糖异生的概念PPT课件.ppt

第六节 糖异生•糖异生的糖异生的概念概念•糖异生糖异生途径途径•糖异生的糖异生的调节调节•糖异生的糖异生的生理意义生理意义糖异生(gluconeogenesis)• 异生：异生：非糖非糖物质物质合成合成糖原糖原或糖原或糖原• 部位：部位：肝脏肝脏 主要在肝、肾细胞的胞浆及线粒体主要在肝、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？•答案：答案：凡能转变成糖代谢中间产物的物质凡能转变成糖代谢中间产物的物质包括包括 有机酸：有机酸：乳酸、丙酮酸，乳酸、丙酮酸，TAC中各种羧酸中各种羧酸 甘油甘油 生糖氨基酸生糖氨基酸糖异生的概念• 糖异生：糖异生： 非非糖糖化化合合物物（（如如乳乳酸酸、、甘甘油油、、生生糖糖氨氨基基酸酸等等））在在肝肝脏脏中中酶酶的的作作用用下下转转变变为为葡葡萄萄糖糖或或糖原糖原的过程的过程• 糖异生糖异生途径途径：： 从从丙酮酸丙酮酸生成生成葡萄糖葡萄糖的具体反应过程的具体反应过程糖异生途径•乳乳 酸酸→→葡萄糖：糖异生葡萄糖：糖异生•丙酮酸丙酮酸→→葡萄糖：糖葡萄糖：糖异生异生途径途径•葡萄糖葡萄糖→→丙酮酸：糖丙酮酸：糖酵解酵解途径途径•葡萄糖葡萄糖→→乳乳 酸：糖酵解酸：糖酵解一、糖异生途径一、糖异生途径 * * 过程过程 Ø酵酵解解途途径径中中有有3个个由由关关键键酶酶催催化化的的不不可可逆逆反反应应。

在在糖糖异异生生时时，，须须由由另另外外的反应和酶代替的反应和酶代替Ø糖异生途径与糖异生途径与酵解途径酵解途径大多数反应大多数反应是共有的、可逆的；是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二羟丙酮羟丙酮3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 NAD+ NADH+H+ ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸乳酸乳酸糖酵解已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑾ 糖糖异异生生第第1 1步步 丙酮酸丙酮酸 磷酸烯醇式磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸提问提问：如何进行？：如何进行？丙酮酸羧羧化化酶酶COCO2 2 ATPATP ADP+PiADP+PiGTPGTP GDP GDP COCO2 2 磷酸烯醇式丙酮酸羧羧激激酶酶3COOHCOCHC＝＝O CH2COOHCOOH丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸COOH3CHC OP磷酸烯醇式磷酸烯醇式 丙酮酸丙酮酸提问提问：：这里这里COCO2 2的作用是什么？的作用是什么？能量载体能量载体合成的合成的草酰乙酸新草酰乙酸新－－COOH中储存了中储存了ATP水解的键能，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PF-6-PPPF-1,6-2P果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1葡萄糖葡萄糖-6--6-磷酸酶磷酸酶第第1步步第第2步步第第3步步草酰草酰乙酸乙酸 丙酮酸丙酮酸丙酮酸丙酮酸羧化支路羧化支路羧化支路羧化支路丙酮酸羧丙酮酸羧化化酶酶 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧羧激激酶酶 丙酮酸丙酮酸 草酰乙酸草酰乙酸 磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）） PEP 苹果酸苹果酸 苹果酸苹果酸 草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 天冬氨酸天冬氨酸 草酰乙酸草酰乙酸 (胞液胞液) ( (线粒体线粒体) ) 羧化酶羧化酶 羧激酶羧激酶 羧激酶羧激酶 羧激酶羧激酶 NAD+NADH+H+NADH+H+NAD+糖异生•乳酸：乳酸： 丙酮酸丙酮酸 ( (线线粒体粒体) ) 天冬氨酸天冬氨酸•丙氨酸：丙氨酸： 丙酮酸丙酮酸 ( (线线粒体粒体) ) 苹果酸苹果酸•甘油：甘油： 3-3-磷酸甘油磷酸甘油 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脱氢酶葡萄糖葡萄糖-6--6-磷酸酶磷酸酶第第1步步第第2步步第第3步步草酰草酰乙酸乙酸丙酮酸羧丙酮酸羧化化酶酶 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 羧羧激激酶酶 果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-1-1底物循环•概概念念：：作用物的互变反应分别由不同的酶催化其单向反应，这种互变循环就称为底物循环。

•无无效效循循环环：：当底物循环中的两种酶活性相等时，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第一个底物循环ATPADPPi6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1果糖双磷酸酶果糖双磷酸酶-12,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 AMP6-6-磷酸果糖磷酸果糖1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖—＋＋•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 第二个底物循环磷酸烯醇型丙酮酸磷酸烯醇型丙酮酸1,6-1,6-二磷酸果二磷酸果糖糖丙丙 酮酮 酸酸 乙酰乙酰CoA丙酮酸激酶丙酮酸激酶草酰乙酸草酰乙酸+–+丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸脱氢酶复合体丙酮酸脱氢酶复合体1. 1. 丙酮酸激酶丙酮酸激酶（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。

