糖类与糖类代谢幻灯片.ppt

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1、静态生化 （一）生物体的组成物质 蛋白质、核酸、酶 规律性 元素构件小分子聚合物（生物大分子）； 结构与功能相适应。,动态生化 （二）物质和能量代谢 多步化学反应构成代谢途径； 多条代谢途径相互交织成网； 物质代谢和能量代谢相互交织； 调节控制有条不紊。,新陈代谢是生命最基本的特征之一，泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。 特点：特异、有序、高度适应和灵敏调节、代谢途径逐步进行,定义：活细胞中所有化学变化的总称。 每一个化学变化都是由酶催化进行的。,代 谢 概 述,新陈代谢的概念及内涵,小分子 大分子 合成代谢（同化作用） 需要能量 释放能量 分解代谢（异化作用） 大分子 小分子,

2、物质代谢,能量代谢,新陈代谢,4,小分子化合物分解成共同的中间产物（如丙酮酸、乙酰CoA等）,共同中间物进入三羧酸循环,氧化脱下的氢由电子传递链传递生成H2O，释放出大量能量，其中一部分通过磷酸化储存在ATP中。,大分子降解成基本结构单位,脂肪,葡萄糖、其它单糖,三羧酸循环,电子传递,蛋白质,脂肪酸、甘油,多糖,氨基酸,乙酰CoA,2H2e-,氧化磷酸化,+Pi,代谢的三个阶段,H2O,1/2O2,EMP,丙酮酸,第六章 糖类代谢 第七章 生物氧化 第八章 脂类代谢 第九章 含氮化合物的代谢 第十章 核酸的降解与生物合成 第十一章 蛋白质的降解与生物合成 第十二章 代谢调节,第六章 糖类代谢,

3、糖类的生物学作用,作为生物体的结构成分 作为生物体内的主要能源物质 作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等 合成的前体 作为细胞识别的信息分子,第一节 生物体内的糖类 第二节 双糖和多糖的酶促降解 第三节 糖酵解 第四节 三羧酸循环 第五节 磷酸戊糖途径 第六节 光合作用 第七节 糖异生作用 第八节 双糖和多糖的生物合成,根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类。,单糖 (monosacchride) 寡糖 (oligosacchride) 多糖 (polysacchride) 结合糖 (glycoconjugate),第一节 生物体内的糖类,甘油醛,3-磷酸甘油醛,1.1 三碳糖（甘油醛

4、）丙醛糖,1.单糖：不能再水解的糖,二羟丙酮,磷酸二羟丙酮,三碳糖（二羟丙酮）丙酮糖,核糖,5-磷酸核糖,1.2五碳糖（核糖）戊醛糖,核酮糖,5-磷酸核酮糖,五碳糖（核酮糖 ）戊酮糖,D-葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,1.3 六碳糖（葡糖）己醛糖,D-果糖,6-磷酸果糖,六碳糖（果糖）己酮糖,2. 寡糖,常见的几种二糖有,麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 葡萄糖,蔗 糖 (sucrose) 葡萄糖 果糖,乳 糖 (lactose) 葡萄糖 半乳糖,能水解生成几分子单糖的糖，各单糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。,3. 多糖 能水解生成多个分子单糖的糖。,常见的多糖有,淀 粉 (starch),糖 原

5、(glycogen),纤维素 (cellulose),葡萄糖是这三者基本组成单位,淀粉和糖原结构,“直链淀粉” 遇碘显蓝紫色,“支链淀粉” 遇碘显紫红色,1. 葡萄糖单元以-1,4-糖苷 键形成长链。 2. 约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处葡萄糖以-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶解度增加。 3. 每条链都终止于一个非还原端。,还原端：一个, 糖原 是动物体内葡萄糖的储存形式, 纤维素 作为植物的骨架,4. 结合糖 糖与非糖物质的结合物。,糖脂 (glycolipid)：是糖与脂类的结合物。 糖蛋白 (glycoprotein)：是糖与蛋白质的结合物。,常见的结合糖有,细胞膜表面的糖链,蛋

