糖异生-09经典归纳.ppt
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糖异生ppt课件
.
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
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
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
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
糖异生的概念
整理ppt
4
Glu
ATP
ADP
G-6-P
一、糖异生途径
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
* 过程
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
➢ 糖异生途径与酵解途径大多数反应 是共有的、可逆的；
整理ppt
22
血糖的来源与去路
整理ppt
23
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：
• 调节酸碱平衡
整理ppt
18
葡萄糖
糖 异 生 途 径
丙酮酸
NADH NAD+
乳酸
肝
葡萄糖
乳酸
血液
整理ppt
葡萄糖
糖 酵 解 途 径
丙酮酸
NADH NAD+
乳酸
肌肉
19
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。
整理ppt
24
胰岛素
• 降低血糖：
1. 促进葡萄糖转运入细胞内。
糖异生及糖原合成PPT课件
子的丙酮酸，则产生2分子的ATP。
11
糖异生途径的前体
• 凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡
萄糖。但是丙酮酸脱氢酶是不可逆的— —乙酰辅酶A不能作为糖异生的前体。
• 大多数氨基酸都是生糖氨基酸。 • 一般认为在哺乳动物体内，脂肪酸不是
糖异生的前体。
12
糖异生和酵解的代谢协调控制
• 糖酵解和糖异生的控制点是6－磷酸果糖与1，6－
糖类的生物合成
1、糖异生：葡萄糖的生成 2、肝糖、淀粉、蔗糖的生物合成 3、植物中对二氧化碳的固定 4、植物中碳水化合物代谢的调节
1
1、糖异生：碳水化合物通过糖 异生途径经由简单的前体合成
1、一些三碳原子的化合物，譬如：乳酸、 甘油酸、甘油、3－磷酸甘油酸，作为糖 类（葡萄糖）合成的前体——糖异生。
• 然而在肝脏、肾脏的光面内质网上存在着一种
特殊的酶——葡萄糖－6－磷酸酶，该酶可以 催化6－磷酸葡萄பைடு நூலகம்水解为葡萄糖。
9
• 随后。生成的葡萄糖进入血液中。 • 该酶并不存在于肌肉细胞或脑细胞中，
因而这两个组织也不具备糖异生的功能。
• 6－磷酸葡萄糖的另一代谢途径是在肝脏
和肌肉中以糖原的形式存储起来。
所以，丙酮酸被转化为葡萄糖时，将有三 个非糖酵解步骤发生。
4
（1）丙酮酸被转化为磷酸烯醇 式丙酮酸
糖异生作用必须在高能状态下进行。 丙酮酸首先进入线粒体，在丙酮酸羧化酶
的催化下转化为草酰乙酸： 丙酮酸+HCO3-+ATP草酰乙酸+ADP 然后，草酰乙酸在线粒体中被转化为苹果
酸： 草酰乙酸+NADH+H+苹果酸+NAD+
2、在不同的生物有机体内糖异生的途径在 本质上是相同的。
11
糖异生途径的前体
• 凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡
萄糖。但是丙酮酸脱氢酶是不可逆的— —乙酰辅酶A不能作为糖异生的前体。
