1、第四講 生物體內(nèi)的能量代謝第一章 糖代謝第二章生物氧化第三章脂類代謝第四章 蛋白質(zhì)的降解和氨基酸代謝第五章 核酸的降解和核苷酸代謝1第一章 糖代謝重點(diǎn)：1.糖酵解的反應(yīng)過程（9步反應(yīng)） 2.三羧酸循環(huán)的過程（9步反應(yīng)） 3.磷酸戊糖途徑的生物學(xué)意義。 4.三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義 5.糖代謝的調(diào)控難點(diǎn)：1.糖酵解的反應(yīng)過程（9步反應(yīng)） 2.三羧酸循環(huán)的過程（9步反應(yīng)） 3糖代謝的調(diào)控 4.糖異生作用及意義。 5.細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的還原力進(jìn)入線粒體的方法2第四章 糖代謝一、代謝總論 Metabolism二、多糖和寡聚糖的酶促降解三、糖的無氧降解及厭氧發(fā)酵四、葡萄糖的有氧分解代謝五、戊糖磷酸途徑phosph

2、opentose pathway PPP六、糖的合成、糖異生3一、糖代謝總論糖代謝包括分解代謝和合成代謝。動(dòng)物和大多數(shù)微生物所需的能量，主要是由糖的分解代謝提供的。另方面，糖分解的中間產(chǎn)物，又為生物體合成其它類型的生物分子，如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳鏈骨架。植物和某些藻類能夠利用太陽能，將二氧化碳和水合成糖類化合物，即光合作用。光合作用將太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能（主要是糖類化合物），是自然界規(guī)模最大的一種能量轉(zhuǎn)換過程。4糖與多糖糖類物質(zhì)是一類多羥基醛或多羥基酮類化合物或聚合物；糖類物質(zhì)可以根據(jù)其水解情況分為：單糖、寡糖和多糖；在生物體內(nèi)，糖類物質(zhì)主要以均一多糖、雜多糖、糖蛋白和蛋白聚糖

3、形式存在。5重要的己糖包括：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖1.單糖的結(jié)構(gòu)-D-吡喃甘露糖-D-呋喃果糖生物體內(nèi)的糖類6蔗糖2.寡糖（二糖）OOOCH2OHCH2OHHOCH212324 葡萄糖-，（12）果糖苷7葡萄糖-（14）半乳糖苷乳 糖14OCH2OHOCH2OHOHO14123 麥芽糖8(1).淀粉（分為直鏈淀粉和支鏈淀粉）直鏈淀粉分子量約1萬-200萬，250-260個(gè)葡萄糖分子，以（14）糖苷鍵聚合而成。呈螺旋結(jié)構(gòu)，遇碘顯紫藍(lán)色。支鏈淀粉中除了（14）糖苷鍵構(gòu)成糖鏈以外，在支點(diǎn)處存在（16）糖苷鍵，分子量較高。遇碘顯紫紅色。3. 多糖9(2).纖維

4、素由葡萄糖以（14）糖苷鍵連接而成 的直鏈，不溶于水。(3).幾丁質(zhì)（殼多糖）N-乙酰-D-葡萄糖胺，以（14）糖苷鍵縮合而成的線性均一多糖。(4).雜多糖糖胺聚糖（粘多糖、氨基多糖等）透明質(zhì)酸硫酸軟骨素硫酸皮膚素硫酸角質(zhì)素肝素10糖原11二、多糖和寡聚糖的酶促降解概述 多糖和寡聚糖只有分解成小分子后才能被吸收利用，生產(chǎn)中常稱為糖化。2. 淀粉3.淀粉水解 淀粉 糊精 寡糖 麥芽糖 G 12淀粉的酶促水解：水解淀粉的淀粉酶有與淀粉酶， 二者只能水解淀粉中的-1，4糖苷鍵，水解產(chǎn)物為麥芽糖。-淀粉酶可以水解淀粉(或糖原)中任何部位的-1，4糖鍵，淀粉酶只能從非還原端開始水解。水解淀粉中的-1，6