6、白聚糖,糖脂,糖蛋白,细胞膜,第一节 生物体内的糖类 第二节 双糖和多糖的酶促降解 第三节 糖酵解 第四节 三羧酸循环 第五节 磷酸戊糖途径 第六节 光合作用 第七节 糖异生作用 第八节 双糖和多糖的生物合成,一、双糖的酶促降解,蔗糖 + H2O 葡萄糖 + 果糖,蔗糖酶,1.转化酶,2.蔗糖合成酶 催化蔗糖与UDP反应生成果糖和尿苷二磷酸葡萄糖,（一）蔗糖的降解,蔗糖合成酶,二、多糖的酶促降解,1.淀粉的水解,2.淀粉的磷酸解,-淀粉酶 -淀粉酶 R-酶(脱支酶） 麦芽糖酶,磷酸化酶 转移酶 脱支酶,（一）淀粉的降解,是淀粉内切酶，作用于淀粉分子内部的任意的-1，4 糖苷键。 极限糊精是指淀

7、粉酶不能再分解的支链淀粉残基。 -极限糊精是指含-1，6糖苷键，由3个以上葡萄糖基构成的极限糊精。,（一）淀粉的水解,1、-淀粉酶,2、-淀粉酶,是淀粉外切酶，水解-1，4糖苷键，从淀粉分子外即非还原端开始，每间隔一个糖苷键进行水解，每次水解出一个麦芽糖分子。,-极限糊精是指-淀粉酶作用到离分支点2-3个葡萄糖基为止的剩余部分。,两种淀粉酶降解的终产物主要是麦芽糖,两种淀粉酶性质的比较,-淀粉酶 不耐酸，pH3时失活 耐高温，70C时15分钟仍保持活性 广泛分布于动植物和微生物中。,-淀粉酶 耐酸，pH3时仍保持活性 不耐高温，70C15分钟失活 主要存在植物体中,-淀粉酶及-淀粉酶水解支链淀

8、粉的示意图,3、R-酶(脱支酶）,水解-1，6糖苷键，将及-淀粉酶作用支链淀粉最后留下的极限糊精的分支点水解，产生短的只含-1，4-糖苷键的糊精，使之可进一步被淀粉酶降解。 不能直接水解支链淀粉内部的-1，6糖苷键。 4、麦芽糖酶 催化麦芽糖水解为葡萄糖，是淀粉水解的最后一步。 淀粉的彻底水解需要上述水解酶的共同作用，其最终产物是葡萄糖,（二）淀粉的磷酸解,1、磷酸化酶,催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P，生成G-1-P,同时产生一个新的非还原末端，重复上述过程。,磷酸化酶不能将支链淀粉完全降解，只能降解到距分支点4个葡萄糖残基为止，留下一个大而有分支的多糖链，称为磷酸化酶极限糊精。,淀粉

9、磷酸解,1. 到分枝前4个G时，淀粉磷酸化酶停止降解 2.由转移酶切下前3个G，转移到另一个链上 3.脱支酶水解-1，6糖苷键形成直链淀粉。脱下的Z是一个游离葡萄糖 4.最后由磷酸化酶降解形成G-1-P,G1P,脱支酶,磷酸化酶,糖原降解主要有糖原磷酸化酶和糖原脱支酶催化进行。,G+Pi,（葡萄糖-6- 磷酸酶）,进入糖酵解,糖原磷酸化酶：从非还原端催化1-4糖苷键的磷酸解。,（三）糖原的降解,7,7,双糖和多糖的酶促降解 双糖 葡萄糖 淀粉 葡萄糖 糖原 1-磷酸葡萄糖,小结,单糖降解,丙酮酸,CO2 + H2O,重点,调控 能量计算 生物学意义,动物细胞,植物细胞,丙酮酸氧化三羧酸循环,磷

