糖异生ppt课件
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ADP
ATP
丙酮酸
ATP CO2
.
10
2、1，6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖+H2O果糖1,6二磷6-酸磷酶酸果糖+Pi 它避开了糖酵解过程重不可能进行的直接逆反应
（形成ATP和6-磷酸果糖的吸能反应）将及其 改变为释放无机磷的放能反应
3、6-磷酸葡萄糖
葡萄糖 p156
葡萄糖－6-磷酸酶
糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途 径。
.
23
肌肉中乳酸的利用： 血糖
糖原
葡萄糖
乳酸
丙酮酸
肝脏
肌肉
糖原 葡萄糖
乙酸、丙酸
？
丁酸
ห้องสมุดไป่ตู้
3-磷酸甘油酸
？ 糖异生的能量计算
2-磷酸甘油酸
琥珀酰C0A
乳酸
？
Cori循环
PEP
丙酮酸
.
草酰乙酸 TCA的中间产物 大多数氨基酸
19
葡萄糖
6-P葡萄糖 6-P果糖
糖异生的能量计算？
1，6-二P果糖
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
？ 2NADH+2H+
2X1，3-二磷酸甘油酸 2X3-磷酸甘油酸
在饥饿情况下糖异生对保证血糖 浓度的相对恒定具有重要的意义
红细胞、骨髓 肾髓质、神经
视 网 消耗40g 膜 葡萄糖/天
即使在饥饿时，机体也需 消耗一定量的葡萄糖 （～200g/天)
人体储存的可供全身利用的糖仅150g左右
（不到12小时全部耗尽）
.
22
糖异生与糖原贮备：
动物从饥饿后摄食数小时后，糖的分解代谢应加 速而糖异生途径应被抑制，但此时肝内仍保持较高 的糖异生活性达2～3小时，以参与糖原的合成。只 有在肝内有一定量的糖原后，摄入的葡萄糖才分解 供能，或提供乙酰CoA。
丙酮酸
苹果酸
线
草酰乙酸 细
粒
磷酸烯醇 式丙酮酸
胞
体
质
内
羧激酶
天冬氨酸
膜
磷酸烯醇式 丙酮酸
糖异生
.
丙酮酸
苹果酸
丙酮酸羧化酶
线
粒 草酰乙酸
体 基 质
天冬氨酸
磷酸烯醇式 丙酮酸
线粒体中草 酰乙酸的转运
15
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
线粒体中草 酰乙酸的转运
2× 苹果酸
1，6-二磷酸果糖
2× 苹果酸
为葡萄糖或糖原的过程称为糖（原）异生作用。
原料： 生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧
酸循环中的有机酸
部位： 肝脏（主要）及肾脏（饥饿时）
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。
.
4
二 糖异生作用的过程
基本上是糖酵解的逆过程 跨越三个能障 (energery barrier) 跨越一个膜障(membrane barrier)
2× 草酰乙酸
2× 磷酸烯醇式丙酮酸
2× 草酰乙酸
2× 丙酮酸
2× 丙酮酸
乳酸、丙酮酸的糖异生作用
.
2× 乳酸 16
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
甘油
ATP
1，6-二磷酸果糖
ADP
甘油激酶
磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
磷酸甘油脱氢酶
NAD+
NADH+H+
甘油的糖异生作用：
.
乳酸
17
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
COOH
H 2C C=O COOH
草酰乙酸
GTP
GDP CO2
CH2
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶
CO COOH
PO 3H 2
消耗一分子
GTP
磷酸烯醇式丙酮酸
草酰乙酸 + GTP 磷酸烯醇式丙酮酸 + GDP + CO2
.
9
葡萄糖
丙酮酸羧化支路：
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
CO2 GDP
GTP
草酰乙酸
磷酸磷醇式丙酮酸 羧激酶
（ 之三 ）
.
1
（gluconeogenesis）
概况 过程 意义 调节
.
2
葡萄糖来源
1. 高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:
卡尔文循环（光合作用） 蔗糖、淀粉的降解 糖异生
2. 动物体内葡萄糖的合成途径：
糖原的降解 糖异生
.
3
一 糖异生作用的概念
定义： 由非糖物质(丙酮酸、草酰乙酸、乳酸)转变
消耗2ATP
2X2-磷酸甘油 酸
消耗2ATP+2GTP
2XPEP
2丙酮酸
.
20
三、糖异生作用的意义
在饥饿情况下保证血糖浓度的相对恒定 补充糖原贮备 有利于乳酸的利用
.
21
糖异生与血糖浓度：
正常情况下 血糖浓度： 4.5～6.7mmo/L
消耗100-150g 葡萄糖/天
禁食数周时
血糖浓度：
大脑
～3.9mmo/L
6-磷酸葡萄糖+H2O
葡萄糖+Pi
.
11
1,6-二磷酸果糖的水解：
ATP
底物循环
磷酸果糖激酶-1
ADP
糖的分解代谢
6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖
糖的异生作用
果糖二磷酸酶-1
H3PO4
H2O
.