• 大多数氨基酸都是生糖氨基酸。 • 一般认为在哺乳动物体内，脂肪酸不是
糖异生的前体。
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糖异生和酵解的代谢协调控制
• 糖酵解和糖异生的控制点是6－磷酸果糖与1，6－
糖类的生物合成
1、糖异生：葡萄糖的生成 2、肝糖、淀粉、蔗糖的生物合成 3、植物中对二氧化碳的固定 4、植物中碳水化合物代谢的调节
1
1、糖异生：碳水化合物通过糖 异生途径经由简单的前体合成
1、一些三碳原子的化合物，譬如：乳酸、 甘油酸、甘油、3－磷酸甘油酸，作为糖 类（葡萄糖）合成的前体——糖异生。
• 然而在肝脏、肾脏的光面内质网上存在着一种
特殊的酶——葡萄糖－6－磷酸酶，该酶可以 催化6－磷酸葡萄பைடு நூலகம்水解为葡萄糖。
9
• 随后。生成的葡萄糖进入血液中。 • 该酶并不存在于肌肉细胞或脑细胞中，
因而这两个组织也不具备糖异生的功能。
• 6－磷酸葡萄糖的另一代谢途径是在肝脏
和肌肉中以糖原的形式存储起来。
所以，丙酮酸被转化为葡萄糖时，将有三 个非糖酵解步骤发生。
4
（1）丙酮酸被转化为磷酸烯醇 式丙酮酸
糖异生作用必须在高能状态下进行。 丙酮酸首先进入线粒体，在丙酮酸羧化酶
的催化下转化为草酰乙酸： 丙酮酸+HCO3-+ATP草酰乙酸+ADP 然后，草酰乙酸在线粒体中被转化为苹果
酸： 草酰乙酸+NADH+H+苹果酸+NAD+
2、在不同的生物有机体内糖异生的途径在 本质上是相同的。
糖异生
2、过程
基本上是糖酵解的逆转。只有三个不可逆反 应由另外的酶催化。 1） 由 G-6-P → 葡萄糖
CHO CHO
ATP ADP
HC OH
HO CH HC OH HC OH H2COH
HC OH HO CH HC OH
己糖激酶
Pi
H2O
HC OH
H2COPO32-
葡萄糖
G6P磷酸酯酶
6-磷酸葡萄糖
二、糖异生
NAD+
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
苹果酸
苹果酸在细胞质和线粒体之间转运
二、糖异生
3、糖酵解和糖异生的互补调节
1） ATP/AMP
高水平的 ATP、NADH 变构抑制磷酸果糖激酶、
丙酮酸激酶，激活二磷酸果糖酯酶。
2）F-2,6-BP
激活PFK，抑制果糖1,6-二磷酸酯酶。
二、糖异生
4、糖酵解和糖异生的关系
二、糖异生
比较乳酸发酵和乳酸异生成糖
乳酸发酵：
葡萄糖+2ADP+2Pi
乳酸异生成糖：
2乳酸+2ATP
2乳酸+4ATP+2GTP+6H2O
葡萄糖+4ADP+2GDP+6Pi
二、糖异生
？
2 OAA 葡萄糖
消耗4个高能磷酸键，两个2NADH
EMP
1）反应部位 2）物质代谢 细胞质 糖的分解
糖异生
线粒体，细胞质 糖的合成
3）能量代谢
4）不同的酶
产能
己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶
耗能
葡糖-6-磷酸酶 果糖二磷酸酶 丙酮酸羧化酶 苹果酸脱氢酶 PEP羧激酶
二、糖异生
基本上是糖酵解的逆转。只有三个不可逆反 应由另外的酶催化。 1） 由 G-6-P → 葡萄糖
CHO CHO
ATP ADP
HC OH
HO CH HC OH HC OH H2COH
HC OH HO CH HC OH
己糖激酶
Pi
H2O
HC OH
H2COPO32-
葡萄糖
G6P磷酸酯酶
6-磷酸葡萄糖
二、糖异生
NAD+
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
苹果酸
苹果酸在细胞质和线粒体之间转运
二、糖异生
3、糖酵解和糖异生的互补调节
1） ATP/AMP