10、酸戊糖途径糖酵解,第一节 生物体内的糖类 第二节 双糖和多糖的酶促降解 第三节 糖酵解 第四节 三羧酸循环 第五节 磷酸戊糖途径 第六节 光合作用 第七节 糖异生作用 第八节 双糖和多糖的生物合成,第三节 糖酵解 一、糖酵解的概念 二、糖酵解途径的反应历程 三、糖酵解产生的能量 四、糖酵解的生物学意义 五、糖酵解途径的调控 六、丙酮酸的去路,糖酵解是酶将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随ATP生成的过程。简称EMP途径 在细胞质中进行。不论有氧还是无氧条件均能发生,一、糖酵解的概念,10个酶催化的11步反应,第一阶段： 吸能反应阶段,两 个 阶 段,第二阶段： 释能反应阶段,二、糖酵解途径的反应历程,(

11、G),已糖激酶, 葡萄糖磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖, 6-磷酸葡萄糖异构化 转变为6-磷酸果糖,(F-6-P）,(G-6-P）, 6-磷酸果糖再磷酸化 生成1,6-二磷酸果糖,(F-1,6-2P）,磷酸果糖激酶 （PFK）,糖酵解过程的第二个关键酶,(F-6-P）, 磷酸丙糖的生成,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,(F-1,6-2P）,醛缩酶,+, 磷酸丙糖的互换,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛, 3-磷酸甘油醛氧化为 1,3-二磷酸甘油酸,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛,糖酵解 中唯一的 脱氢反应, 1,3-二磷酸甘油酸 转变为3-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,这是糖酵解 中第一次 底物水平

12、 磷酸化反应, 3-磷酸甘油酸转变 为2-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油,2-磷酸甘油酸, 2-磷酸甘油酸脱水 形成磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）,2-磷酸甘油酸,氟化物能与Mg2+络合 而抑制此酶活性, 磷酸烯醇式丙酮酸 转变为烯醇式丙酮酸,烯醇式丙酮酸,糖酵解过程的第三个关键酶,也是第二次底物水平磷酸化反应, 烯醇式丙酮酸 转变为丙酮酸,烯醇式丙酮酸,丙酮酸,Glu,G-6-P,F-6-P,F-1, 6-2P,ATP,ADP,ATP,ADP,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,丙 酮 酸,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,NAD+,NADH+H+,ADP,ATP,ADP,ATP,磷酸烯

13、醇式丙酮酸,A. 能量投资阶段:,三、糖酵解产生的能量,B. 能量收获阶段：,总反应式: 葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2丙酮酸+2NADH +2H+2ATP+2H2O,1、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢 的普遍途径。 2、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，是厌氧生物获得能量的主要方式。 3、糖酵解途径的许多中间产物可作为合成其他物质的原料（提供碳骨架），如磷酸二羟丙酮 甘油。 4、其逆过程是糖异生作用的主要途径,四、糖酵解的生物学意义,五、糖酵解途径的调控,糖原（或淀粉）,1-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮,21，3-二磷酸

14、甘油酸,23-磷酸甘油酸,22-磷酸甘油酸,2磷酸烯醇丙酮酸,2丙酮酸,葡萄糖,a,b,c,调控位点 激活剂 抑制剂 a 己糖激酶 ATP G-6-P ADP b 磷酸果糖 ADP ATP 激酶 AMP 柠檬酸 （限速酶） 果糖-2,6-二磷酸 NADH c 丙酮酸激酶 果糖-1,6-二磷酸 ATP Ala,1、催化不可逆反应,2、催化效率低,3、受激素或代谢物的调节,4、常是在整条途径中催化初 始反应的酶,5、活性的改变可影响整个 反应体系的速度和方向,限速酶 / 关键酶,Glu,G-6-P,F-6-P,F-1, 6-2P,ATP,ADP,ATP,ADP,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸

