糖原合成時(shí)的引物。糖原合成過程中作為引物的第一個(gè)糖原分糖原合成過程中作為引物的第一個(gè)糖原分子從何而來？子從何而來？研討進(jìn)展研討進(jìn)展目目 錄錄 二、糖原的分解代謝二、糖原的分解代謝 * 定義定義* * 亞細(xì)胞定位：胞亞細(xì)胞定位：胞 漿漿 * * 肝糖原的分解肝糖原的分解 糖原糖原n+1 n+1 糖原糖原n + 1-n + 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸化酶磷酸化酶 1. 1. 糖原的磷酸解糖原的磷酸解糖原分解糖原分解 (glycogenolysis )習(xí)慣上指肝習(xí)慣上指肝糖原分解成為葡萄糖的過程。糖原分解成為葡萄糖的過程。關(guān)

49、鍵酶關(guān)鍵酶脫支酶脫支酶 (debranching enzyme)2. 脫枝酶的作用脫枝酶的作用 轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移葡萄糖殘基水解水解-1,6-糖苷糖苷鍵鍵 磷酸化酶磷酸化酶 轉(zhuǎn)移酶活性轉(zhuǎn)移酶活性 -1,6糖苷糖苷酶活性酶活性 目目 錄錄目目 錄錄 1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖變位酶磷酸葡萄糖變位酶 3. 1-磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變成6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 4. 6-磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖磷酸葡萄糖水解生成葡萄糖 葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶 肝，腎肝，腎葡萄糖葡萄糖 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 目目 錄錄* * 肌糖原的分解肌糖原的分解肌糖原分解的

50、前三步反響與肝糖原分解肌糖原分解的前三步反響與肝糖原分解過程一樣，但是生成過程一樣，但是生成6- 6-磷酸葡萄糖之后，磷酸葡萄糖之后，由于肌肉組織中不存在葡萄糖由于肌肉組織中不存在葡萄糖-6-6-磷酸酶，磷酸酶，所以生成的所以生成的6- 6-磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄磷酸葡萄糖不能轉(zhuǎn)變成葡萄糖釋放入血，補(bǔ)充血糖，而只能進(jìn)入酵糖釋放入血，補(bǔ)充血糖，而只能進(jìn)入酵解途徑進(jìn)一步代謝。解途徑進(jìn)一步代謝。肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)有關(guān)。肌糖原的分解與合成與乳酸循環(huán)有關(guān)。目目 錄錄 G-6-P G-6-P的代謝去路的代謝去路G補(bǔ)充血糖補(bǔ)充血糖G-6-P F-6-P進(jìn)入酵解途徑進(jìn)入酵解途徑G-1-PGn合成糖

51、原合成糖原UDPG 6-磷酸葡萄糖內(nèi)酯磷酸葡萄糖內(nèi)酯進(jìn)入磷酸戊糖途徑進(jìn)入磷酸戊糖途徑 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑進(jìn)入葡萄糖醛酸途徑小小 結(jié)結(jié) 反響部位：胞漿反響部位：胞漿 目目 錄錄糖原的合成與分解糖原的合成與分解目目 錄錄 三、糖原合成與分解的調(diào)理三、糖原合成與分解的調(diào)理 關(guān)鍵酶關(guān)鍵酶 糖原合成：糖原合酶糖原合成：糖原合酶 糖原分解：糖原磷酸化酶糖原分解：糖原磷酸化酶 這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：這兩種關(guān)鍵酶的重要特點(diǎn)：* * 它們的快速調(diào)理有共價(jià)修飾和變構(gòu)調(diào)理它們的快速調(diào)理有共價(jià)修飾和變構(gòu)調(diào)理二種方式。二種方式。* * 它們都以活性、無低活性二種方式它們都以活性、無低活性二種方式存

