糖異生的概念

關(guān)于糖異生的概念糖異生(gluconeogenesis)

異生：非糖物質(zhì)合成糖原或糖原。

部位：肝臟

主要在肝、腎細(xì)胞的胞漿及線粒體

提問：哪些物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成G或糖原？答案：凡能轉(zhuǎn)變成糖代謝中間產(chǎn)物的物質(zhì)。包括有機(jī)酸：乳酸、丙酮酸，TAC中各種羧酸

甘油

生糖氨基酸第2頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖異生的概念

糖異生：

非糖化合物（如乳酸、甘油、生糖氨基酸等）在肝臟中酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程。

糖異生途徑：

從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。第3頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖異生途徑乳酸→葡萄糖：糖異生丙酮酸→葡萄糖：糖異生途徑葡萄糖→丙酮酸：糖酵解途徑葡萄糖→乳酸：糖酵解第4頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、糖異生途徑

*過程酵解途徑中有3個(gè)由關(guān)鍵酶催化的不可逆反應(yīng)。在糖異生時(shí)，須由另外的反應(yīng)和酶代替。糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的；GluG-6-PF-6-PF-1,6-2PATPADPATPADP1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸丙酮酸磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛NAD+NADH+H+ADPATPADPATP磷酸烯醇式丙酮酸第5頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天乳酸糖酵解已糖激酶6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶三個(gè)不可逆反應(yīng)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾糖異生第6頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第1步丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸提問：如何進(jìn)行？丙酮酸羧化酶CO2

ATP

ADP+PiGTP

GDPCO2

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶3COOHCOCHC＝O

CH2COOHCOOH丙酮酸草酰乙酸COOH3CHCOP磷酸烯醇式丙酮酸提問：這里CO2的作用是什么？能量載體合成的草酰乙酸新－COOH中儲(chǔ)存了ATP水解的鍵能，脫碳時(shí)損失的鍵能相對(duì)較少。第7頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天PF-6-PPPF-1,6-2P果糖雙磷酸酶-1葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸

丙酮酸羧化支路丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶第8頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）

PEP蘋果酸

蘋果酸

草酰乙酸天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸(胞液)

(線粒體)

羧化酶羧激酶

羧激酶羧激酶

NAD+NADH+H+NADH+H+NAD+第9頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖異生乳酸：

丙酮酸(線粒體)

天冬氨酸丙氨酸：

丙酮酸(線粒體)

蘋果酸甘油：

3-磷酸甘油磷酸二羥丙酮第10頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天3-磷酸甘油激酶3-磷酸甘油脫氫酶第11頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天葡萄糖-6-磷酸酶第1步第2步第3步草酰乙酸丙酮酸羧化酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶果糖雙磷酸酶-1第12頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天底物循環(huán)概念：作用物的互變反應(yīng)分別由不同的酶催化其單向反應(yīng)，這種互變循環(huán)就稱為底物循環(huán)。無(wú)效循環(huán)：當(dāng)?shù)孜镅h(huán)中的兩種酶活性相等時(shí)，不能將代謝向前推進(jìn)，結(jié)果ATP分解釋放能量，因而稱為無(wú)效循環(huán)。對(duì)糖酵解途徑與糖異生途徑中的2個(gè)底物循環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，是糖異生調(diào)節(jié)的主要方式。第13頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第一個(gè)底物循環(huán)ATPADPPi6-磷酸果糖激酶-1果糖雙磷酸酶-12,6-二磷酸果糖

AMP6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖—＋第14頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天胰高血糖素:→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↓→促進(jìn)糖異生,抑制糖的分解。胰島素:作用相反2，6-二磷酸果糖目前被認(rèn)為是肝內(nèi)調(diào)節(jié)糖的分解或糖異生方向的主要信號(hào)。第15頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二個(gè)底物循環(huán)磷酸烯醇型丙酮酸1,6-二磷酸果糖丙酮酸乙酰CoA丙酮酸激酶草酰乙酸+–+丙酮酸羧化酶丙酮酸脫氫酶復(fù)合體第16頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.丙酮酸激酶（1）1,6-雙磷酸果糖是丙酮酸激酶的別構(gòu)激活劑胰高血糖素→2,6-雙磷酸果糖↓→1,6-雙磷酸果糖↓（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（糖異生原料）抑制。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對(duì)丙酮酸脫氫酶有抑制作用。第17頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖異生的生理意義維持血糖濃度恒定：保證某些主要依賴葡萄糖供能的組織的功能具有重要意義補(bǔ)充肝糖原

機(jī)體攝入的葡萄糖先分解為丙酮酸、乳酸等三碳化合物，后者再異生成糖原的途徑稱為三碳途徑，也稱之為間接途徑

調(diào)節(jié)酸堿平衡第18頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天葡萄糖丙酮酸乳酸葡萄糖丙酮酸乳酸葡萄糖NADHNAD+NADHNAD+糖酵解途徑糖異生途徑乳酸肝血液