15、,2-磷酸甘油酸,丙 酮 酸,磷酸二羟丙酮,3-磷酸甘油醛,NAD+,NADH+H+,ADP,ATP,ADP,ATP,磷酸烯醇式丙酮酸,六、丙酮酸的去路,丙酮酸,葡萄糖,“糖酵解” 不需氧,“三羧酸循环”,CO2 + H2O,酵母菌,动植物、多种微生物细胞,葡萄糖,EMP,NAD+,丙酮酸的无氧降解,葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2丙酮酸+2NADH +2H+2ATP+2H2O,净生成2分子ATP,66,乳酸脱氢酶,糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量,肌肉收缩与糖酵解供能,背景：剧烈运动时 肌肉内ATP含量很低； 肌肉中磷酸肌酸储存的能量可 供肌肉收缩所急需的化学能; 即使氧不缺乏，葡萄糖进行

16、有氧氧化的过程 比糖酵解长得多,来不及满足需要; 肌肉局部血流不足，处于相对缺氧状态。,结论： 糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量,丙酮酸的有氧氧化,葡萄糖的主要分解代谢途径,乙酰 CoA,（有氧）,第四节 三羧酸循环,一、丙酮酸氧化为乙酰CoA 二、三羧酸循环的反应历程 三、三羧酸循环的能量释放 四、三羧酸循环的生物学意义 五、三羧酸循环中间产物的回补 六、三羧酸循环的调控,概念：乙酰CoA经一系列氧化、脱羧，最终生成CO2和H2O并产生能量的过程，称为柠檬酸循环，亦称为三羧酸循环, 简称TCA循环。,三羧酸循环在线粒体基质中进行。,Hans Krebs （19001981） 德裔英国生物化学家,

17、The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1953,有氧氧化的反应过程,糖的有氧氧化代谢途径可分为：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。,糖的有氧氧化与糖酵解,葡萄糖丙酮酸乳酸(糖酵解),葡萄糖丙酮酸,一、丙酮酸氧化为乙酰CoA,2丙酮酸,进入线粒体进一步氧化,2(NADH+ H+ ),2H2O + 3/5 ATP,丙酮酸,乙酰CoA,+ CO2,丙酮酸 脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系,3 种 酶： 丙酮酸脱羧酶(TPP、Mg2+) 催化丙酮酸氧化脱羧反应 二氢硫辛酸乙酰转移酶(硫辛酸、辅酶A) 催化将乙酰基转移到CoA反应 二氢硫辛酸脱氢酶(F

18、AD、NAD+) 催化将还原型硫辛酰胺转变成为氧化型反应 6种辅助因子： TPP、 Mg2+、硫辛酸、 辅酶A、FAD、NAD+,丙酮酸脱氢酶系,NAD+ +H+,丙酮酸脱羧酶,FAD,硫辛酸乙酰转移酶,二氢硫辛酸脱氢酶,CO2,乙酰硫辛酸,二氢硫辛酸,NADH+ +H+,TPP,硫辛酸,CoASH,NAD+,Mg2+,二、三羧酸循环的反应历程, 乙酰CoA与草酰乙酸缩合形成柠檬酸,TCA循环,柠檬酸合酶,草酰乙酸,柠檬酸,HSCoA,H2O,异柠檬酸, 柠檬酸异构化生成异柠檬酸,柠檬酸,顺乌头酸,TCA循环,顺乌头酸酶,异柠檬酸, 异柠檬酸氧化脱羧 生成-酮戊二酸,-酮戊二酸,草酰琥珀酸,N

