糖異生作用課件

1、糖異生作用（gluconeogenesis） 概 況 過 程 意 義 調(diào) 節(jié)糖異生作用（gluconeogenesis） 概 況糖異生作用的概念 定義： 由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生作用。 原料： 生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧酸循環(huán)中的有機(jī)酸 部位： 肝臟（生要）及腎臟（饑餓時(shí)）返回糖異生作用的概念 定義： 原料： 部位： 返回糖異生作用的過程 基本上是糖酵解的逆過程 跨越三個(gè)能障 (energery barrier) 跨越一個(gè)膜障 (membrane barrier)糖異生作用的過程 基本上是糖酵解的逆過程糖 酵 解 過 程葡萄糖6-磷酸果糖 磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘

2、油醛2 2-磷酸甘油酸2丙酮酸6-磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸2Pi2NADH+ 2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸三個(gè)不可逆過程糖 酵 解 過 程葡萄糖6-磷酸果糖 磷酸二羥丙酮 6-磷酸葡萄糖的水解葡萄糖 6-磷酸葡萄糖ATP ADP糖的分解代謝葡萄糖激酶(肝)H3PO4 H2O糖的異生作用葡萄糖-6-磷酸酶肝底物循環(huán)6-磷酸葡萄糖的水解葡萄糖 1,6-二磷酸果糖的水解6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖ATP ADP糖的分解代謝磷酸果糖激酶-1H3PO4 H2O糖的異生

3、作用果糖二磷酸酶-1底物循環(huán)1,6-二磷酸果糖的水解6-磷酸果糖 1,6-二磷丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜岜?+ CO2 + ATP 草酰乙酸 + ADP + Pi+ CO2 +ATP+ ADP + Pi丙酮酸羧化酶生物素、Mg 2+丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)椴蒗Ｒ宜岜?+ CO2 + ATP 草酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖岵蒗Ｒ宜?+ GTP 磷酸烯醇式丙酮酸 + GDP + CO2 草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸GDPGTPCO2磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶草酰乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵯┐际奖岵蒗Ｒ宜?+ GTP 丙酮酸羧化支路丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖ADPATP丙酮酸激酶草酰乙酸ATPADPCO2丙酮酸羧化酶生

4、物素CO2GTPGDP磷酸磷醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化支路丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 葡萄糖ADPATP丙酮糖異生作用與膜障 葡萄糖 - 6 - 磷酸酶 果糖二磷酸酶-1 丙酮酸羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶胞漿胞漿線粒體胞漿、線粒體糖異生作用的酶存在部位 線粒體內(nèi)膜不允許草酰乙酸自由透過，故此草酰乙酸在線粒體與胞漿之間的交換受阻從而構(gòu)成“膜障”。糖異生作用與膜障 葡萄糖 - 6 - 磷酸酶胞漿天冬氨酸蘋果酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸線粒體中草酰乙酸的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體內(nèi)膜線粒體基質(zhì)細(xì)胞漿糖異生天冬氨酸蘋果酸天冬氨酸蘋果酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸磷2

5、丙酮酸1，6-二磷酸果糖2 丙酮酸2 磷酸烯醇式丙酮酸 2 乳酸乳酸、丙酮酸的糖異生作用葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖乳酸2 草酰乙酸2 丙酮酸2 磷酸烯醇式丙酮酸1，6-二磷酸果糖6-磷酸果糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖2 草酰乙酸2 蘋果酸2 蘋果酸2 丙酮酸1，6-二磷酸果糖2 丙酮酸2 磷酸烯醇式丙甘油的糖異生作用1，6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛 2 乳酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖6-磷酸葡萄糖葡萄糖 甘 油 磷酸甘油 3-磷酸甘油醛1，6-二磷酸果糖ATPADP甘油激酶磷酸二羥丙酮NAD+NADH+H+磷酸甘油脫氫酶6-磷酸果糖甘油的糖異生作用1，6-二磷酸果糖磷酸二羥

6、丙酮 3-磷酸甘油6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖三羧酸循環(huán)中的有機(jī)酸1，6-二磷酸果糖2 丙酮酸2 磷酸烯醇式丙酮酸 2 乳酸三羧酸循環(huán)中有機(jī)酸的糖異生作用葡萄糖2 磷酸烯醇式丙酮酸1，6-二磷酸果糖6-磷酸果糖蘋果酸蘋果酸草酰乙酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖返回6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖三羧酸循環(huán)1，6-二磷酸果糖2 糖異生作用的意義 在饑餓情況下保證血糖 濃度的相對恒定 補(bǔ)充糖原貯備 有利于乳酸的利用糖異生作用的意義 在饑餓情況下保證血糖紅細(xì)胞、骨髓腎髓質(zhì)、神經(jīng)視網(wǎng)膜糖異生與血糖濃度消耗100-150g葡萄糖/天消耗40g葡萄糖/天人體儲(chǔ)存的可供全身利用的糖僅150g左右（不到12小時(shí)全部耗盡）正常情