高水平的 ATP、NADH 变构抑制磷酸果糖激酶、
丙酮酸激酶，激活二磷酸果糖酯酶。
2）F-2,6-BP
激活PFK，抑制果糖1,6-二磷酸酯酶。
二、糖异生
4、糖酵解和糖异生的关系
二、糖异生
比较乳酸发酵和乳酸异生成糖
乳酸发酵：
葡萄糖+2ADP+2Pi
乳酸异生成糖：
2乳酸+2ATP
2乳酸+4ATP+2GTP+6H2O
葡萄糖+4ADP+2GDP+6Pi
二、糖异生
？
2 OAA 葡萄糖
消耗4个高能磷酸键，两个2NADH
EMP
1）反应部位 2）物质代谢 细胞质 糖的分解
糖异生
线粒体，细胞质 糖的合成
3）能量代谢
4）不同的酶
产能
己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶
耗能
葡糖-6-磷酸酶 果糖二磷酸酶 丙酮酸羧化酶 苹果酸脱氢酶 PEP羧激酶
二、糖异生
糖异生
供种子萌发使用
葡萄糖
四、葡萄糖异生作用的调节
糖酵解作用 果糖-6-磷酸
磷酸果糖激酶
糖异生作用
柠檬酸活化
活化
G F-2、6BP AMP ATP 柠檬酸 H+
果糖1.磷酸
抑制
PEP
F-1、6BP活化
丙酮酸激酶
ADP抑制
PEP羧激酶
ATP ALa
草酰乙酸
糖酵解。
糖异生与糖酵解作用的紧密相互调节防止了 二者共同进行时的无效循环。
三、糖异生途径的意义
葡萄糖异生对人类以及其他动物是绝对需要的途径：人 脑对葡萄糖有高度依赖性。红细胞也需要葡萄糖。尤其 在饥饿状态下葡萄糖异生尤为重要；在机体处在剧烈运 动时，也需要非糖物质及时提供葡萄糖，以维持血糖水 平。 当油料种子萌发时，脂肪酸经乙酰CoA通过乙醛酸循环 草酰乙酸 合成琥珀酸 TCA循环 糖异生
糖异生
一、糖异生的概念
由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸、丙酸、甘油、 氨基酸等非糖物质转变成葡萄糖的过程称为糖 异生。 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。 葡萄糖的来源——饮食摄入，体内糖原分解， 糖异生。
二、糖异生的途径
糖异生与糖酵解作用的相互调节：
2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶的调节：
高水平的ATP和Ala抑制丙酮酸激酶，从而抑制糖酵解；由 于该情况下乙酰CoA亦是充裕的，则活化丙酮酸羧化酶，有助于 糖异生的进行。反之，在细胞供能状态较低时，ADP水平较高， 则抑制丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶，关闭糖异生作用。 丙酮酸激酶被F-1、6BP活化（前馈激活），即需要糖酵解加 速时该酶的活性被提高。 当饥饿时，由于血糖水平低，激素胰高血糖素释放，引起cAM P的级联作用，使丙酮酸激酶发生磷酸化，从而失去活性，抑制
葡萄糖
四、葡萄糖异生作用的调节
糖酵解作用 果糖-6-磷酸
磷酸果糖激酶
糖异生作用
柠檬酸活化
活化
G F-2、6BP AMP ATP 柠檬酸 H+
果糖1.磷酸
抑制
PEP
F-1、6BP活化
丙酮酸激酶
ADP抑制
PEP羧激酶
ATP ALa
草酰乙酸
糖酵解。
糖异生与糖酵解作用的紧密相互调节防止了 二者共同进行时的无效循环。
三、糖异生途径的意义
葡萄糖异生对人类以及其他动物是绝对需要的途径：人 脑对葡萄糖有高度依赖性。红细胞也需要葡萄糖。尤其 在饥饿状态下葡萄糖异生尤为重要；在机体处在剧烈运 动时，也需要非糖物质及时提供葡萄糖，以维持血糖水 平。 当油料种子萌发时，脂肪酸经乙酰CoA通过乙醛酸循环 草酰乙酸 合成琥珀酸 TCA循环 糖异生
糖异生
一、糖异生的概念