19、ADH+H+,异柠檬酸脱氢酶,TCA循环, -酮戊二酸氧化脱羧 生成琥珀酰辅酶A,-酮戊二酸脱氢酶系,琥珀酰CoA,-酮戊二酸,TCA循环, 琥珀酰CoA转变为琥珀酸,琥珀酰CoA合成酶,琥珀酰CoA,琥珀酸,TCA循环, 琥珀酸氧化脱氢生成延胡索酸,TCA循环,延胡索酸,琥珀酸, 延胡索酸水化生成苹果酸,TCA循环,延胡索酸,苹果酸, 苹果酸脱氢生成草酰乙酸,草酰乙酸,TCA循环,苹果酸,琥珀酰CoA,CO2,FAD,ATP,三羧酸循环的过程,三羧酸循环特点, 循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。 整个循环不需要氧，但离开氧无法进行。 三羧酸循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2 有四次脱

20、氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。 有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。 循环中消耗两分子水。,乙酰辅酶A+3NAD+ +FAD+Pi+2 H2O+GDP 2 CO2+3(NADH+H+ )+FADH2+ HSCoA+GTP,葡萄糖有氧氧化概况,葡 萄,糖,6-磷酸葡萄糖,丙酮酸,丙酮酸,乙酰CoA,三羧酸,循环,H+ + e,O2,O2,O2,H2O,CO2,胞,液,线粒体,三、三羧酸循环的能量释放,总反应式: CH3COSCoA+3NAD+FAD+GDP+Pi+2H2O 2CO2+CoASH+3NADH+3H+ +FADH2+GTP,糖代谢小结,丙酮酸,葡萄糖完全氧化产生的

21、ATP,总计：32（30） ATP,由糖酵解和TCA循环相连构成的糖的有氧氧化途径，是机体利用糖氧化获得能量的最有效的方式，也是机体产生能量的主要方式。,四、三羧酸循环的生物学意义 与糖酵解构成糖的有氧代谢途径，为机体提供大量的能量。 TCA循环是糖、脂类、蛋白质、核酸代谢联络的枢纽。,TCA循环,中间产物,脂肪酸、氨基酸,合成代谢,分解代谢产物,CO2+H2O+能量,TCA循环既是物质分解代谢的组成部分，亦是物质合成的重要步骤，为其他生物合成提供原料。在细胞迅速生长时期，三羧酸循环可提供多种化合物的碳架，以供细胞生物合成使用。,五、三羧酸循环中间产物的回补,三羧酸循环中的任何一种中间产物被抽

22、走,都会影响三羧酸循环的正常运转,如果缺少草酰乙酸,乙酰CoA就不能形成柠檬酸而进入三羧酸循环,所以草酰乙酸必须不断地得以补充.这种补充反应就称为回补反应.,回补反应,* 所以，草酰乙酸必须不断被更新补充。,草酰乙酸,其来源如下：,高水平的乙酰CoA激活,在线粒体内进行,草酰乙酸或循环中任何一种中间产物不足,TCA循环速度降低,乙酰-CoA浓度增加,丙酮酸羧化酶,产生更多的草酰乙酸,草酰乙酸,柠檬酸,异柠檬酸,a-酮戊二酸,琥珀酰辅酶A,琥珀酸,延胡索酸,苹果酸,乙酰辅酶A,六、三羧酸循环的调控,调控位点 激活剂 抑制剂 a 柠檬酸合酶 NAD+ ATP （限速酶） NADH 琥珀酰CoA b

23、 异柠檬酸 ADP ATP 脱氢酶 NAD+ NADH c -酮戊二酸 ADP NADH 脱氢酶 NAD+ 琥珀酰CoA,关键因素： NADH/NAD+ ATP/ADP,葡萄糖的主要分解代谢途径,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乙醇,乙酰 CoA,6-磷酸葡萄糖,磷酸戊糖途径,糖酵解,（有氧）,（无氧）,（有氧或无氧）,葡萄糖,葡糖-6-磷酸,果糖-6-磷酸,糖酵解,糖原,PPP,70%,30%,第五节 磷酸戊糖途径,一、磷酸戊糖途径的反应历程 二、磷酸戊糖途径的生物学意义 三、磷酸戊糖途径的调控,在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸或氟化物等，葡萄糖仍可被消耗，证明葡萄糖还有其他代谢途径。简称PPP途径 在细