5、糖苷鍵的酶是-1，6糖苷鍵酶淀粉水解的產(chǎn)物為糊精和麥芽糖的混合物。13還原末端非還原末端-1，4糖苷鍵-1，6糖苷鍵14三、糖的無氧降解及厭氧發(fā)酵糖酵解途徑(glycolysis) （Embden Meyerhof Parnas EMP）(1) EMP途徑的生化歷程151）第一階段：葡萄糖 1, 6-二磷酸果糖162）第二階段：1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛173）第三階段：3-磷酸甘油醛 2-磷酸甘油酸184）第四階段：2-二磷酸甘油酸 丙酮酸194）第四階段：2-二磷酸甘油酸 丙酮酸20糖酵解過程ab123421222. 丙酮酸的無氧降解（酵解與厭氧發(fā)酵）（1） 乳酸發(fā)酵（同型乳酸發(fā)

6、酵）lactic fermation 動(dòng)物 乳酸菌（乳桿菌、乳鏈球菌）G +2ADP+ 2Pi 2乳酸 2ATP+2水 23（2）酒精發(fā)酵（酵母的第型發(fā)酵） alcoholic fermation24（3）甘油發(fā)酵（酵母的第型發(fā)酵）2526四、葡萄糖的有氧分解代謝有氧氧化： 大多數(shù)生物的主要代謝途徑EMP pyr TCA 可衍生許多其他物質(zhì)pyr脫羧 TCA27基本反應(yīng)： 糖酵解生成的丙酮酸可穿過線粒體膜進(jìn)入線粒體內(nèi)室。在丙酮酸脫氫酶系的催化下，生成乙酰輔酶A。1. 丙酮酸氧化脫羧乙酰CoA的生成28三種酶六種輔助因子丙酮酸脫氫酶系E1-丙酮酸脫羧酶（也叫丙酮酸脫氫酶）E2-二氫硫辛酸乙酰基轉(zhuǎn)

7、移酶E3-二氫硫鋅酰胺脫氫酶。焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、COASH、FAD、NAD+、Mg2+催化酶：這一多酶復(fù)合體位于線粒體內(nèi)膜上，原核細(xì)胞則在胞液中。29302. 乙酰CoA的徹底氧化分解Tricarboxylic acid cycle TCA化學(xué)反應(yīng)歷程（10步反應(yīng)、8種酶）糖酵解有二重作用：一是降解產(chǎn)生ATP，二是產(chǎn)生含碳的中間物為合成反應(yīng)提供原料。在酵解過程中有三個(gè)不可逆反應(yīng)，也就是說有三個(gè)調(diào)控步驟，分別被三個(gè)酶多點(diǎn)調(diào)節(jié)：己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。己糖激酶可以控制葡萄糖的進(jìn)入，丙酮酸激酶調(diào)節(jié)酵解的出口。31三羧酸循環(huán)草酰乙酸檸檬酸異檸檬酸a-酮戊二酸琥珀酸輔酶A琥珀酸

8、延胡索酸蘋果酸乙酰輔酶A3233三羧酸循環(huán)過程總結(jié)(一次循環(huán))10步反應(yīng)、8種酶催化、反應(yīng)類型縮合1、脫水1、氧化4、底物水平磷酸化1、水化1生成3分子還原型Co、1分子FADH2、1分子ATP三羧酸循環(huán)總反應(yīng)式34葡萄糖分解代謝過程中能量的產(chǎn)生葡萄糖在分解代謝過程中產(chǎn)生的能量有兩種形式：直接產(chǎn)生ATP；生成高能分子NADH或FADH2，后者在線粒體呼吸鏈氧化并產(chǎn)生ATP。糖酵解：1分子葡萄糖 2分子丙酮酸，共消耗了2個(gè)ATP，產(chǎn)生了4 個(gè)ATP，實(shí)際上凈生成了2個(gè)ATP，同時(shí)產(chǎn)生2個(gè)NADH。（2）有氧分解（丙酮酸生成乙酰CoA及三羧酸循環(huán)）產(chǎn)生的ATP、NADH和FADH2丙酮酸氧化脫羧：

