生化-糖代谢
2022-02-06 16:52:10 2 举报
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生化-糖代谢
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大纲/内容
丙酮酸→草酰乙酸
草酰乙酸→PEP
草酰乙酸→柠檬酸
苹果酸←→草酰乙酸
天冬氨酸←→草酰乙酸
草酰乙酸
葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸(糖酵解)
葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸(糖酵解)
葡萄糖-6-磷酸→磷酸戊糖途径
糖原合成/分解
葡萄糖-6-磷酸→葡萄糖-1-磷酸
G-6-磷酸→G糖异生
葡萄糖-6-磷酸
总结
概念:缺氧 葡萄糖→乳酸(糖酵解过程)
部位:胞液(细胞质、胞浆)
三磷酸腺苷
能量货币
1个GTP=1个ATP
消耗1ATP
Km高
维持血糖稳定
胰岛素诱导糖酵解--降血糖
对葡萄糖亲和力低
受激素调控
Ⅳ型同工酶只存在于肝脏、对葡萄糖特异性强。但是亲和性低
葡萄糖激酶
肝外
Km低
葡萄糖-6-磷酸负反馈
但是不被ATP抑制
己糖激酶
·别构酶
己糖激酶(第一个关键酶)
葡萄糖→葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸
ATP
柠檬酸
抑制剂
AMP
ADP
激活剂
磷酸果糖激酶-1(最重要)
缺氧状态下使丙酮酸→乳酸
有氧状态下使α-磷酸甘油穿梭进入线粒体氧化为水
NADH+H
Pi、NAD+→NADH+H
磷酸甘油醛脱氢酶
底物水平磷酸化
磷酸甘油酸激酶催化的反应是可逆的
生成1×2个ATP
3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
生成1×2ATP
丙氨酸
别构调节
激活PKA
胰高血糖素(抑制剂)
同价调节
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)→丙酮酸
NADH+H→NAD+
乳酸脱氢酶(LDH)
丙酮酸→乳酸
过程:一共10步、3步关键反应
紧急供能:剧烈运动
Km低,亲和力高
低血糖首先受影响的器官是:脑
生理功能:成熟红细胞(完全依靠无氧氧化)、白细胞、神经、骨髓
病理供能:呼吸、循环功能障碍
意义
糖酵解过程:葡萄糖→2丙酮酸→2乳酸
糖酵解途径:葡萄糖→丙酮酸
注意区分
6磷酸葡萄糖
产物
正反馈
激活作用最明显
2.6双磷酸果糖
1-6-2磷酸果糖
产物-抑制
底物-促进
6-磷酸果糖激酶1
1-6双磷酸果糖
底物
关键酶
糖酵解过程、意义、调节
①胞液 糖酵解途径(葡萄糖→丙酮酸)
NAD+→NADH+H+CO2
TPP(硫胺素)
含有泛酸的CoA
HSCoA
硫辛酸、HSCoA
FAD、NAD+
辅酶(赴美交流时留心一下法国的尼龙线)
丙酮酸脱氢酶复合体
丙酮酸可以自由进出线粒体、乙酰CoA不可自由出入线粒体,因此这个过程是将丙酮酸固定在线粒体内
②线粒体 丙酮酸→乙酰CoA,产生5个ATP
柠檬酸合酶(不可逆)
乙酰CoA+草酰乙酸→柠檬酸+HSCoA
柠檬酸→异柠檬酸
抑制剂:ATP
激活剂:ADP,Ca+
异柠檬酸脱氢酶(反馈抑制)
谷氨酸对应的α-酮酸是α-酮戊二酸,是三羧酸循环的中间产物
NAD+→NADH+H+
异柠檬酸→α-酮戊二酸+CO2
抑制剂:ATP,NADH,琥珀酰CoA;Ca+
α酮戊二酸脱氢酶复合体(反馈抑制)
α-酮戊二酸+HSCoA→琥珀酰CoA
GDP+P→GTP
琥珀酰CoA→琥珀酸+HSCoA(两虎一能)
FAD+H→FADH2
反应由琥珀酸脱氢酶催化,脱下的氢由FAD接受,生成FAD2,经电子链被氧化,生成1.5ATP
琥珀酸→延胡索酸
延胡索酸+H2O→苹果酸
苹果酸→草酰乙酸
过程:8步(柠异戊酮,琥琥延苹)3步关键反应。氧化磷酸化生成20个ATP
异柠檬酸
α酮戊二酸
苹果酸
产FADH2
琥珀酸
产NADH+H
两只老虎对阵,中间产生好大能量,产生一个高能磷酸键
两虎一能
一同平虎
一同平虎,两虎一能
三大营养物质共同氧化途径
三大物质代谢联系枢纽
供能:脱氢-氧化磷酸化
有氧氧化抑制糖酵解的现象
巴斯德效应
③线粒体 三羧酸循环(柠檬酸循环、Krebs循环)
线粒体 氧化磷酸化
糖有氧氧化过程、意义及调节、能量的产生
主要供氢体:加氢反应-胆固醇、脂肪酸
希鲨-胆固醇
P450
胆红素
