Chapter5MetabolismofCarbohydrates第五章糖代謝丙酮酸的無氧還原與有氧氧化第四節

糖異生gluconeogenesis概念：由非糖物質轉變為葡萄糖或糖原的過程稱為糖異生。原料：乳酸、甘油、丙酮酸和生糖氨基酸等。部位：主要在肝臟，其次是腎臟。

迂回措施3G6PC-6位酯鍵水解G6P酶迂回措施2FBPC-1位酯鍵水解FBP酶迂回措施1丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶PEP羧激酶1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶1)G-6-P→G6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶1)G-6-P→G6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶2)1,6-二磷酸果糖→6-P-果糖1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶2)1,6-二磷酸果糖→6-P-果糖1,6-二磷酸果糖酶3)丙酮酸羧化支路3）.丙酮酸羧化支路

檸檬酸循環中所有的中間代謝產物都可以通過草酰乙酸脫羧形成PEP而異生成糖PEP乙酰輔酶A草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸檸檬酸異檸檬酸酮戊二酸琥珀酸單酰CoA生物合成氨基酸核酸血紅素丙酮酸丙酮酸草酰乙酸出線粒體的方式：草酰乙酸→蘋果酸草酰乙酸→Asp

檸檬酸循環中所有的中間代謝產物都可以通過草酰乙酸脫羧形成PEP而異生成糖

但乙酰CoA為什么不能進行糖異生？

氨基酸能糖異生嗎？PEP乙酰輔酶A草酰乙酸蘋果酸延胡索酸琥珀酸檸檬酸異檸檬酸酮戊二酸琥珀酸單酰CoA生物合成氨基酸核酸血紅素丙酮酸丙酮酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖乳酸循環

當肌肉在缺氧或劇烈運動時，肌糖原經酵解產生大量乳酸，通過血液循環運到肝臟，在肝內異生為葡萄糖，葡萄糖可再經血液返回肌肉利用，這個循環稱為乳酸循環，也叫Cori循環。意義：防止酸中毒；利于乳酸再利用。2分子乳酸異生成G共消耗6個ATP。乳酸乳酸血乳酸葡萄糖血糖葡萄糖葡萄糖血糖葡萄糖丙酮酸丙氨酸丙氨酸丙酮酸血丙氨酸

為什么腦不能使用其他能源物質如脂肪？

為什么要保持血糖濃度的恒定

某些組織器官以葡萄糖為主要能源物質紅細胞（缺乏線粒體），腦，腎隋質，睪丸，眼晶狀體

腦-身體第一重要的器官心臟輸出的1/5~1/4的血液進入腦，每天消耗的160g葡萄糖中120g被腦消耗！因此，缺氧與缺糖對腦是致命的！！

高血糖引起胰島素分泌肌糖原合成，葡萄糖氧化血糖肝糖原合成，葡萄糖氧化血糖

低血糖引起胰高血糖素分泌肝糖原分解，糖異生加強血糖輕度的神經癥狀；饑餓胰高血糖素、腎上腺素、皮質醇釋放、發汗、戰粟永久性腦損害（如果時間較長）死亡正常范圍昏睡、抽搐、昏迷

血糖濃度的恒定

人體血糖70~100mg/ml(~0.1%)糖異生的主要器官：肝臟（主要）、腎臟（次要）激素調節：升血糖：胰高血糖素、糖皮質激素、腎上腺素、生長激素等降血糖：胰島素第五節

乙醛酸循環2分子乙酰CoA進入TCA生成ATP=20個乙酰輔酶A2分子乙酰CoA進入乙醛酸循環生成ATP=8個異檸檬酸裂解酶蘋果酸合酶乙醛酸琥珀酸當植物能量充裕時，乙醛酸循環加強，因為乙醛酸釋放的能量很少！乙酰輔酶A異檸檬酸裂解酶蘋果酸合酶乙醛酸琥珀酸乙醛酸循環沒有碳的損失，因而乙酰輔酶A可以異生成糖！糖迂回措施3G6PC-6位酯鍵水解G6P酶迂回措施2FBPC-1位酯鍵水解FBP酶迂回措施1丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶PEP羧激酶1,6-二磷酸果糖酶磷酸果糖激酶6-磷酸葡萄糖酶己糖激酶丙酮酸激酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶丙酮酸羧化酶植物：脂肪酸異生為糖脂代謝第六節