9、丙酮酸 乙酰CoA，生成1個(gè)NADH。三羧酸循環(huán)：乙酰CoA CO2和H2O，產(chǎn)生一個(gè)GTP（即ATP）、3個(gè)NADH和1個(gè)FADH2。35葡萄糖分解代謝過程中產(chǎn)生的總能量糖酵解、丙酮酸氧化脫羧及三羧酸循環(huán)生成的NADH和FADH2 ，進(jìn)入線粒體呼吸鏈氧化并生成ATP。線粒體呼吸鏈?zhǔn)瞧咸烟欠纸獯x產(chǎn)生ATP的最主要途徑。葡萄糖分解代謝總反應(yīng)式C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP + 4Pi 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP 按照一個(gè)NADH能夠產(chǎn)生3個(gè)ATP，1個(gè)FADH2能夠產(chǎn)生2個(gè)ATP計(jì)算，1分

10、子葡萄糖在分解代謝過程中共產(chǎn)生38個(gè)ATP：4 ATP +（10 3）ATP + （2 2）ATP = 38 ATP36三羧酸循環(huán)的生物學(xué)意義1.普遍存在2.生物體獲得能量的最有效方式3.是糖類、蛋白質(zhì)、脂肪三大物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐37第五章 生物氧化生物氧化概念生物氧化的特點(diǎn)生物氧化的本質(zhì)及過程ADH和FADH2的徹底氧化38一、生物氧化概念 有機(jī)物在生物體內(nèi)的氧化包括物質(zhì)分解和產(chǎn)能呼吸作用O2CO2 + H2O細(xì)胞呼吸（微生物）39二、生物氧化的特點(diǎn)生物氧化是在生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的酶促氧化過程，反應(yīng)條件溫和（水溶液，中性pH和常溫）。氧化進(jìn)行過程中，必然伴隨生物還原反應(yīng)的 發(fā)生。水是許多生物氧化反應(yīng)

11、的氧供體。通過加水脫氫作用直接參予了氧化反應(yīng)。在生物氧化中，碳的氧化和氫的氧化是非同步進(jìn)行的。氧化過程中脫下來的氫質(zhì)子和電子，通常由各種載體，如NADH等傳遞到氧并生成水。40生物氧化是一個(gè)分步進(jìn)行的過程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來。這種逐步進(jìn)行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量，提高能量利用率。生物氧化釋放的能量，通過與ATP合成相偶聯(lián)，轉(zhuǎn)換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。41本質(zhì) 生物氧化的本質(zhì)是電子的得失，失電子者為還原劑，是電子供體，得電子者為氧化劑，是電子受體在生物體內(nèi)，它有三種方式：加氧氧化電子轉(zhuǎn)移 三、生物氧化的本質(zhì)及過程O2苯丙氨酸 酪氨酸4

12、243 在無氧條件下，兼性生物或厭氣生物能利用細(xì)胞中的氧化型物質(zhì)作為電子受體，將燃料分子氧化分解，這稱為無氧氧化。這些生物有的以有機(jī)物分子作為最終的氫受體(如厭氧發(fā)酵)，有的則以無機(jī)物分子作為氫受體(如微生物中的化能自養(yǎng)菌對(duì)NO3-、SO42-的利用)。2. 無氧氧化44生物能及其存在形式生物能和ATPATP是生物能存在的主要形式ATP是能夠被生物細(xì)胞直接利用的能量形式。生物化學(xué)反應(yīng)與普通的化學(xué)反應(yīng)一樣,也服從熱力學(xué)的規(guī)律。高能化合物生物體通過生物氧化所產(chǎn)生的能量，除一部分用以維持體溫外，大部分可以通過磷酸化作用轉(zhuǎn)移至高能磷酸化合物ATP中。45根據(jù)生物體內(nèi)高能化合物鍵的特性可以把他們分成以下

13、幾種類型：磷氧鍵型 ?；姿峄衔?-磷酸甘油酸磷酸乙酰磷酸10.1千卡/摩爾11.8千卡/摩爾46氨甲酰磷酸?；佘账岚滨；佘账?7焦磷酸化合物ATP（三磷酸腺苷）焦磷酸7.3千卡/摩爾48烯醇式磷酸化合物磷酸烯醇式丙酮酸14.8千卡/摩爾49氮磷鍵型磷酸肌酸磷酸精氨酸10.3千卡/摩爾7.7千卡/摩爾這兩種高能化合物在生物體內(nèi)起儲(chǔ)存能量的作用。50硫酯鍵型3-磷酸腺苷-5-磷酸硫酸酰基輔酶A51四、NADH和FADH2的徹底氧化（末端電子傳遞鏈）1. 在生物體內(nèi)NADH和FADH2的徹底氧化可以產(chǎn)生大量的能量，這一過程是通過呼吸鏈來完成的。52(1)概念及位置呼吸鏈又叫電子傳遞體系或電子

