导图社区 生物化学-糖代谢
生物化学与分子生物学第五章糖代谢知识点总结,包括糖的摄取与利用、糖的无氧氧化、糖的有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原的合成与分解等内容。
编辑于2022-04-27 18:08:19这是一篇关于医学遗传学-免疫缺陷的思维导图,详细解释了ABO血型系统的遗传基础,包括“IAB”、“IB”、“H”等基因和它们编码的“N-乙酰半乳糖胺转移酶”、“D-半乳糖转移酶”等蛋白质的功能。讨论了人类白细胞抗原(HLA)系统,这是一组位于人体有核细胞表面的抗原,与免疫应答、器官移植等多个方面密切相关。HLA系统包括多个基因群,如I类、Ⅱ类和Ⅲ类基因,它们在人体中发挥着不同的作用。
这是一篇关于医学遗传学-染色体病的思维导图,详细说明了Klinefelter综合征(先天性睾丸发育不全)、XYY综合征、多X综合征(超雌)、Turner综合征(X短臂缺失,即XXp)、X染色体结构异常(如X长臂缺失XXq-)、真两性畸形、假两性畸形以及染色体正常的性发育异常(如XX男性综合征和XY女性)。讨论了染色体病的遗传分型、分子机制、诊断方法以及预防措施。为染色体病提供了全面且详细的介绍,从定义、特点、类型到诊断、预防都进行了详细的阐述,为理解和研究染色体病提供了宝贵的资源。
这是一篇关于医学遗传学-线粒体疾病的思维导图,介绍了线粒体疾病的多种类型,按照生化分类分为底物转运缺陷、底物利用缺陷、Krebs循环缺陷和电子传递缺陷。详细描述了几个具体的线粒体疾病案例。首先是Leber视神经菱缩(LHON),这是一个由于mtDNA中的复合体IND4亚基基因在第11778位点的碱基从G变为A导致的遗传性疾病。讨论了mtDNA点突变或缺失如何选择性地破坏胰岛β细胞,从而与糖尿病相关。
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这是一篇关于医学遗传学-免疫缺陷的思维导图,详细解释了ABO血型系统的遗传基础,包括“IAB”、“IB”、“H”等基因和它们编码的“N-乙酰半乳糖胺转移酶”、“D-半乳糖转移酶”等蛋白质的功能。讨论了人类白细胞抗原(HLA)系统,这是一组位于人体有核细胞表面的抗原,与免疫应答、器官移植等多个方面密切相关。HLA系统包括多个基因群,如I类、Ⅱ类和Ⅲ类基因,它们在人体中发挥着不同的作用。
这是一篇关于医学遗传学-染色体病的思维导图,详细说明了Klinefelter综合征(先天性睾丸发育不全)、XYY综合征、多X综合征(超雌)、Turner综合征(X短臂缺失,即XXp)、X染色体结构异常(如X长臂缺失XXq-)、真两性畸形、假两性畸形以及染色体正常的性发育异常(如XX男性综合征和XY女性)。讨论了染色体病的遗传分型、分子机制、诊断方法以及预防措施。为染色体病提供了全面且详细的介绍,从定义、特点、类型到诊断、预防都进行了详细的阐述,为理解和研究染色体病提供了宝贵的资源。
这是一篇关于医学遗传学-线粒体疾病的思维导图,介绍了线粒体疾病的多种类型,按照生化分类分为底物转运缺陷、底物利用缺陷、Krebs循环缺陷和电子传递缺陷。详细描述了几个具体的线粒体疾病案例。首先是Leber视神经菱缩(LHON),这是一个由于mtDNA中的复合体IND4亚基基因在第11778位点的碱基从G变为A导致的遗传性疾病。讨论了mtDNA点突变或缺失如何选择性地破坏胰岛β细胞,从而与糖尿病相关。
糖代谢
糖酵解
不用氧快速供能
亚细胞定位:胞质
过程
调控(三个关键酶活性)
磷酸果糖激酶-1
正反馈:FDP
利于糖的分解
别构调节
别构激活剂:FDP、F-2,6-BP
别构抑制剂:柠檬酸
丙酮酸激酶
别构调剂
别构激活剂:FDP
别构抑制剂:ATP,乙酰CoA
己糖激酶
负反馈:G-6-P
别构调节
别构激活剂:AMP、ADP、FDP、Pi
别构抑制剂:G-6-P
葡糖激酶对比
①己糖激酶专一性不强,但亲和力强;葡糖激酶专一性强(D-葡萄糖),但亲和力弱
②己糖激酶受反应产物G-6-P的反馈抑制;葡糖激酶不受产物反馈抑制
③葡糖激酶存在于动物肝细胞中
后续
无氧氧化
乳酸发酵
消耗NADH+H+,LDH乳酸脱氢酶催化
乙醇发酵
植物微生物
有氧氧化
丙酮酸进入线粒体
丙酮酸线粒体氧化脱羧
亚细胞定位:线粒体基质
丙酮酸脱氢酶复合体
E1:丙酮酸脱氢酶
E2:二氢硫辛酰胺转乙酰酶
E3:二氢硫辛酰胺脱氢酶
调控
丙酮酸脱氢酶复合体活性调节