肌肉第19頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天乳酸循環(huán)概念：肌收縮（尤其是氧供應(yīng)不足時(shí)）通過糖酵解產(chǎn)生乳酸，因?yàn)榧∪鈨?nèi)糖異生活性低，所以乳酸通過細(xì)胞膜彌散進(jìn)入血液后，再入肝，在肝內(nèi)異生為葡萄糖，葡萄糖入血后又可被肌肉攝取，這就構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)，成為乳酸循環(huán)，也叫Cori循環(huán)。意義：在于避免損失乳酸及防止乳酸堆積引起酸中毒。第20頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天第七節(jié)血糖及其調(diào)節(jié)血糖的來源和去路血糖水平的調(diào)節(jié)血糖水平異常第21頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天血糖

血糖：指血液中的葡萄糖。

正常值：人空腹靜脈血含葡萄糖3.89～6.11mmol/L

血糖含量維持一定水平，對(duì)于保證人體各組織器官特別是腦組織的正常機(jī)能活動(dòng)極為重要。第22頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天血糖的來源與去路第23頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天血糖水平的調(diào)節(jié)血糖水平保持恒定是糖、脂肪、氨基酸代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果，也是肝、肌肉、脂肪組織等各器官組織代謝協(xié)調(diào)的結(jié)果。機(jī)體的各種代謝以及各器官之間能這樣精確協(xié)調(diào)，以適應(yīng)能量、燃料供求的變化。主要依靠激素的調(diào)節(jié)，酶水平的調(diào)節(jié)是最基本的調(diào)節(jié)方式和基礎(chǔ)：第24頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天降低血糖：1.促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)。2.通過調(diào)節(jié)糖原代謝的關(guān)鍵酶，加速糖原合成，抑制糖原分解.3.通過誘導(dǎo)糖酵解途徑的關(guān)鍵酶，激活丙酮酸脫氫酶而加快糖的氧化分解過程。4.抑制肝內(nèi)糖異生。5.抑制脂肪動(dòng)員，增加葡萄糖利用，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)變成脂肪。胰島素第25頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天胰高血糖素升高血糖，機(jī)制：通過調(diào)節(jié)糖原代謝的關(guān)鍵酶，抑制糖原合成，促進(jìn)糖原分解。通過抑制關(guān)鍵酶活性，抑制糖酵解途徑，減少糖的氧化。促進(jìn)磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶合成，并加速肝攝取氨基酸原料，加強(qiáng)糖異生。通過加速脂肪動(dòng)員，生成的大量脂肪酸可抑制周圍組織攝取利用葡萄糖。胰高血糖素第26頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天升高血糖，增加肝糖原。作用機(jī)制：

1.促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)分解，產(chǎn)生的氨基酸轉(zhuǎn)移到肝進(jìn)行糖異生

2.抑制肝外組織攝取和利用葡萄糖，抑制點(diǎn)為丙酮酸的氧化脫羧。

3.使其他促進(jìn)脂肪動(dòng)員的激素發(fā)揮最大效果糖皮質(zhì)激素第27頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天強(qiáng)有力的升高血糖激素，在應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)揮作用。作用機(jī)制：通過肝和肌肉的細(xì)胞膜受體、cAMP、蛋白激酶級(jí)聯(lián)激活磷酸化酶，加速糖原分解。腎上腺素第28頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天血糖水平異常高血糖(hyperglycemia）空腹血糖濃度高于7.22~7.78mmol/L稱為高血糖。當(dāng)血糖濃度高于8.89~10.00mmol/L（腎糖閾），超過腎小管的重吸收能力，可出現(xiàn)糖尿。糖尿病(diabetesmellitus)

持續(xù)性高血糖和糖尿，特別是空腹血糖和糖耐量曲線高于正常范圍，主要見于糖尿病。臨床上常見的糖尿病有兩型：胰島素依賴型（I型）和非胰島素依賴型（II型）。第29頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖耐量曲線第30頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天血糖水平異常低血糖：

空腹血糖濃度低于3.33～3.89mmol/L病因：

(1)胰性(胰島β-細(xì)胞機(jī)能亢進(jìn)、胰島α-細(xì)胞機(jī)能低下等)；

(2)肝性(肝癌、糖原積累病等)；

(3)內(nèi)分泌異常(垂體機(jī)能低下，腎上腺皮質(zhì)機(jī)能低下等)；

(4)腫瘤(胃癌)等；

(5)饑餓或不能進(jìn)食者等。第31頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖代謝小結(jié)第32頁(yè),共35頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖原合成糖原分解糖原G-1-PGG-6-PF-6-PF-1,6-2P磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛5-磷酸核糖2-