52、在，二種方式之間可經(jīng)過磷酸化和去存在，二種方式之間可經(jīng)過磷酸化和去磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。磷酸化而相互轉(zhuǎn)變。目目 錄錄腺苷環(huán)化酶腺苷環(huán)化酶 無活性無活性腺苷環(huán)化酶有活性腺苷環(huán)化酶有活性 激素胰高血糖素、腎上腺素等激素胰高血糖素、腎上腺素等+ 受體受體 ATP cAMP PKA(無活性無活性) 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶 糖原合酶糖原合酶 糖原合酶糖原合酶-P PKA(有活性有活性) 磷酸化酶磷酸化酶b 磷酸化酶磷酸化酶a-P 磷酸化酶磷酸化酶b激酶激酶-P Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶-1 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑

53、-P 磷蛋白磷酸酶抑制劑磷蛋白磷酸酶抑制劑 PKA有活性有活性 +-1. 1. 共價(jià)修飾共價(jià)修飾調(diào)理調(diào)理 目目 錄錄 主要是葡萄糖作為變構(gòu)效應(yīng)劑對(duì)磷酸化酶進(jìn)主要是葡萄糖作為變構(gòu)效應(yīng)劑對(duì)磷酸化酶進(jìn)展變構(gòu)調(diào)理。展變構(gòu)調(diào)理。 當(dāng)血糖升高時(shí)，葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞，與磷當(dāng)血糖升高時(shí)，葡萄糖進(jìn)入肝細(xì)胞，與磷酸化酶酸化酶a的變構(gòu)部位結(jié)合，引起構(gòu)象改動(dòng)，暴顯露的變構(gòu)部位結(jié)合，引起構(gòu)象改動(dòng)，暴顯露磷酸化的第磷酸化的第14 位絲氨酸，使其易被磷蛋白磷酸位絲氨酸，使其易被磷蛋白磷酸酶酶-1去磷酸化而轉(zhuǎn)變成低活性的磷酸化酶去磷酸化而轉(zhuǎn)變成低活性的磷酸化酶b，從，從而降低肝糖原的分解。而降低肝糖原的分解。 糖原合成與分解的

54、生理性調(diào)理主要靠胰島素糖原合成與分解的生理性調(diào)理主要靠胰島素和胰高血糖素，腎上腺素能夠僅在應(yīng)激形狀發(fā)揚(yáng)和胰高血糖素，腎上腺素能夠僅在應(yīng)激形狀發(fā)揚(yáng)作用共價(jià)修飾。作用共價(jià)修飾。2. 變構(gòu)調(diào)理變構(gòu)調(diào)理目目 錄錄3.3.肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)理與肝糖原不同肌肉內(nèi)糖原代謝的二個(gè)關(guān)鍵酶的調(diào)理與肝糖原不同 * 在糖原分解代謝時(shí)肝主要受胰高血糖素的調(diào)在糖原分解代謝時(shí)肝主要受胰高血糖素的調(diào)理，而肌肉主要受腎上腺素調(diào)理。理，而肌肉主要受腎上腺素調(diào)理。 * 肌肉內(nèi)糖原合酶及磷酸化酶的變構(gòu)效應(yīng)物主肌肉內(nèi)糖原合酶及磷酸化酶的變構(gòu)效應(yīng)物主要為要為AMP、ATP及及6-磷酸葡萄糖。磷酸葡萄糖。 糖原合酶糖原合酶磷酸

55、化酶磷酸化酶a-P磷酸化酶磷酸化酶bAMPATP及及6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖目目 錄錄 四、糖原積累癥四、糖原積累癥糖原累積癥糖原累積癥(glycogen storage diseases)是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某是一類遺傳性代謝病，其特點(diǎn)為體內(nèi)某些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖些器官組織中有大量糖原堆積。引起糖原累積癥的緣由是患者先天性缺乏與糖原累積癥的緣由是患者先天性缺乏與糖原代謝有關(guān)的酶類。原代謝有關(guān)的酶類。 目目 錄錄型別型別缺陷的酶缺陷的酶受害器官受害器官糖原結(jié)構(gòu)糖原結(jié)構(gòu)葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶缺陷磷酸酶缺陷肝、腎肝、腎正常正常溶酶體溶酶體14和和16葡葡萄糖苷酶萄糖苷酶