别构调节
抑制:NADH、乙酰CoA、ATP
见于饥饿、大量脂肪酸分解利用确保葡萄糖供给于脑
激活:AMP
化学修饰
丙酮酸脱氢酶激酶——磷酸化失活
丙酮酸脱氢酶磷酸酶——去磷酸化激活
三羧酸循环
亚细胞定位:所有的酶除琥珀酸脱氢酶(线粒体内膜)外,其他的酶均存在于线粒体基质内
实质:草酰乙酸与乙酰CoA缩合后,草酰乙酸碳骨架重制
共8步反应:四次脱氢,两次脱羧
4还原当量
3个NADH
1个FADH2
2CO2
1GTP
过程
①缩合:柠檬酸合酶
②变位异构:顺乌头酸酶
③脱羧脱氢:异柠檬酸脱氢酶
CO2、NADH+H
④脱羧脱氢:α-酮戊二酸脱氢酶复合体
CO2、NADH+H
⑤底物水平磷酸化:琥珀酰CoA合成酶
GTP、HS~CoA
⑥脱氢:琥珀酸脱氢酶
FADH2
⑦加水缩合:延胡索酸酶
⑧脱氢:苹果酸脱氢酶
NADH+H
调节
三个关键酶的调节
柠檬酸合酶
异柠檬酸脱氢酶
α-酮戊二酸脱氢酶复合体
主要调节点
上下游反馈作用
糖酵解
ATP、NADH对多种酶的别构抑制,柠檬酸对磷酸果糖激酶-1的别构抑制
氧化磷酸化
NADH,FADH2还原状态的抑制
ATP/AMP比值
ATP充足时酶活性降低
三羧酸循环的速度主要取决于细胞对ATP的需求量,另外也受细胞对于中间产物需求的影响
巴斯德效应:(酵母、肌组织)有氧条件下,有氧氧化抑制无氧氧化
磷酸戊糖途径
亚细胞定位:胞质
意义
产生NADPH
合成代谢供氢体
参与羟化反应
维持谷胱甘肽GSH还原状态
保护红细胞膜完整性
总式:3G-6-P + 6NADP →2F-6-P + 6NADPH +6H + 3-磷酸甘油醛 + 3CO2
过程
第一阶段:氧化反应
1G-6-P→核糖-5-磷酸 + 2NADPH + CO2
酶
葡糖-6-磷酸脱氢酶
内酯酶
6-磷酸葡糖酸脱氢酶
第二阶段:集团转移反应
3磷酸戊糖→2F-6-P + 3-磷酸甘油醛
酶
转酮醇酶
转醛醇酶
调节
关键酶
葡糖-6-磷酸脱氢酶
取决于NADPH的需求
糖原合成分解
合成
肝、骨骼肌
过程
活化
①G-6-P→G-1-P
②G-1-P + UTP(尿苷三磷酸)→UDPG(尿苷二磷酸葡萄糖) + PPi
UDPG焦磷酸化酶
连接
需要糖原蛋白为基础的糖原引物提供非还原性末端
①糖原合酶→α-1,4-糖苷键
②糖链长度达到12~18个葡糖基
③分支酶→转移6~7个葡糖基成侧链,α-1,6-糖苷键
耗能:一个葡糖基~2个ATP
调节:糖原合酶
化学修饰:去磷酸化活化
别构调节:AMP增高关闭
分解
G-1-P转变为G-6-P
肝
生成游离G
肝内存在葡糖-6-磷酸酶
骨骼肌
G-6-P糖酵解
过程
①糖原磷酸化酶分解α-1,4-糖苷键→G-1-P
②距分支点约4个G时,转移3个到另一主链
③脱支酶分解α-1,6-糖苷键(1条链仅1个G)
产能:一个葡糖基无氧氧化净生成3ATP
调节:糖原磷酸化酶
化学修饰:磷酸化活化
别构调节:G是其别构抑制剂
糖异生
饥饿状态下非糖化合物转变为葡萄糖或糖原的过程
主要器官:肝
作用:维持血糖稳定
共消耗4ATP+2GTP
糖酵解三个限速步骤逆反应
①丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸(-2ATP)
丙酮酸羧化酶:丙酮酸→草酰乙酸
仅存在于线粒体,辅酶生物素
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶:草酰乙酸→磷酸烯醇式丙酮酸
存在于线粒体和胞质,
草酰乙酸从线粒体转入胞质
苹果酸途径
天冬氨酸途径
②果糖-1,6-二磷酸→果糖-6-磷酸
果糖二磷酸酶-1
③葡糖-6-磷酸→葡萄糖
葡糖-6-磷酸酶
调控:两个底物循环的调节
①果糖-6-磷酸-果糖—1,6-二磷酸
②磷酸烯醇式丙酮酸—丙酮酸
乳酸循环
骨骼肌中的乳酸在肝中形成乳酸循环
2分子乳酸→葡萄糖(-6ATP)
意义:避免乳酸堆积酸中毒;回收乳酸能量
葡萄糖的其他代谢产物
糖醛酸途径生成葡糖醛酸
多元醇途径生成木糖醇、山梨醇
2,3-二磷酸甘油酸(2,3-BPG)旁路调节血红蛋白运氧
2,3-BPG降低血红蛋白对氧的亲和力
血糖调节
胰岛素唯一降血糖
胰高血糖素、糖皮质激素、肾上腺素升血糖
血糖水平:3.89~6.11mmol/L
低血糖:<2.8mmol/L
高血糖:>7.1mmol/L
糖尿病
Ⅰ型糖尿病
胰岛素分泌绝对不足
青少年型糖尿病
Ⅱ型糖尿病
胰岛素分泌相对不足
受体功能缺陷