24、胞质中进行。,概念：以6-磷酸葡萄糖开始，在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成以磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊糖途径，简称PPP途径。又称磷酸已糖旁路,两个阶段,2、非氧化分子重排阶段 6 核酮糖-5-P 5 果糖-6-P 5 葡萄糖-6-P,1、氧化脱羧阶段 6 G-6-P 6 葡萄糖酸-6-P 6 核酮糖-P 6 NADP+ NADPH 6 NADP+ 6NADPH,6CO2,6H2O,一、磷酸戊糖途径的反应历程,磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段,NADPH+H+,5-磷酸核酮糖,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖酸,CO2,6-磷酸葡萄糖 脱

25、氢酶,内酯酶,6-磷酸葡萄糖酸 脱氢酶,磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段,异构酶,转酮酶,转酮酶,醛缩酶,阶段之一,阶段之二,阶段之三,5 6-磷酸葡萄糖,异构酶,二磷酸果糖酯酶,磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一（5-磷酸核酮糖异构化）,差向异构酶,异构酶,5-磷酸木酮糖,5-磷酸核糖,5-磷酸核酮糖,磷酸戊糖途径的 非氧化阶段之二（基团转移）,+,2,4-磷酸赤藓糖,+,2,5-磷酸核糖,2,3-磷酸甘油醛,转酮酶,转醛酶,2,6-磷酸果糖,+,7-磷酸景天庚酮糖,2,5-磷酸木酮糖,基团转移（续前）,+,转酮酶,1,6-二 磷酸果糖,6-磷酸果糖,醛缩酶,二磷酸果糖酯酶,磷酸戊糖途径的非氧化阶

26、段之三 （3-磷酸甘油醛异构、缩合与水解）,异构酶,5,5,3,7,6,4,5,4,6,3,C5 + C5 - C7 + C3 C7 + C3 - C4 + C6 C5 + C4 - C6 + C3 C3 + C3 - C6,总结: 6C5 - 4C6 +2 C3 6C5 - 5C6,+,+,+,+,+,磷酸戊糖途径的总反应式,磷酸戊糖途径的速度主要受生物合成时NADPH的需要所调节。 NADPH反馈抑制6-P-葡萄糖脱氢酶的活性。,三、磷酸戊糖途径的调控,细胞需要持续不断的能量供应 NADH, NADPH和 ATP ATP 通用的能量货币 NADPH 生物还原剂 葡萄糖 - NADH - A

27、TP 葡萄糖 - NADPH -生物合成,代谢中的能量考虑,丙酮酸,“三羧酸循环”,CO2 + H2O,CO2 + H2O,调控 化学计量 生物学意义,第一节 生物体内的糖类 第二节 双糖和糖的酶促降解 第三节 糖酵解 第四节 三羧酸循环 第五节 磷酸戊糖途径 第六节 光合作用 第七节 糖异生作用 第八节 双糖和多糖的生物合成,第六章 糖类代谢,高等植物葡萄糖的合成途径:,卡尔文循环 蔗糖、淀粉的降解 糖异生,糖原的降解 糖异生,动物体内葡萄糖的合成途径：,第七节 糖 异 生,一、糖异生作用的概念 二、糖异生途径的反应历程 三、糖异生作用的生物学意义 四、糖异生作用的调控,一、糖异生作用的概念

28、 由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸等非糖物质转变 成葡萄糖的过程称为糖异生。 糖异生研究中最直接的证据来自动物实验：大鼠禁食24小时，肝中糖原从7%-1%，若喂乳酸、丙酮酸等糖原的量会增加。,1、克服糖酵解的三步不可逆反应。 2、糖酵解在细胞液中进行，糖异生则分别在线粒体和细胞液中进行。,糖异生途径的大部分反应与糖酵解的逆反应相同，但有两方面不同：,二、糖异生途径的反应历程,糖异生主要途径和关键反应,非糖物质转化成糖代谢的中间产物后，在相应的酶催化下,绕过糖酵解途径的三个不可逆反应,利用糖酵解途径其它酶生成葡萄糖,糖原（或淀粉）,1-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,1，6-二磷酸果糖,3-磷酸甘油醛磷酸二羟

