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主要讲述了糖酵解,有氧氧化,糖异生及磷酸戊糖途径的代谢步骤和相关酶类,图文并茂,较文字更易理解
编辑于2022-08-30 09:36:00 新疆糖代谢
葡糖-6-磷酸脱氢酶缺陷者易发生溶血性黄疸, 多于进食蚕豆(强氧化剂)后诱发,故称蚕豆病
关于NADPH: 1.是许多合成代谢的供氢体 2.参与羟化反应 3.用于维持谷胱甘肽的还原状态
磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸核糖的主要来源
NADPH对该酶有强烈的抑制作用, 该酶活性主要依靠NADPH/NADP+ 的比值调节: 比值高,抑制;比值低,激活
果糖-6-磷酸
返回糖酵解途径
3-磷酸甘油醛
第二阶段一系列反应
木酮糖-5-磷酸×2
核糖-5-磷酸
核酮酸-5-磷酸×3
6-磷酸葡糖酸×3
葡糖-6-磷酸×3
6-磷酸葡萄糖酸内酯×3
肾上腺素是强有力的升血糖激素, 主要在应激状态下发挥调节作用, 对经常性血糖波动无生理意义
2分子乳酸异生成葡萄糖需消耗6分子ATP
第二个底物循环
第一个底物循环
底物循环: 糖异生与糖酵解是方向相反的两条代谢途径, 其中三个限速步骤分别由不同的酶催化底物互变
糖异生的生理意义: 1.维持血糖稳定是肝糖异生的重要生理作用 2.补充或恢复肝糖原储备的重要途径 3.肾糖异生的增强有利于维持酸碱平衡
此过程为糖酵解的逆反应
葡萄糖
葡糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸
此过程为糖酵解的逆反应
果糖-1,6-二磷酸
草酰乙酸出线粒体的两种方式
草酰乙酸
天冬氨酸
苹果酸
磷酸烯醇式丙酮酸
前两个反应各消耗1分子ATP
丙酮酸进入线粒体, 启动丙酮酸羧化支路
丙酮酸羧化酶; 辅因子为生物素
草酰乙酸
可直接在线粒体内转变为磷酸烯醇式丙酮酸, 也可出线粒体后再发生转变
去磷酸化是糖原合酶的活化形式; 磷酸化是糖原磷酸化酶的活化形式
激素反向调节糖原的合成与分解: 1.胰高血糖素促进肝糖原分解 2.肾上腺素促进肌糖原分解 3.胰岛素促进肝糖原和肌糖原合成
肌组织中无此酶,故 肌糖原无法分解为G
葡萄糖
葡糖-6-磷酸
葡聚糖转移酶与 α-1,6-葡糖苷酶 合称脱支酶
分支除去后, 糖原磷酸化酶可继续发挥作用
游离葡萄糖
分支处仅有一个以 α-1,6-糖苷键连 接的葡萄糖基
将分支处3个葡萄糖基 转移至临近糖链末端
主链缩短
当主链被分解缩短至距分支点约4个葡萄糖基时
葡糖-1-磷酸
糖原链
糖原分子每延 长1个葡萄糖基, 消耗2个ATP (2个高能键)
从该糖链的非还原性末端将约6~7个 葡萄糖基转移至临近的糖链上
形成分支
分支点以 α-1,6-糖苷键连接
当主链长度达11个以上葡萄糖基时
主链延长
主链UDPG间靠 α-1,4-糖苷键连接
在胞内糖原耗尽时, 作为葡萄糖基的受体, 起始糖原合成
八糖单位(初始引物)
糖原蛋白
焦磷酸PPi
在体内迅速 被焦磷酸酶水解, 失去一分子ATP
尿苷二磷酸葡萄糖UDPG
活性葡糖, 糖原的葡萄糖供体
尿苷三磷酸UTP
变位
糖异生是由非糖化合物(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为葡萄糖或糖原的过程 糖异生的主要器官是肝
葡糖-1-磷酸
每分子NADH生成2.5ATP; 每分子FADH2生成1.5ATP
因进入线粒体的穿梭机制不同, 1分子葡萄糖经有氧氧化后,可 产生30/32分子ATP
三羧酸循环的生理意义: 为机体提供能量; 三大营养物质的共同氧化途径; 三大物质代谢联系的枢纽
三羧酸循环中唯一 与内膜结合的酶, 其辅酶是FAD
柠檬酸合酶
草酰乙酸
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