14、傳遞鏈，它是代謝物上的氫原子被脫氫酶激活脫落后，經(jīng)過一系列的傳遞體，最后傳遞給被激活的氧原子，而生成水的全部體系。在真核生物細(xì)胞內(nèi)，它位于線粒體內(nèi)膜上，原核生物中，它位于細(xì)胞膜上。2.呼吸鏈respiratory chain(電子傳遞鏈 electron transport chain)53線粒體呼吸鏈54(2)組成 呼吸鏈由許多個(gè)組分組成，參加呼吸鏈的氧化還原酶有煙酰胺脫氫酶類、黃素脫氫酶類、鐵硫蛋白類、細(xì)胞色素類、輔酶Q類等。555657 NADH：還原型輔它是由NAD+接受多種代謝產(chǎn)物脫氫得到的產(chǎn)物。NADH所攜帶的高能電子是線粒體呼吸鏈主要電子供體之一。58鐵硫蛋白(簡寫為Fe-S)是

15、一種與電子傳遞有關(guān)的蛋白質(zhì)，它與NADHQ還原酶的其它蛋白質(zhì)組分結(jié)合成復(fù)合物形式存在。它主要以 (2Fe-2S) 或 (4Fe-4S) 形式存在。(2Fe-2S)含有兩個(gè)活潑的無機(jī)硫和兩個(gè)鐵原子。鐵硫蛋白通過Fe3+ Fe2+ 變化起傳遞電子的作用鐵硫蛋白59甲硫鍵型S-腺苷甲硫氨酸60 NADH泛醌還原酶簡寫為NADHQ還原酶, 即復(fù)合物I，它的作用是催化NADH的氧化脫氫以及Q的還原。所以它既是一種脫氫酶，也是一種還原酶。 NADHQ還原酶最少含有16個(gè)多肽亞基。它的活性部分含有輔基FMN和鐵硫蛋白。FMN的作用是接受脫氫酶脫下來的電子和質(zhì)子，形成還原型FMNH2。還原型FMNH2可以進(jìn)一

16、步將電子轉(zhuǎn)移給Q。 NADHQ還原酶 NADH + Q + H+ = NAD+ + QH261NADH泛醌還原酶62（簡寫為Q）或輔酶-Q（CoQ）：它是電子傳遞鏈中唯一的非蛋白電子載體。為一種脂溶性醌類化合物。 泛醌63簡寫為QH2-cyt. c還原酶, 即復(fù)合物III, 它是線粒體內(nèi)膜上的一種跨膜蛋白復(fù)合物，其作用是催化還原型QH2的氧化和細(xì)胞色素c（cyt. c）的還原。 QH2-cyt. c 還原酶QH2 + 2 cyt. c (Fe3+) = Q + 2 cyt. c (Fe2+) + 2H+ QH2-cyt. c還原酶由9個(gè)多肽亞基組成?；钚圆糠种饕?xì)胞色素b 和c1，以及鐵硫

17、蛋白（2Fe-2S）。 泛醌細(xì)胞色素c還原酶64（簡寫為cyt. ）是含鐵的電子傳遞體，輔基為鐵卟啉的衍生物，鐵原子處于卟啉環(huán)的中心，構(gòu)成血紅素。各種細(xì)胞色素的輔基結(jié)構(gòu)略有不同。線粒體呼吸鏈中主要含有細(xì)胞色素a, b, c 和c1等，組成它們的輔基分別為血紅素A、B和C。細(xì)胞色素a, b, c可以通過它們的紫外-可見吸收光譜來鑒別。 細(xì)胞色素主要是通過Fe3+ Fe2+ 的互變起傳遞電子的作用的。細(xì)胞色素65它是電子傳遞鏈中一個(gè)獨(dú)立的蛋白質(zhì)電子載體，位于線粒體內(nèi)膜外表，屬于膜周蛋白，易溶于水。它與細(xì)胞色素c1含有相同的輔基，但是蛋白組成則有所不同。在電子傳遞過程中，cyt. c通過 Fe3+