29、丙酮,2磷酸烯醇丙酮酸,2丙酮酸,葡萄糖,己糖激酶,果糖激酶,二磷酸果糖磷酸酯酶,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,6-磷酸葡萄糖磷酸酯酶,6-磷酸葡萄糖,2草酰乙酸,PEP羧激酶,糖异生途径关键反应之一,糖异生途径关键反应之二,糖异生途径关键反应之三,糖酵解和葡萄糖异生的关系,A G-6-P磷酸酯酶 B F-1.6-P磷酸酯酶 C1 丙酮酸羧化酶 C2 PEP羧激酶,葡萄糖,6-P葡萄糖,6-P果糖,1，6-二P果糖,3-磷酸甘油醛,P-二羟丙酮,1，3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,PEP,丙酮酸,大多数氨基酸,乳酸,Cori循环,TCA的中间产物,糖异生途径及其前体,草酰乙酸,反

30、刍动物体内乙酸、丙酸 丁酸,琥珀酰C0A,三、糖异生作用的生物学意义,1.糖异生可将非糖物质转化为糖 2.沟通糖、脂及蛋白质之间的代谢 3.动物的乳酸代谢出路 4.某些微生物生存方式,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,丙酮酸,乳酸,乳酸,乳酸,丙酮酸,血液,磷酸果糖激酶,果糖1.6-二磷酸酯酶,1、6-二磷酸果糖,PEP,丙酮酸,草酰乙酸,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,6-P果糖,糖异生和糖酵解是相反的过程，在一定时期、一定条件下细胞只能让一种途径进行，调控点有两处：,四、调控,糖酵解作用 6-P果糖 糖异生作用,磷酸果糖激酶,果糖1.6-二磷酸酶,1、6-二磷酸果糖,PEP,丙酮酸,草酰乙酸

31、,丙酮酸激酶,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,ADP AMP F-2、6BP ATP 柠檬酸,活化,抑制,ATP Ala,抑制,AMP F-2、6BP,柠檬酸 活化,抑制,ADP抑制,乙酰CoA活化，胰高血糖素也可提高其活性；ADP抑制,糖异生与糖酵解作用的紧密相互调节防止了 二者共同进行时的无效循环。,糖异生与糖酵解作用的相互调节：,1、磷酸果糖激酶和果糖-1、6-二磷酸酯酶的调节： 当AMP水平高时，表明需要ATP， PFK激活，增加糖酵解，由于果糖-1、6-二磷酸酯酶受抑制，则糖异生关闭。当ATP和柠檬酸水平高时， PFK受抑制，降低糖酵解的速率，柠檬酸增加果糖-1、6-二磷酸酯酶活性，从而

32、增加糖异生速率。 当饥饿时，由于血糖水平低，胰高血糖素释放，降低果糖2，6-二磷酸（F-2、6-BP）；当进食时，血糖水平较高，使F-2、6-BP增加，激活PFK，加速酵解；同时F-2、6-BP的增加抑制果糖-1、6-二磷酸酶活性，使糖异生作用受抑制。,2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶的调节： 高水平的ATP和Ala抑制丙酮酸激酶，从而抑制糖酵解；由于该情况下乙酰CoA亦是充裕的，则活化丙酮酸羧化酶，有助于糖异生的进行。反之，在细胞供能状态较低时，ADP水平较高，则抑制丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶，关闭糖异生作用。 当饥饿时，由于血糖水平低，激素胰高血糖素释放，引起cAMP的级联作用，使丙酮酸羧化酶活性增高，促进糖异生。,糖代谢概况,葡萄糖,