琥珀酰CoA
α-酮戊二酸
前后各生成 一个CO2
异柠檬酸
柠檬酸
丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA的总反应式: 丙酮酸+NAD*+HS-CoA——乙酰CoA+NADH+H*+CO2
该复合体由3酶5辅助因子构成 3酶:E1,E2,E3 5辅:TPP,硫辛酸,FAD,NAD+,CoA
乙酰CoA
该酶可以调节糖酵解的流量 该酶的别构抑制剂:ATP、柠檬酸 别构激活剂:AMP、ADP、 果糖-1,6-二磷酸、 (效应最强)果糖-2,6-二磷酸
1mol葡萄糖无氧氧化后可生成4molATP, 减去消耗的2molATP,净生成2molATP
其活性受其产物葡糖-6-磷酸 的反馈抑制,长链脂酰辅酶A 对其有别构抑制作用
果糖-1,6-二磷酸 是该酶的最强激活剂, ATP可抑制该酶活性, 肝内丙氨酸也对其有抑制作用
糖无氧氧化最主要的生理意义是不利用氧迅速提供能量
此过程可逆; 消耗前面产生的 NADH+H+ 生成一分子NAD+
乳酸
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
醛缩酶
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸二羟丙酮
可转化为3-磷酸甘油醛, 此反应之后的所有反应产物都要×2
3-磷酸甘油醛
果糖-1,6-二磷酸
果糖-6-磷酸
葡糖-6-磷酸
葡萄糖
血糖及其调节
血糖浓度
3.9~6.0mmol/L
激素的调节作用:胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素
糖皮质激素可升高血糖
磷酸戊糖途径
关键酶和重要产物
生理意义
糖异生
基本途径和关键酶
生理意义
乳酸循环
糖原的合成与分解
均发生于胞质
肝糖原的合成
肝糖原的分解
糖的分解代谢
糖酵解和无氧氧化的基本途径、关键酶和生理意义
糖有氧氧化的基本途径、关键酶和生理意义
三羧酸循环的生理意义
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
糖代谢
葡糖-6-磷酸脱氢酶缺陷者易发生溶血性黄疸, 多于进食蚕豆(强氧化剂)后诱发,故称蚕豆病
关于NADPH: 1.是许多合成代谢的供氢体 2.参与羟化反应 3.用于维持谷胱甘肽的还原状态
磷酸戊糖途径是NADPH和磷酸核糖的主要来源
NADPH对该酶有强烈的抑制作用, 该酶活性主要依靠NADPH/NADP+ 的比值调节: 比值高,抑制;比值低,激活
果糖-6-磷酸
返回糖酵解途径
3-磷酸甘油醛
第二阶段一系列反应
木酮糖-5-磷酸×2
核糖-5-磷酸
核酮酸-5-磷酸×3
6-磷酸葡糖酸×3
葡糖-6-磷酸×3
6-磷酸葡萄糖酸内酯×3
肾上腺素是强有力的升血糖激素, 主要在应激状态下发挥调节作用, 对经常性血糖波动无生理意义
2分子乳酸异生成葡萄糖需消耗6分子ATP
第二个底物循环
第一个底物循环
底物循环: 糖异生与糖酵解是方向相反的两条代谢途径, 其中三个限速步骤分别由不同的酶催化底物互变
糖异生的生理意义: 1.维持血糖稳定是肝糖异生的重要生理作用 2.补充或恢复肝糖原储备的重要途径 3.肾糖异生的增强有利于维持酸碱平衡
此过程为糖酵解的逆反应
葡萄糖
葡糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸
此过程为糖酵解的逆反应
果糖-1,6-二磷酸
草酰乙酸出线粒体的两种方式
草酰乙酸
天冬氨酸
苹果酸
磷酸烯醇式丙酮酸
前两个反应各消耗1分子ATP
丙酮酸进入线粒体, 启动丙酮酸羧化支路
丙酮酸羧化酶; 辅因子为生物素
草酰乙酸
可直接在线粒体内转变为磷酸烯醇式丙酮酸, 也可出线粒体后再发生转变
