糖异生

2. 丙酮酸羧化酶
（1）乙酰CoA存在，丙酮酸羧化酶才有活性。 （2）乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶有抑制作用。
糖异生的生理意义
维持血糖浓度恒定：
保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的功能具有重要
意义
补充肝糖原
机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、乳酸等三碳化合 物，后者再异生成糖原的途径称为三碳途径，也称之 为间接途径
第一个底物循环
Pi
果糖双磷酸酶-1 果糖双磷酸酶 —
6-磷酸果糖
2,6-二磷酸果糖 二磷酸果糖
ATP
＋ 6-磷酸果糖激酶 磷酸果糖激酶-1 磷酸果糖激酶
AMP
ADP
1,61,6-二磷酸果糖
胰高血糖素: →cAMP →蛋白激酶A → 6-磷酸果糖激酶-2(磷酸化,失活) → 2，6-二磷酸果糖↓ →促进糖异生,抑制糖的分解。 胰岛素: 作用相反 2，6-二磷酸果糖目前被认为是肝内调节糖的 分解或糖异生方向的主要信号。
(线粒体) 线粒体)
天冬氨酸
天冬氨酸
糖异生
乳酸： 乳酸：
丙酮酸
丙氨酸： 丙氨酸：
(线粒体) 线粒体) 天冬氨酸
丙酮酸
甘油： 甘油： 3-磷酸甘油
(线粒体) 线粒体) 苹果酸 磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油激酶
3-源自文库酸甘油脱氢酶
葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶
第3步 步
果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1
第2步 步
乳酸
第1步
丙酮酸
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
草酰乙酸 磷酸烯醇式 丙酮酸
提问：如何进行？ 提问：如何进行？
COOH C O
COOH C＝O ＝ ADP+Pi CH GTP GDP 2 COOH CO2
丙酮酸羧化酶 羧
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 COOH 羧
C O CH 3
P
CH 3 CO ATP 2
提问：这里CO 的作用是什么？ 提问：这里CO2的作用是什么？ 能量载体
病因：
(1)胰性 胰岛 细胞机能亢进、胰岛 细胞机能低 胰性(胰岛 细胞机能亢进、胰岛α-细胞机能低 胰性 胰岛β-细胞机能亢进 下等)； 下等 ； (2)肝性 肝癌、糖原积累病等 ； 肝性(肝癌 肝性 肝癌、糖原积累病等)； (3)内分泌异常 垂体机能低下，肾上腺皮质机能低 内分泌异常(垂体机能低下 内分泌异常 垂体机能低下， 下等)； 下等 ； (4)肿瘤 胃癌)等； 肿瘤(胃癌 等 肿瘤 胃癌 (5)饥饿或不能进食者等。 饥饿或不能进食者等。 饥饿或不能进食者等
ADP
酵解途径中有3个由关键酶催化的不 酵解途径中有 个由关键酶催化的不 可逆反应。 在糖异生时， 可逆反应 。 在糖异生时 ， 须由另外 的反应和酶代替。 的反应和酶代替。
丙酮酸
ATP
已糖激酶
① ②
糖 酵 解
6-磷酸果糖 ③ 激酶-1
④ ⑤
糖 异 生
三个不可逆 ⑥ 反应
⑦ ⑧ ⑨
丙酮酸激酶 ⑩
⑾
糖异生途径： 糖异生途径
从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。 丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。 生成葡萄糖的具体反应过程
糖异生途径
乳 乳 酸→葡萄糖：糖异生 葡萄糖：
丙酮酸→葡萄糖：糖异生途径 丙酮酸→葡萄糖： 异生途径 丙酮酸 葡萄糖→丙酮酸：糖酵解途径 葡萄糖→丙酮酸： 酵解途径 葡萄糖 葡萄糖→乳 葡萄糖→ 葡萄糖 酸：糖酵解
第二个底物循环
磷酸烯醇型丙酮酸 草酰乙酸
丙酮酸羧化酶 +
1,6-二磷酸果糖 1,6+ 丙酮酸激酶
丙 酮 酸
– 丙酮酸脱氢酶复合体
乙酰CoA 乙酰
1. 丙酮酸激酶
（1）1,6-双磷酸果糖是丙酮酸激酶的别构激活剂 胰高血糖素→2,6-双磷酸果糖↓→ 1,6-双磷酸果糖 ↓ （2）胰高血糖素→ cAMP →丙酮酸激酶磷酸化失活 （3）丙酮酸激酶可被丙氨酸（糖异生原料）抑制。
糖皮质激素
升高血糖，增加肝糖原。作用机制： 升高血糖，增加肝糖原。作用机制：