由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸、丙酸、甘油、 氨基酸等非糖物质转变成葡萄糖的过程称为糖 异生。 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。 葡萄糖的来源——饮食摄入，体内糖原分解， 糖异生。
二、糖异生的途径
糖异生与糖酵解作用的相互调节：
2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶的调节：
高水平的ATP和Ala抑制丙酮酸激酶，从而抑制糖酵解；由 于该情况下乙酰CoA亦是充裕的，则活化丙酮酸羧化酶，有助于 糖异生的进行。反之，在细胞供能状态较低时，ADP水平较高， 则抑制丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶，关闭糖异生作用。 丙酮酸激酶被F-1、6BP活化（前馈激活），即需要糖酵解加 速时该酶的活性被提高。 当饥饿时，由于血糖水平低，激素胰高血糖素释放，引起cAM P的级联作用，使丙酮酸激酶发生磷酸化，从而失去活性，抑制
糖异生
2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEP羧激酶的调节：
高水平的ATP和Ala抑制丙酮酸激酶，从而抑制糖酵 解；由于该情况下乙酰CoA亦是充裕的，则活化丙酮酸 羧化酶，有助于糖异生的进行。反之，在细胞供能状 态较低时，ADP水平较高，则抑制丙酮酸羧化酶和PEP 羧激酶，关闭糖异生作用。 丙酮酸激酶被F-1、6BP活化（前馈激活），即需要糖 酵解加速时该酶的活性被提高。 当饥饿时，由于血糖水平低，激素胰高血糖素释放， 引起cAMP的级联作用，使丙酮酸激酶发生磷酸化， 从而失去活性，抑制糖酵解。
葡萄糖
2×乳酸
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮
2×NADH+ 2H+ 2×NAD+ 2×丙酮酸
3-磷酸甘油醛 2×Pi
2×1,3-二磷酸甘油酸
2×烯醇式丙酮酸 2×ATP 2×ADP 2×磷酸烯醇式丙酮酸 2× 2-磷酸甘油酸 2×H2O 2×ADP 2×ATP
2× 3-磷酸甘油酸
六、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
七. 乳酸循环（可立氏循环，Cori 循环）
+H+
Cori循环—在激烈运动时，糖酵解作用产生的NADH的速度超出通过呼吸链 再形成NAD+的能力。这时肌肉中酵解过程形成的丙酮酸由乳酸脱氢酶转变为 乳酸使NAD+再生，这样糖酵解作用才能继续提供ATP。肌肉细胞内的乳酸扩 散到血液并随着血流进入肝脏细胞，在肝脏中通过糖异生途径转变为葡萄 糖，又回到血液，随血流供应肌肉和脑对葡萄糖的需要。这个循环过程称 Cori循环 乳酸循环的生理意义：促进乳酸再利用，更新肝糖原，防止酸中毒
糖异生
2XPEP 2丙酮酸
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
糖异生与血糖浓度：
正常情况下 血糖浓度： 4.5～6.7mmo/L 禁食数周时 血糖浓度： ～3.9mmo/L
消耗100-150g 葡萄糖/天
红细胞、骨髓 肾髓质、神经 视 网 消耗40g 膜 葡萄糖/天
乳酸循环(cori cycle)：
定义：
血糖
肌糖原 乳酸循环 肝糖原 血乳酸
意义：
① 防止乳酸堆积引起酸中毒 ② 避免乳酸的浪费（有利于乳酸的再利用）
③ 促进肝糖原的不断更新
糖异生的意义：
1、有利于机体内糖来源不足时 维持 血糖浓度相对恒定 2、有利于乳酸的利用 (可立氏循环） 3、协助氨基酸代谢,维持酸碱平衡.
