第三節(jié) 糖的合成代謝
1.糖的異生作用
2.糖原的生物合成 自然界中糖的基本來源是綠色植物及光能細(xì)菌進(jìn)行的光合作用(Photosynthesis)
糖異生作用(單糖的生物合成)
概念 糖異生作用是指以非糖物質(zhì)作為前體合成為葡萄糖的作用。
部位 主要在肝臟、腎臟細(xì)胞的胞漿及線粒體
原料 主要有乳酸、丙酮酸、甘油、生糖氨基酸
一、糖異生的反應(yīng)過程
*糖異生途徑(gluconeogenic pathway)是從丙酮酸生成葡萄糖的具體反應(yīng)過程。過程 糖異生途徑與酵解途徑大多數(shù)反應(yīng)是共有的、可逆的;
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。
1. 丙酮酸轉(zhuǎn)變成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)
、 丙酮酸羧化酶(pyruvate carboxylase),輔酶為生物素(反應(yīng)在線粒體)② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反應(yīng)在胞液)
糖異生途徑所需NADH+H+的來源 糖異生途徑中,1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油醛時(shí),需要NADH+H+。① 由乳酸為原料異生糖時(shí), NADH+H+由下述反應(yīng)提供。② 由氨基酸為原料進(jìn)行糖異生時(shí), NADH+H+則由線粒體內(nèi)NADH+H+提供,它們來自于脂酸的β-氧化或三羧酸循環(huán),NADH+H+轉(zhuǎn)運(yùn)則通過草酰乙酸與蘋果酸相互轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)運(yùn)。
非糖物質(zhì)進(jìn)入糖異生的途徑
⑴ 糖異生的原料轉(zhuǎn)變成糖代謝的中間產(chǎn)物 ⑵ 上述糖代謝中間代謝產(chǎn)物進(jìn)入糖異生途徑,異生為葡萄糖或糖原 二、糖異生的調(diào)節(jié) 在前面的三個(gè)反應(yīng)過程中,作用物的互變分別由不同酶催化其單向反應(yīng),這樣一對(duì)由不同酶催化所進(jìn)行的正逆反應(yīng)稱之為底物循環(huán) 當(dāng)兩種酶活性相等時(shí),則不能將代謝向前推進(jìn),結(jié)果僅是ATP分解釋放出能量,因而稱之為無效循環(huán)(futile cycle)。因此,有必要通過調(diào)節(jié)使糖異生途徑與酵解途徑相互協(xié)調(diào),主要是對(duì)6-磷酸果糖與1,6-二磷酸果糖之間和磷酸烯醇式丙酮酸與丙酮酸之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。
三、糖異生的生理意義
(一)葡糖異生可維持動(dòng)物和人體內(nèi)血糖濃度的相對(duì)恒定。這對(duì)需糖較多的腦組織、紅細(xì)胞和視網(wǎng)膜等非常重要
(二)葡糖異生是草食動(dòng)物,特別是反芻動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的唯一來源。
(三)葡糖異生與乳酸的利用有密切關(guān)系,對(duì)于回收乳酸分子中的能量、更新肝糖原、防止乳酸中毒的發(fā)生等都有一定的意義。
(四)協(xié)助氨基酸代謝。
四、乳酸循環(huán)
(1) 葡萄糖在肌肉組織中經(jīng)糖的無氧酵解產(chǎn)生的乳酸,可經(jīng)血循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝,再經(jīng)糖的異生作用生成自由葡萄糖后轉(zhuǎn)運(yùn)至肌肉組織加以利用,這一循環(huán)過程就稱為乳酸循環(huán)(Cori循環(huán))。
、 乳酸循環(huán)是一個(gè)耗能的過程2分子乳酸異生為1分子葡萄糖需6分子ATP。
、巧硪饬x
① 乳酸再利用,避免了乳酸的損失。② 防止乳酸的堆積引起酸中毒。
糖原的生物合成
糖原
是動(dòng)物體內(nèi)糖的儲(chǔ)存形式之一,是機(jī)體能迅速動(dòng)用的能量?jī)?chǔ)備。糖原是由葡萄糖殘基構(gòu)成的含許多分支的大分子高聚物。
糖原儲(chǔ)存的主要器官及其生理意義
1肌肉:肌糖原,180—300g,主要供肌肉收縮所需 2肝臟:肝糖原,70—100g,維持血糖水平
糖原的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其意義
1. 葡萄糖單元以α-1,4-糖苷 鍵形成長(zhǎng)鏈。2. 約10個(gè)葡萄糖單元處形成分枝,分枝處葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵連接,分支增加,溶解度增加。3. 每條鏈都終止于一個(gè)非還原端.非還原端增多,以利于其被酶分解。
糖原的合成代謝
(一)定義
糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的過程。
(二)合成部位 組織定位:主要在肝臟、肌肉 細(xì)胞定位:胞漿
(二)糖原合成的特點(diǎn):
1.必須以原有糖原分子作為引物;2.合成反應(yīng)在糖原的非還原端進(jìn)行;3.合成為一耗能過程,每增加一個(gè)葡萄糖 殘基,需消耗2個(gè)高能磷酸鍵 4.其關(guān)鍵酶是糖原合酶。5.需UTP參與(以UDP為載體)。
例題:
1、下面哪種酶既在糖酵解又在葡萄糖異生作用中起作用?( )
A、丙酮酸激酶 B、3-磷酸甘油醛脫氫酶
C、1,6-二磷酸果糖激酶 D、已糖激酶
2、在TCA循環(huán)中,下列哪一個(gè)階段發(fā)生了底物水平磷酸化?( )
A、檸檬酸→α-酮戊二酸 B、延胡索酸→蘋果酸
C、琥珀酸→延胡索酸 D、α-酮戊二酸→琥珀酸
3、糖原分解過程中磷酸化酶催化磷酸解的鍵是( )
A、a-1,6-糖苷鍵 B、β-1,6-糖苷鍵
C、a-1,4-糖苷鍵 D、β-1,4-糖苷鍵
參考答案
1-3 BDC
考試簡(jiǎn)介 報(bào)名條件 報(bào)名方式 報(bào)名時(shí)間 考試時(shí)間 考試科目 考試題型 合格標(biāo)準(zhǔn) 考試機(jī)構(gòu) 證書注冊(cè) 技能考試 考試用書