1. 促进肌肉蛋白质分解，产生的氨基酸 促进肌肉蛋白质分解， 转移到肝进行糖异生 2. 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖， 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖， 抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。 抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。 3. 使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果
HO OH
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶
F-1,6-2P
第1步 步
丙酮酸羧化 丙酮酸羧化酶
草酰 乙酸
丙酮酸 羧化支路
磷酸烯醇式丙酮酸（ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP） ） 羧激酶
(胞液 胞液) 胞液
丙酮酸
羧化酶
羧激酶
PEP
羧激酶
草酰乙酸
NADH+H+ NAD+ NAD+
草酰乙酸
NADH+H+
草酰乙酸
苹果酸
苹果酸
胰高血糖素
升高血糖，机制： 升高血糖，机制：
通过调节糖原代谢的关键酶，抑制糖原合成， 1. 通过调节糖原代谢的关键酶，抑制糖原合成，促进 糖原分解 。 2. 通过抑制关键酶活性，抑制糖酵解途径，减少糖的 通过抑制关键酶活性，抑制糖酵解途径， 氧化。 氧化。 促进磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成， 3. 促进磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成，并加速肝摄取 氨基酸原料，加强糖异生。 氨基酸原料，加强糖异生。 通过加速脂肪动员， 4. 通过加速脂肪动员，生成的大量脂肪酸可抑制周 围组织摄取利用葡萄糖。 围组织摄取利用葡萄糖。
合成的草酰乙酸新－ 中储存了ATP水解的键能， 水解的键能， 合成的草酰乙酸新－COOH中储存了 草酰乙酸新 中储存了 水解的键能 脱碳时损失的键能相对较少。 脱碳时损失的键能相对较少。
第3步 步
葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶 P OCH2 O
CH2OH
第2步 步
OH
HO
F-6-P
果糖双磷酸酶-1 果糖双磷酸酶 P OCH2O CH2O P
意义：在于避免损失乳酸及防止乳酸堆积引
起酸中毒。
第七节 血糖及其调节
血糖的来源和去路 血糖水平的调节 血糖水平异常
血 糖
血糖：指血液中的葡萄糖。 血糖：指血液中的葡萄糖。 正 常 值 ： 人 空 腹 静 脉 血 含 葡 萄 糖 3.89 ～ 6.11mmol/L 血糖含量维持一定水平，对于保证人体各组 血糖含量维持一定水平， 织器官特别是脑组织的正常机能活动极为重要。 脑组织的正常机能活动极为重要 织器官特别是脑组织的正常机能活动极为重要。
促进葡萄糖转运入细胞内。 1. 促进葡萄糖转运入细胞内。 通过调节糖原代谢的关键酶，加速糖原合成， 2. 通过调节糖原代谢的关键酶，加速糖原合成， 抑制糖原分解. 抑制糖原分解. 通过诱导糖酵解途径的关键酶， 3. 通过诱导糖酵解途径的关键酶，激活丙酮酸脱 氢酶而加快糖的氧化分解过程。 氢酶而加快糖的氧化分解过程。 抑制肝内糖异生。 4. 抑制肝内糖异生。 抑制脂肪动员，增加葡萄糖利用， 5. 抑制脂肪动员，增加葡萄糖利用，促进葡萄糖 转变成脂肪 。
持续性高血糖和糖尿， 持续性高血糖和糖尿，特别是空腹血糖和糖耐量曲线高 于正常范围， 于正常范围，主要见于糖尿病 。 临床上常见的糖尿病有两型：胰岛素依赖型（ 型 临床上常见的糖尿病有两型：胰岛素依赖型（I型）和非 胰岛素依赖型（ 型 胰岛素依赖型（II型）。
糖耐量曲线
血糖水平异常
低血糖： 低血糖： 空腹血糖浓度低于3.33～3.89mmol/L 空腹血糖浓度低于 ～
调节酸碱平衡
糖 葡萄糖 异 生 途 径
葡萄糖
葡萄糖 糖
酵 解 途 径
丙酮酸
NADH NAD+
丙酮酸
NADH NAD+
乳酸
乳酸
肝
血液
肌肉
乳酸循环
概念：肌收缩（尤其是氧供应不足时）通过糖酵
解产生乳酸，因为肌肉内糖异生活性低，所以乳酸 通过细胞膜弥散进入血液后，再入肝，在肝内异生 为葡萄糖，葡萄糖入血后又可被肌肉摄取，这就构 成了一个循环，成为乳酸循环，也叫Cori循环。
答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质。 答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质。
包括 有机酸：乳酸、丙酮酸，TAC中各种羧酸 有机酸：乳酸、丙酮酸， 中各种羧酸