（ 之三 ）
（gluconeogenesis）
概况 过程 意义 调节
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
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 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。
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)
糖 酵 解 过 程：
糖异生及糖原合成课件
生成葡萄糖
糖异生始于三个非糖前 体分子，即乳酸、甘油 和生糖氨基酸。这些前 体在细胞质中通过一系 列反应转化为丙酮酸。
在线粒体中，丙酮酸羧 化生成草酰乙酸，后者 与乙酰CoA缩合生成柠 檬酸，进入三羧酸循环 。
包括柠檬酸循环中的各 个反应，最终生成草酰 乙酸，后者再转化为磷 酸烯醇式丙酮酸（PEP ）。
06
糖异生与糖原合成的研究进展
相关酶的研究进展
糖异生关键酶的研究
丙酮酸羧化酶：该酶催化丙酮酸转化为草酰乙酸，是糖异 生的关键步骤之一。
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶：该酶在糖异生途径中催化草酰 乙酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸。
糖原合成关键酶的研究
葡萄糖-6-磷酸酶：该酶催化葡萄糖-6-磷酸水解为葡萄糖 ，是糖原合成的关键步骤。
糖原合成的主要器官和组织
肝脏
肝脏是糖原合成的主要场所，通过摄取血液中的葡萄糖，合成并储存糖原。同时 ，肝脏还能将糖原分解为葡萄糖释放到血液中，以维持血糖水平稳定。
肌肉组织
肌肉组织也能进行糖原合成，储存能量。在运动时，肌肉组织中的糖原分解为葡 萄糖，为肌肉提供能量。
糖原合成与糖异生的关系
联系
糖异生是指非糖化合物（如乳酸、甘油、氨基酸等）转变为葡萄糖的过程。在糖异生过程中，生成的葡萄糖可以 进一步用于糖原合成，储存能量。因此，糖异生与糖原合成之间存在密切的联系，两者共同维持血糖平衡和能量 供应。
关键点控制
两个过程中的关键酶和调控因子在调节这两个过程的平衡中具有重要作用。例如，磷酸烯 醇式丙酮酸羧激酶是糖异生的关键酶之一，而糖酵解中的关键酶如己糖激酶和磷酸果糖激 酶则受到别构效应物和激素的调节。
02
糖异生的生物化学过程
糖异生的基本步骤
起始阶段
糖异生
课题第三节糖异生作用教学目的1、掌握肝糖原合成、分解及糖异生的途径及关键酶。
2、TAC、糖异生的生理意义。
教学重点糖异生的途径及关键酶教学难点糖异生的生理意义教学方法自学——归纳——应用课时安排1课时教学内容师生活动修改建议导入：我们在前面学习了糖酵解，请同学们回忆一下所学内容，回答下面问题：1、糖酵解的反应条件、部位及终产物。
2、糖酵解途径的关键酶有几种，是那几种？今天我们学习糖异生作用，在学习过程中同学仔细观察其与糖酵解有什么不同和区别。
教学新课【学生活动】阅读课本34页，学生分组讨论糖异生的定义。
【学生回答】将非糖物质（乳酸、甘油、生糖氨基酸等）转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。
机体进行糖异生补充血糖的主要器官是肝，肾在正常情况下糖异生能力只有肝的1/10，长期饥饿时肾糖异生能力则大为增强。
一、糖异生途径糖异生途径基本上是糖酵解途径的逆反应。
⒈丙酮酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸；⒉1，6-二磷酸果糖转变为6-磷酸果糖⒊6-磷酸葡萄糖转变为葡萄糖糖异生作用代谢过程归纳如下图。
二、糖异生的生理意义㈠维持血糖浓度恒定糖异生是机体在空腹或饥饿时补充血糖的来源，这对于维持空腹或饥饿时血糖浓度的相对恒定具有重要作用。
正常成人的脑组织不能利用脂肪酸，主要依赖葡萄糖供能；红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获得能量；骨髓、神经等组织由于代谢活跃，经常进行糖酵解。
㈡体内乳酸利用的主要方式乳酸是糖酵解的终产物。
剧烈运动后，骨骼肌中的糖经糖酵解产生大量的乳酸，乳酸很容易通过细胞膜弥散入血，通过血液循环运至肝脏，经糖异生作用转变为葡萄糖；肝脏糖异生作用产生的葡萄糖又输送入血液循环，再被肌肉摄取利用，这一过程称为乳酸循环（或Cori循环）（如下图）。
㈢补充肝糖原糖异生是肝补充或恢复糖原储备的重要途径，这在饥饿后进食更为重要。
三、糖异生的调节（一）、代谢物的调节作用⒈ATP促进糖异生作用，因为ATP是丙酮酸羧化酶和1，6-二磷酸果糖酶的别构激活剂，同时又是丙酮酸激酶和磷酸果糖激酶-1的别构抑制剂，所以ATP促进糖异生作用，抑制糖的氧化反应。