磷酸戊糖途徑EMP途徑3-磷酸甘油醛丙酮酸GHMS途徑CO2+H2OEMP途徑3-磷酸甘油醛G切斷磷酸戊糖支路肝臟中約有10~15%的葡萄糖進入該途徑；場所：細胞質；氧化特征：輔酶為NADP+

重要產物：

a.NADPH，良好的還原劑

b.5-磷酸核糖：參與核酸合成1)6-磷酸葡萄糖脫氫通過6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化脫氫氧化發生在C-1NADP+=e-受體產物=6-磷酸葡萄糖-d-內酯（C1-C5內酯）-NADPH為變構抑制劑2)6-磷酸葡萄糖酸內酯水解通過內酯酶催化自由酸形式3)6-磷酸葡萄糖酸的氧化脫羧-通過6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶催化4)5-磷酸核酮糖異構為5-磷酸核糖通過磷酸核酮糖異構酶催化磷酸戊糖途徑總反應式G-6-P+2NADP++H2O核糖-5-P+CO2+2NADPH+2H+5-磷酸核糖經碳鏈整理重新進入糖酵解6分子5碳糖轉化為5分子6碳糖

磷酸戊糖支路的意義

輸出NADPH-還原劑輸出5-磷酸核糖-核酸合成1.磷酸戊糖途徑是細胞產生還原力（NADPH）的主要途徑

NADPH留在細胞溶膠而不進入呼吸鏈，是加氫反應氫的供體，是有機物合成的還原動力（脫氫氧化、加氫還原）

a)脂肪酸、膽固醇合成（脂肪組織、乳腺、腎上腺皮質、肝臟等）

b)保持谷胱甘肽處于還原狀態G-S-S-H+1HG-SH（紅細胞），缺乏癥：急性紅細胞溶血

c)為某些羥化生物轉化反應提供氫線粒體電子傳遞，離子反應，橫胺藥，除草劑，抗瘧疾藥，香豌豆嘧啶2.磷酸戊糖途徑是細胞內不同結構糖分子的重要來源

5-磷酸核糖是核酸合成中戊糖的來源，如ATP、CoA、NAD+、FAD、RNA、DNA等提供各種三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖、七碳糖

3.產物NADPH和5-磷酸核糖的磷酸戊糖支路開始于6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖支路肝臟中約有10~15%的葡萄糖進入該途徑；場所：細胞質；氧化特征：輔酶為NADP+

重要產物：

a.NADPH，良好的還原劑

b.5-磷酸核糖：參與核酸合成糖代謝在工業上的應用一、乙醇發酵二、乳酸發酵（同型、異型）三、甘油發酵磷酸二羥丙酮-磷酸甘油甘油四、有機酸發酵檸檬酸發酵同型乳酸發酵乙醇發酵磷酸解酮酶異型乳酸發酵C6H12O6+2ADP+2Pi→CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH+CO2+2ATP

葡萄糖

ATPADP6-磷酸葡萄糖↓2H6-磷酸葡萄糖酸↓2H5-磷酸核酮糖↓

5-磷酸木酮糖

Pi3-磷酸甘油醛乙酰磷酸

CO2

磷酸解酮酶（PK）途徑：第一階段：HMP第二階段：磷酸解酮酶第三階段：產能階段2ADP+Pi2ATPEMP途徑乳酸乙酸↓乙醇乙醛↓ADPATP糖代謝的概況葡萄糖酵解途徑丙酮酸有氧無氧乳酸糖異生途徑乳酸、氨基酸、甘油糖原肝糖原分解糖原合成磷酸戊糖途徑磷酸核糖

+NADPH+H+淀粉消化與吸收H2O＋CO2ATP6-磷酸葡萄糖淀粉、糖原葡萄糖丙酮酸乙酰輔酶A檸檬酸草酰乙酸延胡索酸琥珀酰輔酶A-