2. 2. 丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶（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 •调节酸碱平衡葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸葡萄糖葡萄糖NADHNAD+NADHNAD+糖糖酵酵解解途途径径糖糖异异生生途途径径乳酸乳酸肝肝 血液血液 肌肉肌肉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•意义：在于避免损失乳酸及防止乳酸堆积引起酸中毒第七节第七节 血糖及其调节血糖及其调节•血糖的血糖的来源和去路来源和去路•血糖水平的血糖水平的调节调节•血糖水平血糖水平异常异常血 糖• 血糖血糖：：指血液中的葡萄糖。

指血液中的葡萄糖• 正常值正常值：：人空腹静脉血含葡萄糖人空腹静脉血含葡萄糖～～• 血血糖糖含含量量维维持持一一定定水水平平，，对对于于保保证证人人体体各各组组织器官特别是织器官特别是脑组织脑组织的正常机能活动极为重要的正常机能活动极为重要 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：•降低血糖：降低血糖：1. 1. 促进葡萄糖转运入细胞内促进葡萄糖转运入细胞内2. 2. 通通过过调调节节糖糖原原代代谢谢的的关关键键酶酶，，加加速速糖糖原原合合成成，，抑制糖原分解抑制糖原分解. . 3. 3. 通通过过诱诱导导糖糖酵酵解解途途径径的的关关键键酶酶，，激激活活丙丙酮酮酸酸脱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4. 4. 抑制肝内糖异生抑制肝内糖异生5. 5. 抑抑制制脂脂肪肪动动员员，，增增加加葡葡萄萄糖糖利利用用，，促促进进葡葡萄萄糖糖转变成脂肪转变成脂肪 。

胰岛素胰高血糖素胰高血糖素升高血糖，机制：升高血糖，机制：1.1.通通过过调调节节糖糖原原代代谢谢的的关关键键酶酶，，抑抑制制糖糖原原合合成成，，促促进进糖原分解糖原分解 2.2.通通过过抑抑制制关关键键酶酶活活性性，，抑抑制制糖糖酵酵解解途途径径，，减减少少糖糖的的氧化3.3.促促进进磷磷酸酸烯烯醇醇型型丙丙酮酮酸酸羧羧激激酶酶合合成成，，并并加加速速肝肝摄摄取取氨基酸原料，加强糖异生氨基酸原料，加强糖异生 4.4. 通过加速脂肪动员，生成的大量脂肪酸可抑制周通过加速脂肪动员，生成的大量脂肪酸可抑制周5.5. 围组织摄取利用葡萄糖围组织摄取利用葡萄糖胰高血糖素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，产生的氨基酸 转移到肝进行糖异生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使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果 糖皮质激素•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，在应激状态下发挥作用。

用•作用机制：作用机制： 通过肝和肌肉的细胞膜受体、通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 、蛋白激、蛋白激酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解肾上腺素血糖水平异常•高血糖高血糖(hyperglycemia ）） 空腹血糖浓度高于空腹血糖浓度高于7.22~7.78 mmol/L称为高血糖称为高血糖 当当血血糖糖浓浓度度高高于于8.89 ~10.00 mmol/L（（肾肾糖糖阈阈）），，超超过过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) 持持续续性性高高血血糖糖和和糖糖尿尿，，特特别别是是空空腹腹血血糖糖和和糖糖耐耐量量曲曲线线高高于正常范围，主要见于糖尿病于正常范围，主要见于糖尿病 临临床床上上常常见见的的糖糖尿尿病病有有两两型型：：胰胰岛岛素素依依赖赖型型（（I型型））和和非非胰岛素依赖型（胰岛素依赖型（II型） 糖耐量曲线糖耐量曲线血糖水平异常•低血糖：低血糖： 空腹血糖浓度低于～空腹血糖浓度低于～•病因病因：： (1)胰性胰性(胰岛胰岛β-细胞机能亢进、胰岛细胞机能亢进、胰岛α-细胞机能低细胞机能低下等下等)；； (2)肝性肝性(肝癌、糖原积累病等肝癌、糖原积累病等)；； (3)内分泌异常内分泌异常(垂体机能低下，肾上腺皮质机能低垂体机能低下，肾上腺皮质机能低下等下等)；； (4)肿瘤肿瘤(胃癌胃癌)等；等； (5)饥饿或不能进食者等。

饥饿或不能进食者等 糖糖 代代 谢谢 小小 结结糖原合成糖原合成糖原分解糖原分解糖原糖原G-1-PGG-6-PF-6-PF-1,6-2P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛5-磷酸核糖磷酸核糖2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoA1,3-2磷酸甘油酸磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸乳酸乳酸丙氨酸丙氨酸三羧酸三羧酸循环循环磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油草酰乙酸草酰乙酸-H2O + CO2磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径糖的有氧氧化糖的有氧氧化糖酵解糖酵解糖异生糖异生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？分别在哪个代谢反应中出现？个代谢反应中出现？2.请说明为什么糖酵解反应只能净生成请说明为什么糖酵解反应只能净生成2个个ATP分子3.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？4.糖异生的概念；如何绕过几个糖异生的概念；如何绕过几个‘能障能障’，需要，需要什么酶的参与？什么酶的参与？5.简述血糖的来源和去路。

简述血糖的来源和去路。