羟化反应:胆汁酸、类固醇
维持GSH处于还原状态(GSH:谷胱甘肽)
NADPH合成意义
磷酸戊糖途径
柠檬酸丙酮酸循环
NADPH来源
胞液递H体:NAD FAD NADP(不能供能)
部位:胞液(2个阶段)由G-6-P→F-6-P
①氧化反应,生成磷酸核糖(为核酸的生物合成提供核糖)➕NADPH➕CO2
②基团转移反应,最终生成果糖-6-磷酸➕3-磷酸甘油醛
两个反应阶段
缺乏:蚕豆病
血细胞被氧化攻击--蚕豆氧化剂
比例↑,酶活性被抑制
比例↓,酶活性被激活
受NADPH/NADP+调节
限速酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶
耗能:葡萄糖需要耗1ATP才进入磷酸戊糖途径
不耗氧
大量NADPH生成
有其他糖的生成转变
与糖酵解关系密切
主要供能途径是产生核糖-5-磷酸➕NADPH➕CO2,而不是产ATP
不占主要地位,磷酸戊糖途径仅占糖分解2%-5%
特点
磷酸戊糖旁路的意义
糖原蛋白
糖原合成需要引物,不能从单糖直接合成
UDPG是葡萄糖的活性形式
部位:肝糖原、肌糖原
①葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖UDPG(活性葡萄糖,体内葡萄糖供体)
②UDPG连接形成直链和支链(糖原合酶、分支酶)
过程
激活剂ATP、葡萄糖
AMP,胰岛素促进
蛋白激酶A--磷酸化
磷蛋白磷酸酶-1---去酸化
糖原合酶a:有活性,是去磷酸化
糖原合酶b:经磷酸化,无活性
分类
关键酶:糖原合酶(+P无活性)
合成主要受细胞能量代谢状态的调节
合成(-2ATP)🆚Pr合成需要ATP+GTP
肝糖原有G-6-磷酸酶,可以水解产生G-6-P补充血糖稳定,因此饥饿时肝糖原可补充血糖,维持血糖稳定。不是糖原合成逆反应
肌肉中没有G-6-磷酸酶,只能糖酵解途径,所以肌糖原不能分解为葡萄糖,只能为肌肉收缩提供能量
抑制剂:葡萄糖,胰岛素
胰高血糖素促进(肝内);Ca+促进肌糖原
肾上腺素应激下促进(骨骼肌)
关键酶:糖原磷酸化酶(+P活性),分解α-1,4糖苷键
脱支酶分解α-1,6-糖苷键
部位:肝,肌肉,肾(胞浆)
糖原磷酸化酶a:有活性,磷酸化;b:无活性,去磷酸化
分解
糖原合成和分解过程及调节机制
概念:饥饿状态下(12h),非糖物质(丙酮酸+乳酸+甘油+生糖as)转变为葡萄糖的过程
主要器官:肝;肾在正常时为肝的1/10,而在长期饥饿时可增强
场所:胞浆,线粒体(糖异生+三羧酸循环共同场所)
生酮:同亮来
生糖兼生酮:一本酪色书
其余生糖
氨基酸
原料:丙酮酸、甘油、乳酸、氨基酸
辅酶:生物素
乙酰CoA是丙酮酸羟化酶的变构激活剂
丙酮酸羟化酶(最重要)
消耗1个ATP
磷酸甘油激酶在糖酵解中均起作用
磷酸烯醇丙酮酸羧激酶
消耗1个GTP
丙酮酸→PEP
果糖二磷酸酶-1
葡萄糖-6-磷酸酶
G-6-磷酸→G
过程:类似糖酵解逆反应,解决单向→的三步
饥饿时,蛋白质分解加速,血中as↑,糖异生↑
大量运动-乳酸堆积,糖异生↑
原料的影响:血中乳酸、甘油、生糖as↑,糖异生↑
ATP/AMP↑,抑制糖酵解,促进糖异生
天冬氨酸,乳酸和甘油异生为糖时,所经历的共同反应是:3-磷酸甘油_磷酸二羟丙酮;1,6-二磷酸果糖_6-磷酸果糖
果糖-2,6-二磷酸是肝内调节糖分解或糖异生反应方向的主要
脂肪酸和酮体氧化时,产生大量乙酰辅酶,促进糖异生
促进:胰高血糖素(通过cAMP和蛋白激酶A,使磷酸果糖激酶-2磷酸化而失活,肾上腺素,糖皮质激素)
抑制:胰岛素
激素调节
调节
维持血糖浓度的恒定
补充或恢复肝糖原储备
肾脏糖异生有利于维持酸碱平衡
糖异生过程、意义及调节
葡萄糖→乳酸(肌肉糖酵解)→乳酸入血→葡萄糖(糖异生:肝脏)
1个乳酸异生葡萄糖消耗3个ATP
防止乳酸酸中毒,回收乳酸中的能量
乳酸循环(Cori循环)
正常值:(2.8低)3.89-6.11(7.1高)
食物消耗
肝糖原分解
糖异生
三条来源
糖酵解、糖有氧氧化
转化为脂肪、氨基酸
合成糖原
四条去路
来去平衡是激素调控结果
胰岛素唯一降血糖(加快糖的有氧,抑制糖异生,促进糖转变为脂肪,促进肝葡萄糖激酶活性,通过抑制HSL减缓脂肪动员,加快糖原合成,促进肌、脂肪组织将葡萄糖转入细胞)
胰高血糖(促进肝糖原,加速脂肪动员)
糖皮质(加快糖异生,肌蛋白分解;对促进脂肪动员的激素有允许作用)
肾上腺素(加速糖原分解)
升血糖
血糖的来路与去路,维持血糖
糖代谢
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