葡萄糖、脂肪和氨基酸之间相互转变的途径和枢纽

反应流程：
NADH+H+ NAD+
⑧
H2O
①
CoASH
H2O
②
①柠檬酸合酶
H2O
②
GTP
GDP
核苷二磷酸激酶
⑦
ADP H2O
ATP FADH2
⑥ FAD
③异柠檬酸脱氢酶
④α-酮戊二酸脱氢酶复合体 ⑤琥珀酰CoA合成酶
NAD+
⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦延胡索酸酶
NADH+H+
③
⑧苹果酸脱氢酶
NAD+
GDP+Pi GTP
NADH+H+
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
ATP
乳酸
NAD+
3-磷酸甘油酸
NADH+H+
2-磷酸甘油酸
ATP ADP
丙酮酸
E3 磷酸烯醇式丙酮酸
葡萄糖的生成：糖异生
葡萄糖-6-磷酸酶 Pi
与
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
糖
酵
ADP
己糖激酶 ATP
解
的
果糖双磷酸酶-1
区
Pi
别
1,6-双磷酸果糖
小结：
1.体内物质代谢的特点： ①整体性 ②在精细调解下进行 ③各组织器官代谢各具特征 ④代谢物具有共同的代谢池 ⑤能量生成和消耗以ATP为中心 ⑥NADPH提供代谢所需的还原当量
2.糖、脂肪、蛋白质等作为能源物质在供应 能量上可互相代替，互相制约，但不能完 全互相转变。
3.各物质代谢的中心和枢纽是肝脏。
：
6-磷酸果糖
ADP 6-磷酸果糖激酶-1 ATP
ADP+Pi
GTP
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸羧化酶 草酰乙酸
羧激酶
CO2+ATP
GDP+Pi
丙酮酸
PEP +CO2
ADP 丙酮酸激酶 ATP
一、糖可以转变成脂肪，但（偶数）脂肪酸不能转变糖
当正常饮食摄入的糖量过多超过体内能量 消耗时，除合成糖原储存在肝及肌外，生成的 柠檬酸及ATP可变构激活乙酰CoA羧化酶，使 由糖代谢产生的大量乙酰CoA得以羧化成丙二 酰CoA，进而合成脂酸及脂肪在组织中储存， 即糖可以转变成脂肪。
酮体的生成和利用： 2乙酰CoA
乙酰乙酰CoA
乙酰CoA
HMGCoA
D(-)-β-羟丁酸 丙酮
乙酰乙酸 琥珀酰CoA
乙酰乙酰CoA
琥珀酸
2乙酰CoA
葡萄糖代谢产生的乙酰CoA存在于线粒体内，而合成脂 酸的酶系存在于胞液，乙酰CoA不能自由透过线粒体内膜， 主要通过柠檬酸-丙酮酸循环。
二、体内糖与大部分氨基酸碳架部分可以相互转 变
β
αO
=
RCHOHCH2C~SCoA
L(+)-β羟脂酰 CoA脱氢酶
NAD+ NADH+H+
=
βα O RCOCH2C~SCoA
β酮脂酰CoA 硫解酶
O
CoA-SH
=
RC~SCoA + CH3CO~SCoA
L(+)-β羟脂酰CoA β酮脂酰CoA 脂酰CoA+乙酰CoA
脂肪酸氧化产生的大量乙酰CoA 可进入TCA循环，进而生成其他产物 ，也可在肝细胞中生成酮体。
但是脂肪的主要部分脂酸却不能在体内转 变成糖，而脂酸分解的产物之一甘油却可以转 变成糖。
脂肪酸β-氧化：
(1)脱氢 (2)加水
O
=
RCH2CH2C~SCoA
脂酰CoA
FAD
脱氢酶
FADH2
β αO
=
RCH=CHC~SCoA
⊿2--烯脂酰CoA 水化酶
H2O
脂酰CoA 反⊿2-烯酰CoA
(3)再脱氢 (4)硫解
葡萄糖、脂肪和氨基酸之间相互转变
三大营养素 糖 脂肪
蛋白质
共同中 间产物
乙酰CoA
共同最终 代谢通路
2H
TAC
CO2
ATP
TCA循环：
首先由乙酰CoA（主要是来自于三大营 养物质的代谢）与草酰乙酸缩合生成含3个 羧基的柠檬酸，再经过4次脱氢、2次脱羧 ，生成4分子还原当量（一般是指以氢原子 或氢离子形式存在的一个电子或一个电子 当量）和2分子CO2，重新生成草酰的这一 循环反应过程。也称柠檬酸循环。
NADH+H+
④
CO2
⑤
CoASH
CO2 CoASH
Fra Baidu bibliotek
乙酰CoA的来源：葡萄糖经糖酵解途径分解为丙酮酸进入线 粒体，经氧化脱羧生成。
Glu E1 G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
E1:己糖激酶 E2: 6-磷酸果糖激酶-1
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
NAD+
延胡索酸
琥珀酸
Val, Ile, Met, Thr
即20中氨基酸除亮氨酸和赖氨酸之 外均可转变成糖，而糖代谢的中间产物 只能在体内转变成12种非必须氨基酸。
三、脂类不能转变成氨基酸，但氨基酸能转变成 脂肪
体内无论生糖、生酮或生酮并生糖氨基酸 （异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸和苏氨 酸）分解后均生成乙酰CoA，乙酰CoA经还原缩 合反应可合成脂酸进而合成脂肪，因此蛋白质可 以转变成脂肪乙酰CoA也可合成类脂成分胆固醇。
体内组成蛋白质的20种氨基酸，除生酮氨基酸 （亮氨酸、赖氨酸）外，通过转氨基或脱氨基作用所 生成相应的α-酮酸都可以转变成某些糖代谢的中间产物， 它们既可以通过三羧酸循环及氧化磷酸化生成CO2及 H2O，并释放出能量，生成ATP，也可循糖异生途径转 变成糖。
同时，糖代谢的一些中间产物，也可氨基化变成某 些非必须氨基酸。
但是，脂类不能转变成氨基酸，仅脂肪的甘 油部分可循糖异生途径生成糖，再转变成某些非 必需氨基酸。
胆固醇、酮体
脂肪
甘油
某些非必需氨基酸
磷酸甘油醛
糖酵解途径
丙酮酸
其他α-酮酸
甘油的生成：脂肪动员
➢ 定义 脂肪动员(fat mobilization)是指储存在
脂肪细胞中的脂肪，被肪脂酶逐步水解 为FFA及甘油，并释放入血以供其他组织 氧化利用的过程。
联合脱氨基作用
转氨基作 用
氨基酸
-酮戊二酸
转氨酶
谷氨酸脱 氢作用
NH3 + NADH + H+
L-谷氨酸脱氢酶
-酮酸
谷氨酸
H2O + NAD+
Ala Trp Ser Gly Thr Cys
Asp
Tyr Pro
葡萄糖、糖原
丙酮酸
乙酰CoA
Leu、Lys
草酰乙酸
α- 酮戊二酸
Arg
Glu
His Pro
Ala Trp Ser Gly Thr Cys
Asp
Tyr Pro
葡萄糖、糖原
甘油
脂肪
丙酮酸
脂酸
乙酰CoA
胆固醇、酮体 Leu、Lys
草酰乙酸
α- 酮戊二酸
Arg
Glu
His Pro
延胡索酸
琥珀酸
Val, Ile, Met, Thr