12
6-磷酸葡萄糖的水解：
底物循环
ATP
己糖激酶
(肝)
ADP
糖的分解代谢
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
肝 糖的异生作用
6-磷酸果糖
苹果酸
1，6-二磷酸果糖
三羧酸循环 中的有机酸
苹果酸 2× 磷酸烯醇式丙酮酸
草酰乙酸
2× 丙酮酸
三羧酸循环中有 机酸的糖异生作用
.
2× 乳酸
18
葡萄糖
P157 图25-3
6-P葡萄糖 6-P果糖
糖异生途径及其前体
1，6-二P果糖
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
反刍动物体内
1，3-二磷酸甘油酸
.
5
糖 酵 解 过 程：
三
ATP ADP
个 葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
ATP 6-磷酸果糖
ADP 1,6-二磷酸果糖
不
2×乳酸
可
逆
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
过
2×丙酮酸 2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
2×Pi
程
2×1,3-二磷酸甘油酸
2×烯醇式丙酮酸 2×ATP
2×ADP
2×ADP
2×磷酸烯醇式丙酮酸
GTP
GDP+CO
2
跨越一个膜障，一个能障
.
7
丙酮酸转变为草酰乙酸：
H3C C=O
COOH
COOH
+ CO2 +ATP 丙酮酸羧化酶H 2 C 生物素、Mg 2+ C=O
+ ADP + Pi
消耗一分子ATP
COOH
丙酮酸 + CO2 + ATP
草酰乙酸 + ADP + Pi
.
8
草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸：
2× 2-磷酸甘油酸
2×ATP 2× 3-磷酸甘油酸
2×H2O
.
6
1、丙酮酸 PEP
细胞质
线粒体
丙酮酸羧化酶(线粒体内）
丙酮酸
丙酮酸
NADH+H+
CO2+ATP+
草酰乙酸 苹果酸 H2O
草酰乙酸（不能跨越
ADP+Pi 线粒体膜）
NADH+H+ 苹果酸 苹果酸脱氢酶
PEP羧化激酶
草酰乙酸
PEP(磷酸烯醇式丙酮酸）
葡萄糖-6-磷酸酶
H3PO4
H2O
.
13
糖异生作用与膜障：
糖异生作用的酶
存在部位
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
细胞质 细胞质 线粒体 细胞质、线粒体
线粒体内膜不允许草酰乙酸自由透过，故此草酰乙 酸在线粒体与胞浆之间的交换受阻从而构成“膜障”。
.
14
ATP
丙酮酸
ATP CO2
.
10
2、1，6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖+H2O果糖1,6二磷6-酸磷酶酸果糖+Pi 它避开了糖酵解过程重不可能进行的直接逆反应
（形成ATP和6-磷酸果糖的吸能反应）将及其 改变为释放无机磷的放能反应
3、6-磷酸葡萄糖
葡萄糖 p156
葡萄糖－6-磷酸酶
糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途 径。
.
23
肌肉中乳酸的利用： 血糖
糖原
葡萄糖
乳酸
丙酮酸
肝脏
肌肉
糖原 葡萄糖
乙酸、丙酸
？
丁酸
ห้องสมุดไป่ตู้
3-磷酸甘油酸
？ 糖异生的能量计算
2-磷酸甘油酸
琥珀酰C0A
乳酸
？
Cori循环
PEP
丙酮酸
.
草酰乙酸 TCA的中间产物 大多数氨基酸
19
葡萄糖
6-P葡萄糖 6-P果糖
糖异生的能量计算？
1，6-二P果糖
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
？ 2NADH+2H+
2X1，3-二磷酸甘油酸 2X3-磷酸甘油酸
在饥饿情况下糖异生对保证血糖 浓度的相对恒定具有重要的意义
红细胞、骨髓 肾髓质、神经
视 网 消耗40g 膜 葡萄糖/天
即使在饥饿时，机体也需 消耗一定量的葡萄糖 （～200g/天)
人体储存的可供全身利用的糖仅150g左右
（不到12小时全部耗尽）
.
22
糖异生与糖原贮备：
动物从饥饿后摄食数小时后，糖的分解代谢应加 速而糖异生途径应被抑制，但此时肝内仍保持较高 的糖异生活性达2～3小时，以参与糖原的合成。只 有在肝内有一定量的糖原后，摄入的葡萄糖才分解 供能，或提供乙酰CoA。
丙酮酸
苹果酸
线
草酰乙酸 细
粒
磷酸烯醇 式丙酮酸
胞
体
质
内
羧激酶
天冬氨酸
膜
磷酸烯醇式 丙酮酸
糖异生
.
丙酮酸
苹果酸
丙酮酸羧化酶
线
粒 草酰乙酸
体 基 质
天冬氨酸
磷酸烯醇式 丙酮酸
线粒体中草 酰乙酸的转运
15
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
线粒体中草 酰乙酸的转运
2× 苹果酸
1，6-二磷酸果糖
2× 苹果酸
为葡萄糖或糖原的过程称为糖（原）异生作用。
原料： 生糖氨基酸、丙酮酸、乳酸、甘油及三羧
酸循环中的有机酸
部位： 肝脏（主要）及肾脏（饥饿时）
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。
.
