1、第23章 糖原異生和糖的其他代謝途徑,一、糖原異生 （一）概念：葡糖異生是指以非糖物質(zhì)合成Glc的過(guò)程。 （二）糖異生存在于動(dòng)物、植物和微生物中。高等動(dòng)物糖異生主要存在于肝臟中，腎皮質(zhì)也有少許作用。 （三）糖異生的意義：是為依賴于葡萄糖作為能源物質(zhì)的器官提供葡萄糖，人腦以葡萄糖作為主要的能源物質(zhì)，紅細(xì)胞、腎髓質(zhì)、睪丸眼晶狀體也主要依賴葡萄糖作為能源物質(zhì)。 （四）葡糖異生途徑：葡糖異生并不是糖酵解的逆過(guò)程，在糖酵解中有三種酶催化不可逆反應(yīng)，葡糖異生要繞過(guò)這三種酶。GlcG-6-P ，F(xiàn)-6-PF-1.6-P PEP丙酮酸,（五） 糖異生前體 非糖物質(zhì)包括丙酮酸、甘油、乳酸及某些氨基酸等或者說(shuō)凡是

2、能生成丙酮酸或成草酰乙酸的物質(zhì)都可以變成葡萄糖，如TCA中全部的中間產(chǎn)物，大多數(shù)氨基酸 植物微生物經(jīng)過(guò)乙醛酸循環(huán)，可將乙酰CoA轉(zhuǎn)化成草酰乙酸，因此可以將脂肪酸轉(zhuǎn)變成糖。動(dòng)物體中不存在乙醛酸循環(huán)，因此不能將乙酰CoA轉(zhuǎn)變成糖。 反芻動(dòng)物胃、腸道細(xì)菌分解纖維素，產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等，其中奇數(shù)碳脂肪酸可轉(zhuǎn)變成琥珀酰CoA，進(jìn)入TCA，生糖。,AMP和F-1，6-二磷酸通過(guò)刺激磷酸果糖激酶來(lái)加速糖酵解，通過(guò)制約果糖1，6-二磷酸酶活性來(lái)抑制糖異生途徑。 ATP和檸檬酸通過(guò)抑制磷酸果糖激酶活性來(lái)降低糖酵解過(guò)程，檸檬酸還能刺激果糖1，6-二磷酸酶活性來(lái)加速糖異生。,（六） 糖異生調(diào)控,饑餓時(shí)，胰高血糖

3、素分泌增加，后者刺激ATP生成cAMP。cAMP激活果糖1，6-二磷酸酶-2活性，抑制磷酸果糖激酶-2的活性，導(dǎo)致果糖2，6-二磷酸減少，結(jié)果，糖酵解被抑制，糖異生加強(qiáng)，以維持血糖恒定。,胞食時(shí)，胰島素分泌量增加，胰島素刺激磷酸果糖激酶-2活性，導(dǎo)致果糖2，6-二磷酸含量增加。果糖2，6-二磷酸又能激活磷酸果糖激酶的活性，使糖酵解加速。,在肝臟中， 高濃度的ATP和丙氨酸能抑制丙酮酸激酶的活性。F-1,6-二磷酸能激活丙酮酸激酶的活性。 丙酮酸羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶是糖異生的兩種酶，ADP濃度高時(shí)，說(shuō)明細(xì)胞缺乏能量，ADP通過(guò)抑制這兩種酶活性來(lái)抑制糖異生，乙酰CoA濃度高時(shí)，說(shuō)明糖有氧

4、氧化中間產(chǎn)物積累，會(huì)加速糖異生。,（七）乳酸的再利用和可立氏循環(huán)（Cori） 在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸，乳酸運(yùn)送到肝臟中通過(guò)糖原異生形成葡萄糖再運(yùn)送到肌肉中。這叫可立氏循環(huán)。,二、糖的其他代謝途徑 自然界中的寡糖主要有：乳糖、麥芽糖和蔗糖等。 主要介紹乳糖的合成與分解,（一）乳糖的合成與分解 1、乳糖的合成 乳糖是乳汁中主要的糖，人乳中含乳糖約為57%，牛奶中的乳糖一般為4.5-5.2%之間，因地區(qū)不同、飼料不同、品種不同而有所差異。 乳糖是由半乳糖和葡萄糖通過(guò)1，4糖苷鍵形成的雙糖，乳糖有和-兩種構(gòu)型，-乳糖比-乳糖易溶于水，甜度也稍大。 乳糖的合成時(shí)，需要活化的半乳糖作為半乳糖的供體與