18、Fe2+ 的互變起電子傳遞中間體作用。 細(xì)胞色素c（cyt.c）66簡寫為cyt. c 氧化酶，即復(fù)合物IV，它是位于線粒體呼吸鏈末端的蛋白復(fù)合物，由12個(gè)多肽亞基組成?；钚圆糠种饕╟yt. a和a3。 細(xì)胞色素c氧化酶67cyt.a和a3組成一個(gè)復(fù)合體，除了含有鐵卟啉外，還含有銅原子。cyt.a a3可以直接以O(shè)2為電子受體。在電子傳遞過程中，分子中的銅離子可以發(fā)生 Cu+ Cu2+ 的互變，將cyt.c所攜帶的電子傳遞給O2。68琥珀酸是生物代謝過程（三羧酸循環(huán)）中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，它在琥珀酸-Q還原酶（復(fù)合物II）催化下，將兩個(gè)高能電子傳遞給Q。再通過QH2-cyt, c還原酶、cyt

19、.c和cyt.c氧化酶將電子傳遞到O2。 琥珀酸-Q還原酶也是存在于線粒體內(nèi)膜上的蛋白復(fù)合物, 它比NADH-Q還原酶的結(jié)構(gòu)簡單，由4個(gè)不同的多肽亞基組成。其活性部分含有輔基FAD和鐵硫蛋白。琥珀酸-Q還原酶的作用是催化琥珀酸的脫氫氧化和Q的還原。琥珀酸-Q還原酶69(3)作用 呼吸鏈的作用是接受還原性輔酶上的氫原字對(duì)(2H+2e)，使輔酶分子氧化，并將電子對(duì)順序傳遞，直至激活分子氧，使氧負(fù)離子(O2-)與質(zhì)子對(duì)(2H+)結(jié)合，生成水。電子對(duì)在傳遞過程中逐步氧化放能，所釋放的能量驅(qū)動(dòng)ADP和無機(jī)磷發(fā)生磷酸化反應(yīng)，生成ATP。70 在生物氧化過程中，氧化放能反應(yīng)常常有吸能的磷酸化反應(yīng)偶聯(lián)發(fā)生。偶

20、聯(lián)反應(yīng)將氧化釋放的一部分自由能用于無機(jī)磷參加的高能磷酸鍵生成反應(yīng)。這種氧化放能反應(yīng)與磷酸化吸能反應(yīng)的偶聯(lián)，稱為氧化磷酸化作用。根據(jù)生物氧化方式，可將氧化磷酸化分為底物水平磷酸化及電子傳遞體系磷酸化。3.氧化磷酸化oxidatire phosphorylation71底物水平磷酸化是在被氧化的底物上發(fā)生磷酸化作用。即底物被氧化的過程中，形成了某些高能磷酸化合物的中間產(chǎn)物，通過酶的作用可使ADP生成ATP。電子傳遞體系磷酸化是指當(dāng)電子從NADH或FADH2經(jīng)過電子傳遞體系(呼吸鏈)傳遞給氧形成水時(shí)，同時(shí)伴有ADP磷酸化為ATP的全過程。通常所說的氧化磷酸化是指電子傳遞體系磷酸化。72 研究氧化磷酸

21、化最常用的方法是測定線粒體或其制劑的P/O比值和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。P/O比值是指每消耗一摩爾氧所消耗無機(jī)磷酸的摩爾數(shù)。根據(jù)所消耗的無機(jī)磷酸摩爾數(shù)，可間接測出ATP生成量。實(shí)驗(yàn)指明NADH呼吸鏈的P/O值是3，即每消耗一摩爾氧原子就可形成3摩爾ATP，F(xiàn)ADH2呼吸鏈的P/O值是2，即消耗一摩爾氧原子可形成2摩爾ATP。(1)ATP產(chǎn)生的數(shù)量73 ATP產(chǎn)生的部位都是有大的電位差變化的地方，例如，NADH呼吸鏈生成ATP的三個(gè)部位是：E0值在此三個(gè)部位有大的“跳動(dòng)”，都在0.2伏以上。(2)ATP產(chǎn)生的部位74 氧化與磷酸化作用如何耦聯(lián)尚不夠清楚，目前主要有三個(gè)學(xué)說：化學(xué)耦聯(lián)學(xué)說、結(jié)構(gòu)耦聯(lián)學(xué)說與化學(xué)滲