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21，3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸
22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸
课件
2丙酮酸
课件
糖酵解的全部反应
课件
完整的三羧酸循环
磷酸戊糖途径的两个阶段
1、氧化脱羧阶段
6 G-6-P
6 葡萄糖酸-6-P
6CO2 6
核酮糖-５-P
6H2O 6 NADP+ 6 NADPH+6H+
6 NADP+ 6 NADPH+6H+
课件
课件
糖异生与糖酵解途径的比较
某些反应“借用于糖酵解”，某些反应是新的 ☺ 糖异生保留了糖酵解途径中的所有可逆反应（第
二步，第四步～第九步） ☺ 属于自己的新反应只有四步反应。在这四步反应
中，有两步反应被用来克服糖酵解的最后一步不 可逆反应，其余两步反应用来克服糖酵解的第三 步和第一步不可逆反应。 ☺ 新的反应也提供了新的调控机制
课件
课件
四 其它物质进入糖异生的途径
课件
Cori循环课和件Ala循环
第二节 糖异生的生理学功能
☆ 补充血糖，维持血糖浓度的稳定。 ☆ 减轻或消除代谢性酸中毒。 ☆ 能使某些植物和微生物以乙酸作为唯一碳源。
课件
丙酮酸, 乳酸, 甘油, 生糖氨基酸，所有TCA循 环的中间物
偶数脂肪酸不行! 因为偶数脂肪酸氧化只能产生乙酰CoA，而
乙酰CoA不能提供葡萄糖的净合成
课件
二 糖异生与糖酵解的比较
☺并不是糖酵解的简单逆转，其原因是：
– 一是因为糖酵解有三步不可逆反应 (糖酵解的总 G
= -74 kJ/mol )
– 二是机体在对这两种代谢实行交互调控的时候不允 许它们同时被激活或被抑制，否则就会陷入无效循 环之中。
• 如果PEPCK存在于线粒体基质，则生成的PEP可以直接 通过内膜上专门的运输体运出线粒体；但是，如果 PEPCK存在于细胞液，则首先需要通过特殊的转运系统 ，将不能直接透过线粒体内膜的草酰乙酸先转变成能够 通过内膜的苹果酸或天冬氨酸运出线粒体，然后在细胞 液按照逆反应的方向重新转变为草酰乙酸 。
课件
三 糖异生中几步重要反应和酶 1 丙酮酸羧化酶
• 糖异生的第一步反应 • 存在于线粒体基质，需要生物素辅基 • 由ATP驱动羧化反应
课件
丙酮酸羧化酶的结构模型
课件
丙酮酸羧化课酶件的作用机理
2 PEP羧激酶（PEPCK）
• PEPCK在人类的线粒体基质和细胞液均存在，而小鼠只 存在于细胞液，兔子只存在于线粒体。
课件
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的作用机理
课件
苹果酸-天冬课件氨酸穿梭系统
3 果糖-1,6-二磷酸酶
将 F-1,6-P水解成F-6-P
热力学上是有利的，肝细胞内的G 是8.6 kJ/mol
课件
课件
4 葡糖-6-磷酸酶
催化葡糖-6-磷酸水解成葡萄糖
☺存在于肝、肾细胞内质网膜上。 ☺肌肉和脑细胞没有这种酶，故不能进行糖异生 ☺G-6-P需要进入内质网腔才能水解
糖的主要代谢途径
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
课件
葡萄糖的磷酸化
磷酸己糖的裂解
丙酮酸和 ATP的生成
糖原（或淀粉） 1-磷酸葡萄糖 （1）EMP的化学历程
6-磷酸葡萄糖 葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
2、非氧化分子重排阶段
6 核酮糖-5-P
5 果糖-6-P
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5 葡萄糖-6-P
糖异生
泛指细胞内由乳酸或其它非糖物质净合成葡萄糖 的过程。它主要发生在动物的肝脏（80％）和肾 脏（20％），是动物细胞自身合成葡萄糖的唯一 手段。植物和某些微生物也可以进行糖异生。
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第一节 糖异生的化学反应
一 糖异生的底物
22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸
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2丙酮酸
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糖酵解的全部反应
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完整的三羧酸循环
磷酸戊糖途径的两个阶段
1、氧化脱羧阶段
6 G-6-P
6 葡萄糖酸-6-P
6CO2 6
核酮糖-５-P
6H2O 6 NADP+ 6 NADPH+6H+