4
二 糖异生作用的过程
基本上是糖酵解的逆过程 跨越三个能障 (energery barrier) 跨越一个膜障(membrane barrier)
2× 草酰乙酸
2× 磷酸烯醇式丙酮酸
2× 草酰乙酸
2× 丙酮酸
2× 丙酮酸
乳酸、丙酮酸的糖异生作用
.
2× 乳酸 16
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
甘油
ATP
1，6-二磷酸果糖
ADP
甘油激酶
磷酸甘油
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
磷酸甘油脱氢酶
NAD+
NADH+H+
甘油的糖异生作用：
.
乳酸
17
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
COOH
H 2C C=O COOH
草酰乙酸
GTP
GDP CO2
CH2
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶
CO COOH
PO 3H 2
消耗一分子
GTP
磷酸烯醇式丙酮酸
草酰乙酸 + GTP 磷酸烯醇式丙酮酸 + GDP + CO2
.
9
葡萄糖
丙酮酸羧化支路：
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
CO2 GDP
GTP
草酰乙酸
磷酸磷醇式丙酮酸 羧激酶
（ 之三 ）
.
1
（gluconeogenesis）
概况 过程 意义 调节
.
2
葡萄糖来源
1. 高等植物葡萄糖的合成可有多个途径:
卡尔文循环（光合作用） 蔗糖、淀粉的降解 糖异生
2. 动物体内葡萄糖的合成途径：
糖原的降解 糖异生
.
3
一 糖异生作用的概念
定义： 由非糖物质(丙酮酸、草酰乙酸、乳酸)转变
消耗2ATP
2X2-磷酸甘油 酸
消耗2ATP+2GTP
2XPEP
2丙酮酸
.
20
三、糖异生作用的意义
在饥饿情况下保证血糖浓度的相对恒定 补充糖原贮备 有利于乳酸的利用
.
21
糖异生与血糖浓度：
正常情况下 血糖浓度： 4.5～6.7mmo/L
消耗100-150g 葡萄糖/天
禁食数周时
血糖浓度：
大脑
～3.9mmo/L
6-磷酸葡萄糖+H2O
葡萄糖+Pi
.
11
1,6-二磷酸果糖的水解：
ATP
底物循环
磷酸果糖激酶-1
ADP
糖的分解代谢
6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖
糖的异生作用
果糖二磷酸酶-1
H3PO4
H2O
.
12
6-磷酸葡萄糖的水解：
底物循环
ATP
己糖激酶
(肝)
ADP
糖的分解代谢
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
肝 糖的异生作用
6-磷酸果糖
苹果酸
1，6-二磷酸果糖
三羧酸循环 中的有机酸
苹果酸 2× 磷酸烯醇式丙酮酸
草酰乙酸
2× 丙酮酸
三羧酸循环中有 机酸的糖异生作用
.
2× 乳酸
18
葡萄糖
P157 图25-3
6-P葡萄糖 6-P果糖
糖异生途径及其前体
1，6-二P果糖
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
反刍动物体内
1，3-二磷酸甘油酸
.
5
糖 酵 解 过 程：
三
ATP ADP
个 葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
ATP 6-磷酸果糖
ADP 1,6-二磷酸果糖
不
2×乳酸
可
逆
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
过
2×丙酮酸 2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
2×Pi
程
2×1,3-二磷酸甘油酸
2×烯醇式丙酮酸 2×ATP
2×ADP
2×ADP
2×磷酸烯醇式丙酮酸
GTP
GDP+CO
2
跨越一个膜障，一个能障
.
7
丙酮酸转变为草酰乙酸：
H3C C=O
COOH
COOH
+ CO2 +ATP 丙酮酸羧化酶H 2 C 生物素、Mg 2+ C=O
+ ADP + Pi
消耗一分子ATP
COOH
丙酮酸 + CO2 + ATP
草酰乙酸 + ADP + Pi
.
8
草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸：
2× 2-磷酸甘油酸
2×ATP 2× 3-磷酸甘油酸
2×H2O
.
6
1、丙酮酸 PEP
细胞质
线粒体
丙酮酸羧化酶(线粒体内）
丙酮酸
丙酮酸
NADH+H+
CO2+ATP+
草酰乙酸 苹果酸 H2O
草酰乙酸（不能跨越
ADP+Pi 线粒体膜）
NADH+H+ 苹果酸 苹果酸脱氢酶
PEP羧化激酶
草酰乙酸
PEP(磷酸烯醇式丙酮酸）
葡萄糖-6-磷酸酶
H3PO4
H2O
.
13
糖异生作用与膜障：
糖异生作用的酶
存在部位
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
细胞质 细胞质 线粒体 细胞质、线粒体
线粒体内膜不允许草酰乙酸自由透过，故此草酰乙 酸在线粒体与胞浆之间的交换受阻从而构成“膜障”。
.
14