去磷酸化是糖原合酶的活化形式; 磷酸化是糖原磷酸化酶的活化形式
激素反向调节糖原的合成与分解: 1.胰高血糖素促进肝糖原分解 2.肾上腺素促进肌糖原分解 3.胰岛素促进肝糖原和肌糖原合成
肌组织中无此酶,故 肌糖原无法分解为G
葡萄糖
葡糖-6-磷酸
葡聚糖转移酶与 α-1,6-葡糖苷酶 合称脱支酶
分支除去后, 糖原磷酸化酶可继续发挥作用
游离葡萄糖
分支处仅有一个以 α-1,6-糖苷键连 接的葡萄糖基
将分支处3个葡萄糖基 转移至临近糖链末端
主链缩短
当主链被分解缩短至距分支点约4个葡萄糖基时
葡糖-1-磷酸
糖原链
糖原分子每延 长1个葡萄糖基, 消耗2个ATP (2个高能键)
从该糖链的非还原性末端将约6~7个 葡萄糖基转移至临近的糖链上
形成分支
分支点以 α-1,6-糖苷键连接
当主链长度达11个以上葡萄糖基时
主链延长
主链UDPG间靠 α-1,4-糖苷键连接
在胞内糖原耗尽时, 作为葡萄糖基的受体, 起始糖原合成
八糖单位(初始引物)
糖原蛋白
焦磷酸PPi
在体内迅速 被焦磷酸酶水解, 失去一分子ATP
尿苷二磷酸葡萄糖UDPG
活性葡糖, 糖原的葡萄糖供体
尿苷三磷酸UTP
变位
糖异生是由非糖化合物(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为葡萄糖或糖原的过程 糖异生的主要器官是肝
葡糖-1-磷酸
每分子NADH生成2.5ATP; 每分子FADH2生成1.5ATP
因进入线粒体的穿梭机制不同, 1分子葡萄糖经有氧氧化后,可 产生30/32分子ATP
三羧酸循环的生理意义: 为机体提供能量; 三大营养物质的共同氧化途径; 三大物质代谢联系的枢纽
三羧酸循环中唯一 与内膜结合的酶, 其辅酶是FAD
柠檬酸合酶
草酰乙酸
草酰乙酸
苹果酸
延胡索酸
琥珀酸
琥珀酰CoA
α-酮戊二酸
前后各生成 一个CO2
异柠檬酸
柠檬酸
丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA的总反应式: 丙酮酸+NAD*+HS-CoA——乙酰CoA+NADH+H*+CO2
该复合体由3酶5辅助因子构成 3酶:E1,E2,E3 5辅:TPP,硫辛酸,FAD,NAD+,CoA
乙酰CoA
该酶可以调节糖酵解的流量 该酶的别构抑制剂:ATP、柠檬酸 别构激活剂:AMP、ADP、 果糖-1,6-二磷酸、 (效应最强)果糖-2,6-二磷酸
1mol葡萄糖无氧氧化后可生成4molATP, 减去消耗的2molATP,净生成2molATP
其活性受其产物葡糖-6-磷酸 的反馈抑制,长链脂酰辅酶A 对其有别构抑制作用
果糖-1,6-二磷酸 是该酶的最强激活剂, ATP可抑制该酶活性, 肝内丙氨酸也对其有抑制作用
糖无氧氧化最主要的生理意义是不利用氧迅速提供能量
此过程可逆; 消耗前面产生的 NADH+H+ 生成一分子NAD+
乳酸
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
醛缩酶
1,3-二磷酸甘油酸
磷酸二羟丙酮
可转化为3-磷酸甘油醛, 此反应之后的所有反应产物都要×2
3-磷酸甘油醛
果糖-1,6-二磷酸
果糖-6-磷酸
葡糖-6-磷酸
葡萄糖
血糖及其调节
血糖浓度
3.9~6.0mmol/L
激素的调节作用:胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素
糖皮质激素可升高血糖
磷酸戊糖途径
关键酶和重要产物
生理意义
糖异生
基本途径和关键酶
生理意义
乳酸循环
糖原的合成与分解
均发生于胞质
肝糖原的合成
肝糖原的分解
糖的分解代谢
糖酵解和无氧氧化的基本途径、关键酶和生理意义
糖有氧氧化的基本途径、关键酶和生理意义
三羧酸循环的生理意义
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