22、透學(xué)說，化學(xué)滲透學(xué)說的主要論點(diǎn)呼吸鏈存在于線粒體內(nèi)膜之上，當(dāng)氧化進(jìn)行時(shí)，呼吸鏈起質(zhì)子泵作用，質(zhì)子被泵出線粒體內(nèi)膜之外側(cè)，造成了膜內(nèi)外兩側(cè)間跨膜的化學(xué)電位差，后者被膜上ATP合成酶所利用，使ADP與Pi合成ATP。(3)ATP產(chǎn)生的機(jī)理75抑制劑 電子傳遞鏈 抑制ATP合成解偶聯(lián)劑 （uncouplers） 2,4-二硝基苯酚（2,4-dinitrophenol DNP）(4) 氧化磷酸化的抑制劑和解偶聯(lián)劑76 3. 有氧氧化 生物氧化在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行。在有氧條件下，好氣生物或兼性生物吸收空氣中的氧作為電子受體，可將燃料分子完全氧化分解，這稱為有氧氧化。因?yàn)橛醒跹趸紵耆?，產(chǎn)能多，所

23、以，只要有氧氣存在，細(xì)胞都優(yōu)先進(jìn)行有氧氧化。77磷酸戊糖途徑糖酵解和三羧酸循環(huán)是機(jī)體內(nèi)糖分解代謝的主要徑，但不是唯一途徑。實(shí)驗(yàn)研究也表明：在組織中添加酵解抑制劑如碘乙酸或氟化物等，葡萄糖仍可以被消耗，這說明葡萄糖還有其它的代謝途徑。經(jīng)過以后的證明，發(fā)現(xiàn)了磷酸戊糖途徑。78磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway, PPP），也為磷酸己糖旁路（hexose monophosphate pathway/shunt,HMP）。參與磷酸戊糖途徑的酶類都分布在動(dòng)物細(xì)胞漿中，動(dòng)物體中約有30%的葡萄糖通過此途徑分解。 791. 磷酸戊糖途徑的反應(yīng)過程80（1）G-6-P脫氫脫羧轉(zhuǎn)化

24、成5-磷酸核酮糖。81（2）磷酸戊糖的異構(gòu)化 82 （3）磷酸戊糖通過轉(zhuǎn)酮及轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成酵解途徑的中間產(chǎn)物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。 83 （3）磷酸戊糖通過轉(zhuǎn)酮及轉(zhuǎn)醛反應(yīng)生成酵解途徑的中間產(chǎn)物6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛。 84852. 磷酸戊糖途徑的調(diào)節(jié) 肝臟中的各種戊糖途徑的酶中以6-磷酸葡萄糖脫氫酶的活性最低，所以它是戊糖途徑的限速酶，催化不可逆反應(yīng)步驟。其活性受NADP+/NADPH比值的調(diào)節(jié)，NADPH競爭性抑制6-磷酸葡萄糖脫氫酶和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶的活性。機(jī)體內(nèi)NAD+/NADH比NADP+/NADPH的比值要高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，前者為700，后者為0.014，這使NADHP

25、可以進(jìn)行有效的反饋抑制調(diào)控。只有NADPH在脂肪的生物合成中被消耗時(shí)才能解除抑制，再通過6-磷酸葡萄糖脫氫酶產(chǎn)生出NADPH。86 非氧化階段戊糖的轉(zhuǎn)變主要受控于底物濃度。5-磷酸核糖過多時(shí)，可轉(zhuǎn)化成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醇進(jìn)行酵解。87六、糖的合成、糖異生糖異生是指從非糖物質(zhì)合成葡萄糖的過程。非糖物質(zhì)包括丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、甘油等均可以在哺乳動(dòng)物的肝臟中轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃?。一、糖異生的證據(jù)及其生理意義88這一過程基本上是糖酵解途徑的逆過程，但具體過程并不是完全相同，因?yàn)樵诮徒膺^程中有三步是不可逆的反應(yīng)，而在糖異生中要通過其它的旁路途徑來繞過這三步不可逆反應(yīng)，完成糖的異生過程。用整體