56、所有組織所有組織正常正常脫支酶缺失脫支酶缺失肝、肌肉肝、肌肉分支多，外周分支多，外周糖鏈短糖鏈短分支酶缺失分支酶缺失所有組織所有組織分支少，外周分支少，外周糖鏈特別長糖鏈特別長肌磷酸化酶缺失肌磷酸化酶缺失肌肉肌肉正常正常肝磷酸化酶缺陷肝磷酸化酶缺陷肝肝正常正常肌肉和紅細(xì)胞磷酸果糖肌肉和紅細(xì)胞磷酸果糖激酶缺陷激酶缺陷肌肉、紅肌肉、紅細(xì)胞細(xì)胞正常正常肝臟磷酸化酶激酶缺陷肝臟磷酸化酶激酶缺陷 腦、肝腦、肝正常正常糖原積累癥分型糖原積累癥分型目目 錄錄第第 六六 節(jié)節(jié) 糖糖 異異 生生GluconeogenesisGluconeogenesis目目 錄錄糖異生糖異生(gluconeogenesis)(

57、gluconeogenesis)是指從非糖是指從非糖化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程?；衔镛D(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。* * 部位部位* * 原料原料* * 概念概念 主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體 主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸等主要有乳酸、甘油、生糖氨基酸等目目 錄錄一、糖異生途徑一、糖異生途徑 * 定義定義* * 過程過程 酵解途徑中有酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆?zhèn)€由關(guān)鍵酶催化的不可逆反響。在糖異生時(shí)，須由另外的反響和酶反響。在糖異生時(shí)，須由另外的反響和酶替代。替代。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反響是共有糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反響是共有的、可逆的；的、

58、可逆的；糖異生途徑糖異生途徑(gluconeogenic pathway)指從指從丙酮酸生成葡萄糖的詳細(xì)反響過程。丙酮酸生成葡萄糖的詳細(xì)反響過程。目目 錄錄 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) -丙酮酸羧化支丙酮酸羧化支路路丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 PEP ATP ADP+Pi CO2 GTP GDPCO2 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase)，輔，輔酶為生物素反響在線粒體酶為生物素反響在線粒體 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反響在線粒體、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶反響在線粒體、胞液胞液目目 錄錄目目 錄錄 草酰乙酸轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體草酰乙酸

59、轉(zhuǎn)運(yùn)出線粒體 出線粒體出線粒體 蘋果酸蘋果酸 蘋果酸蘋果酸 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 出線粒體出線粒體 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 目目 錄錄丙酮酸丙酮酸 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 蘋果酸蘋果酸 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 蘋果酸蘋果酸 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 線線粒粒體體胞胞液液目目 錄錄糖異生途徑所需糖異生途徑所需NADH+

60、H+NADH+H+的來源的來源 糖異生途徑中，糖異生途徑中，1,3-二磷酸甘油酸生二磷酸甘油酸生成成3-磷酸甘油醛時(shí)，需求磷酸甘油醛時(shí)，需求NADH+H+。 由乳酸為原料異生糖時(shí)，由乳酸為原料異生糖時(shí)， NADH+H+由由 下述反響提供。下述反響提供。乳酸乳酸 丙酮酸丙酮酸 LDH NAD+ NADH+H+ 目目 錄錄 由氨基酸為原料進(jìn)展糖異生時(shí)，由氨基酸為原料進(jìn)展糖異生時(shí)， NADH+ H+ 那么由線粒體內(nèi)那么由線粒體內(nèi)NADH+H+提供，它們提供，它們來自于脂酸的來自于脂酸的-氧化或三羧酸循環(huán)，氧化或三羧酸循環(huán)，NADH+H+轉(zhuǎn)運(yùn)那么經(jīng)過草酰乙酸與蘋果酸轉(zhuǎn)運(yùn)那么經(jīng)過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變