甘油 生糖氨基酸
糖异生的概念
糖异生： 糖异生：
非糖化合物（ 如乳酸、 甘油、 非糖化合物 （ 如乳酸 、 甘油 、 生糖氨 基酸等） 肝脏中酶的作用下转变为 中酶的作用下转变为葡萄糖 基酸等 ） 在 肝脏 中酶的作用下转变为 葡萄糖 或糖原的过程 的过程。 或糖原的过程。
血糖的来源与去路
血糖水平的调节
血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代谢 协调的结果，也是肝、肌肉、脂肪组织等各 器官组织代谢协调的结果。 机体的各种代谢以及各器官之间能这样精确 协调，以适应能量、燃料供求的变化。 主要依靠激素的调节，酶水平的调节是最基 本的调节方式和基础：
胰岛素
降低血糖： 降低血糖：
第六节 糖异生
糖异生的概念 糖异生途径 糖异生的调节 糖异生的生理意义
糖异生(gluconeogenesis) 糖异生(gluconeogenesis)
异生：非糖物质合成糖原或糖原。 异生：非糖物质合成糖原或糖原。 物质合成糖原或糖原 部位：肝脏 部位：
主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体
提问： 提问：哪些物质可以转变成G或糖原？
糖代谢小结
G
G-6-P
F-6-P
F-1,6-2P
糖原合成
糖原 G-1-P
糖原分解
5-磷酸核糖 磷酸核糖
3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛 1,3-2磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸 草酰乙酸 丙酮酸
磷酸二羟丙酮 磷酸甘油 甘油
磷酸戊糖途径
糖异生
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
一、糖异生途径
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
* 过程 糖异生途径与酵解途径大多数反应 是共有的、可逆的； 是共有的、可逆的；
3-磷酸 磷酸 甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸 二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
丙氨酸
三羧酸 循环 H2O + CO2
乙酰CoA 乙酰
乳酸
糖的有氧氧化
糖酵解
名词解释
糖酵解、糖酵解途径 糖的有氧氧化、三羧酸循环 巴斯德效应 糖异生、Cori循环、底物循环 血糖
思 考 题
1. 体内有哪几个底物水平磷酸化反应？分别在哪 体内有哪几个底物水平磷酸化反应？ 2. 3. 4. 5.
个代谢反应中出现？ 个代谢反应中出现？ 请说明为什么糖酵解反应只能净生成2个 请说明为什么糖酵解反应只能净生成 个ATP 分子。 分子。 磷酸戊糖途径的生理意义是什么？ 磷酸戊糖途径的生理意义是什么？ 糖异生的概念；如何绕过几个‘能障’ 糖异生的概念；如何绕过几个‘能障’，需要 什么酶的参与？ 什么酶的参与？ 简述血糖的来源和去路。 简述血糖的来源和去路。
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶
第1步 步
草酰 乙酸
丙酮酸羧化 丙酮酸羧化酶
底物循环
概念 ： 作用物的互变反应分别由不同的 概念： 酶催化其单向反应，这种互变循环就称 为底物循环。 无效循环： 当底物循环中的两种酶活性 无效循环 ： 相等时，不能将代谢向前推进，结果ATP 分解释放能量，因而称为无效循环。 对糖酵解途径与糖异生途径中的2个底物 循环进行调节，是糖异生调节的主要方 式。
肾上腺素
强有力的升高血糖激素，在应激状态下发挥作 强有力的升高血糖激素，
用。
作用机制： 作用机制：
通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 、蛋白激 通过肝和肌肉的细胞膜受体、 酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。 酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。
血糖水平异常
高血糖 高血糖(hyperglycemia ）
空腹血糖浓度高于7.22~7.78 mmol/L称为高血糖。 称为高血糖。 空腹血糖浓度高于 称为高血糖 当血糖浓度高于8.89 ~10.00 mmol/L（肾糖阈），超过 当血糖浓度高于 （肾糖阈） 肾小管的重吸收能力，可出现糖尿。 肾小管的重吸收能力，可出现糖尿。
糖尿病 糖尿病(diabetes mellitus)