26、動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，禁食24小時(shí)，大鼠肝臟中的糖原由7%降低到1%，飼喂乳酸、丙酮酸或三羧酸循環(huán)代謝的中間物后可以使大鼠肝糖原增加。 1.糖異生的證據(jù)如下：89根皮苷是一種從梨樹莖皮中提取的有毒的糖苷，它能抑制腎小管將葡萄糖重吸收進(jìn)入血液中，這樣血液中的葡萄糖就不斷的由尿中排出。當(dāng)給用根皮苷處理過的動(dòng)物飼喂三羧酸循環(huán)中間代謝物或生糖氨基酸后，這些動(dòng)物尿中的糖含量增加。糖尿病人或切除胰島的動(dòng)物，他們從氨基酸轉(zhuǎn)化成糖的過程十分活躍。當(dāng)攝入生糖氨基酸時(shí)，尿中糖含量增加。90糖異生作用是十分重要的生物合成葡萄糖的途徑。紅細(xì)胞和腦是以葡萄糖為主要燃料的，成人每天約需要160克葡萄糖，其中120克用于腦代謝，而糖

27、原的貯存量是很有限的，所以需要糖異生來補(bǔ)充糖的不足。在饑餓或劇烈運(yùn)動(dòng)造成糖原下降后，糖異生能使酵解產(chǎn)生的乳酸、脂肪分解產(chǎn)生的甘油以及生糖氨基酸等中間產(chǎn)物重新生成糖。這對(duì)維持血糖濃度，滿足組織對(duì)糖的需要是十分重要的。2、糖異生的生理意義91糖異生可以促進(jìn)脂肪氧化分解供應(yīng)能量，當(dāng)體內(nèi)糖供應(yīng)不足時(shí)，機(jī)體會(huì)大量動(dòng)員脂肪分解，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生過多的酮體（乙酰乙酸、-羥丁酸、丙酮），而酮體則必須經(jīng)過三羧酸循環(huán)才能徹底氧化，此時(shí)糖異生對(duì)維持三羧酸循環(huán)的正常進(jìn)行起主要作用。92糖異生作用的總反應(yīng)式如下：2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H+4H2O 葡萄糖+2NAD+ +4ADP +2GDP +6Pi二、

28、糖異生的途徑9394951、丙酮酸羧化生成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸 + ATP + GTP 磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP + GDP + CO22、磷酸烯醇式丙酮酸沿酵解途徑逆向反應(yīng)生成1,6-二磷酸果糖。這個(gè)過程也要逾越一個(gè)能障，即從3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成1,3-二磷酸甘油酸的過程中需要消耗一個(gè)ATP。963、1,6-二磷酸果糖轉(zhuǎn)化成6-磷酸果糖。這是糖異生作用中的關(guān)鍵反應(yīng)，由果糖二磷酸酶催化。該酶是一個(gè)別構(gòu)酶，被其負(fù)效應(yīng)物AMP、2,6-二磷酸果糖強(qiáng)烈抑制，但ATP、檸檬酸和3-磷酸甘油酸可激活此酶的活性。4、6-磷酸果糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖，由葡萄糖-6-磷酸酶催化。該酶只在肝臟中存在，在肌肉或腦組織中沒有此酶存在，因此糖異生作用只能在肝臟中進(jìn)行。97三、糖異生途徑的前體1、凡是能生成丙酮酸的物質(zhì)都可以變成葡萄糖。例如三羧酸循環(huán)的中間物，檸檬酸、異檸檬酸、-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和蘋果酸都可以轉(zhuǎn)變成草酰乙酸而進(jìn)入糖異生途徑。 2、大多數(shù)氨基酸是生糖氨基酸如丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、精氨酸、組氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、谷胺酰胺、天冬酰胺、甲