6 NADP+ 6 NADPH+6H+
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糖异生与糖酵解途径的比较
某些反应“借用于糖酵解”，某些反应是新的 ☺ 糖异生保留了糖酵解途径中的所有可逆反应（第
二步，第四步～第九步） ☺ 属于自己的新反应只有四步反应。在这四步反应
中，有两步反应被用来克服糖酵解的最后一步不 可逆反应，其余两步反应用来克服糖酵解的第三 步和第一步不可逆反应。 ☺ 新的反应也提供了新的调控机制
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四 其它物质进入糖异生的途径
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Cori循环课和件Ala循环
第二节 糖异生的生理学功能
☆ 补充血糖，维持血糖浓度的稳定。 ☆ 减轻或消除代谢性酸中毒。 ☆ 能使某些植物和微生物以乙酸作为唯一碳源。
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丙酮酸, 乳酸, 甘油, 生糖氨基酸，所有TCA循 环的中间物
偶数脂肪酸不行! 因为偶数脂肪酸氧化只能产生乙酰CoA，而
乙酰CoA不能提供葡萄糖的净合成
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二 糖异生与糖酵解的比较
☺并不是糖酵解的简单逆转，其原因是：
– 一是因为糖酵解有三步不可逆反应 (糖酵解的总 G
= -74 kJ/mol )
– 二是机体在对这两种代谢实行交互调控的时候不允 许它们同时被激活或被抑制，否则就会陷入无效循 环之中。
• 如果PEPCK存在于线粒体基质，则生成的PEP可以直接 通过内膜上专门的运输体运出线粒体；但是，如果 PEPCK存在于细胞液，则首先需要通过特殊的转运系统 ，将不能直接透过线粒体内膜的草酰乙酸先转变成能够 通过内膜的苹果酸或天冬氨酸运出线粒体，然后在细胞 液按照逆反应的方向重新转变为草酰乙酸 。
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三 糖异生中几步重要反应和酶 1 丙酮酸羧化酶
• 糖异生的第一步反应 • 存在于线粒体基质，需要生物素辅基 • 由ATP驱动羧化反应
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丙酮酸羧化酶的结构模型
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丙酮酸羧化课酶件的作用机理
2 PEP羧激酶（PEPCK）
• PEPCK在人类的线粒体基质和细胞液均存在，而小鼠只 存在于细胞液，兔子只存在于线粒体。
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磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的作用机理
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苹果酸-天冬课件氨酸穿梭系统
3 果糖-1,6-二磷酸酶
将 F-1,6-P水解成F-6-P
热力学上是有利的，肝细胞内的G 是8.6 kJ/mol
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4 葡糖-6-磷酸酶
催化葡糖-6-磷酸水解成葡萄糖
☺存在于肝、肾细胞内质网膜上。 ☺肌肉和脑细胞没有这种酶，故不能进行糖异生 ☺G-6-P需要进入内质网腔才能水解
糖的主要代谢途径
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
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葡萄糖的磷酸化
磷酸己糖的裂解
丙酮酸和 ATP的生成
糖原（或淀粉） 1-磷酸葡萄糖 （1）EMP的化学历程
6-磷酸葡萄糖 葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
2、非氧化分子重排阶段
6 核酮糖-5-P
5 果糖-6-P
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5 葡萄糖-6-P
糖异生
泛指细胞内由乳酸或其它非糖物质净合成葡萄糖 的过程。它主要发生在动物的肝脏（80％）和肾 脏（20％），是动物细胞自身合成葡萄糖的唯一 手段。植物和某些微生物也可以进行糖异生。
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第一节 糖异生的化学反应
一 糖异生的底物