7、況下血糖濃度：4.56.7mmo/L禁食數(shù)周時(shí)血糖濃度：3.9mmo/L 在饑餓情況下糖異生對保證血糖濃度的相對恒定具有重要的意義即使在饑餓時(shí)，機(jī)體也需消耗一定量的葡萄糖（200g/天)紅細(xì)胞、骨髓腎髓質(zhì)、神經(jīng)視糖異生與血糖濃度消耗100-150糖異生與糖原貯備 糖異生是肝補(bǔ)充或恢復(fù)糖原儲(chǔ)備的重要途徑。 動(dòng)物從饑餓后攝食數(shù)小時(shí)后，糖的分代謝應(yīng)加速而糖異生途徑應(yīng)被抑制，但此時(shí)肝內(nèi)仍保持較高的糖異生活性達(dá)23小時(shí)，以參與糖原的合成。只有在肝內(nèi)有一定量的糖原后，攝入的葡萄糖才分解供能，或提供乙酰CoA。 糖原的合成有另外一條途徑，即三碳途徑。糖異生與糖原貯備 糖異生是肝補(bǔ)充或恢復(fù)糖原儲(chǔ)乳酸乳酸的利用

8、糖原葡萄糖丙酮酸葡萄糖血糖血乳酸糖原丙酮酸乳酸6-磷酸葡萄糖乳酸乳酸的利用糖原葡萄糖丙酮酸葡萄糖血糖血乳酸糖原丙酮酸乳酸乳酸循環(huán)(cori cycle) 定義： 意義： 防止乳酸堆積引起酸中毒 避免乳酸的浪費(fèi)（有利于乳酸的再利用） 促進(jìn)肝糖原的不斷更新肌糖原血乳酸肝糖原血糖乳酸循環(huán)返回乳酸循環(huán)(cori cycle) 定義： 意義：肌糖原血乳酸糖酵解途徑糖異生作用糖酵解途徑糖異生作用糖異生作用的調(diào)節(jié) 變構(gòu)劑的調(diào)節(jié) 原料供應(yīng)的影響 激素的調(diào)節(jié)饑餓劇烈運(yùn)動(dòng)脂肪動(dòng)員加強(qiáng)甘油組織蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)氨基酸乳酸糖異生作用加強(qiáng)糖異生作用的調(diào)節(jié) 變構(gòu)劑的調(diào)節(jié) 原料供應(yīng)的影響 激素的調(diào)節(jié)6-磷酸果糖循環(huán)的變構(gòu)調(diào)節(jié)6

9、-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖糖異生糖酵解ATPADP磷酸果糖激酶-1PiH2O果糖二磷酸酶-1ATPAMP+2,6-二磷酸果糖 目前認(rèn)為2,6-二磷酸果糖的水平是肝內(nèi)糖異生與糖酵解轉(zhuǎn)換的信號。 ATP/ADP+AMP 比值的變化可以有效地 控制糖異生與糖酵解的 轉(zhuǎn)換。6-磷酸果糖循環(huán)的變構(gòu)調(diào)節(jié)6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖糖磷酸烯醇式丙酮酸循環(huán)的變構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰CoAADPATP丙酮酸激酶草酰乙酸丙酮酸羧化酶ATPADP+1,6-二磷酸果糖+磷酸烯醇式丙酮酸循環(huán)的變構(gòu)調(diào)節(jié)磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸乙酰Co2,6-二磷酸果糖-胰高血糖素對糖異生的調(diào)節(jié)-1胰高血糖素果糖二磷酸酶-1cAMP6-磷酸果糖激酶-2失 活糖異生作用2,6-二磷酸果糖濃度1,6-二磷酸果糖酶活性相對增加糖異生作用加強(qiáng)磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶合成2,6-二磷酸果糖-胰高血糖素對糖異生的調(diào)節(jié)-1胰高血糖素果胰高血糖素對糖異生的調(diào)節(jié)-22,6-二磷酸果糖+胰高血糖素磷酸果糖激酶-1cAMP6-磷酸果糖激酶-2失 活糖分解作用2,6-二磷酸果糖濃度磷酸果糖激酶-1活性減弱糖分解作用減弱丙酮酸激酶活性胰高血糖素對糖異生的調(diào)節(jié)-22,6-二磷酸果糖+胰高血糖素磷糖異生調(diào)節(jié)的小結(jié) ATP/(AMP+ADP)比值的變化對糖異生和糖酵解的影響： (1)當(dāng)體內(nèi)ATP積聚量較多時(shí)