5、D-葡萄糖反應(yīng)生成D-乳糖。 乳糖的活化形式是形成UDP-半乳糖,UDP-半乳糖不僅在乳糖的合成中作為半乳糖的供體,而且在復(fù)雜多糖和糖蛋白中也具有重要作用.,-乳糖,+,乳糖合酶,絕大多數(shù)脊椎動(dòng)物組織中有一種半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶,此酶在糖蛋白中合成中起催化作用,將UDP-半乳糖的半乳糖基轉(zhuǎn)移到糖蛋白的N-乙酰葡糖胺分子上,但半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶在以葡萄糖為半乳糖基受體的反應(yīng)中活性低. 但在雌性動(dòng)物生產(chǎn)后,乳腺中會(huì)產(chǎn)生一種-乳清蛋白,乳腺中的半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶迅速與-乳清蛋白結(jié)合,導(dǎo)致該酶的專一性發(fā)生改變,并以極高的速度將UDP-半乳糖上的半乳糖基轉(zhuǎn)移到葡萄糖分子上形成乳糖.,2、乳糖的分解代謝 在人及動(dòng)物體內(nèi)

6、，乳糖的水解是由乳糖酶催化的，在人及動(dòng)物的小腸黏膜 上皮細(xì)胞的外表面具有乳糖酶,能將乳糖水解為半乳糖和葡萄糖,然后被吸收. 在微生物體內(nèi)乳糖水解是由-半乳糖苷酶催化的。細(xì)菌的-半乳糖苷酶是誘導(dǎo)酶,在誘導(dǎo)物乳糖的存在下可誘導(dǎo)合成,當(dāng)誘導(dǎo)物消失后,酶的合成又停止. 伴隨-半乳糖苷酶合成的還有兩種酶，一種是半乳糖苷通透酶，另一種是硫代半乳糖苷轉(zhuǎn)乙?；?，半乳糖苷通透酶是乳糖透過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜所必要的；硫代半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰基酶的功能還有待研究。,3、乳糖不耐癥 幾乎所有的嬰兒和幼兒都能消化乳糖，到青年和成年后，許多人小腸上皮細(xì)胞中乳糖酶活性或是大部分消失或是全部消失，導(dǎo)致乳糖不能被完全消化或根本不能被消化，

7、也不能被吸收。 乳糖留存在小腸中，使小腸內(nèi)滲透壓升高，不僅影響水的被吸收，也會(huì)導(dǎo)致流體向小腸腔內(nèi)流，造成腹脹。 未分解吸收的乳糖進(jìn)入結(jié)腸后，被腸道的細(xì)菌發(fā)酵成為小分子的有機(jī)酸如醋酸、丙酸、丁酸等，并產(chǎn)生一些氣體如甲烷、H2、CO2等,這些產(chǎn)物大部分可被結(jié)腸重吸收，而未被吸收的或仍未被分解的乳糖可引起腸鳴、腹脹、腹痛、排氣、腹瀉等癥狀，有的人還會(huì)發(fā)生絞痛、惡心等，臨床上叫乳糖不耐癥。,乳糖不耐癥在世界范圍內(nèi)是一種多發(fā)疾病，易發(fā)人群主要有以下幾種情況： （1）成年人主要是由于遺傳原因，體內(nèi)乳糖酶從出生一年后開(kāi)始衰減。（ （2）是先天性疾病。嬰兒在剛出生時(shí)腸道內(nèi)就缺乏乳糖酶活性。 （3）由于早產(chǎn)而造成嬰兒腸道乳糖酶活性低。,蔗糖 +