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1、第四讲 糖异生作用(Gluconeogenesis),一、糖异生的基本概念二、糖异生的途径三、糖异生和糖酵解的协同调节,一、糖异生的基本概念,指由非糖物质生成葡萄糖的过程,如:丙酮酸、草酰乙酸、生糖氨基酸、植物中乙酰-CoA等。,二、糖异生的途径,磷酸果糖激酶,己糖激酶,丙酮酸激酶,葡糖-6-磷酸酶,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,丙酮酸激酶,葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸,果糖-6-磷酸,果糖-1,6-二磷酸,甘油醛-3-磷酸,二羟丙酮磷酸,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,磷酸稀醇式丙酮酸,丙酮酸,丙酮酸,草酰乙酸,苹果酸,草酰乙酸,磷酸稀醇式丙酮酸,葡萄糖-6-磷酸酶,己糖激酶
2、,果糖-1,6-二磷酸酶,丙酮酸激酶,消耗ATP,形成ATP,ATP 丙酮酸羧化酶,GTP 磷酸稀醇式丙酮酸羧激酶,磷酸果糖激酶,糖异生不是糖酵解的逆反应。和糖酵解相比有三步不可逆反应(1)磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸(2)果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸(3)葡萄糖葡萄糖-6-磷酸生成1分子葡萄糖需消耗6分子ATP(1)丙酮酸 to 草酰乙酸:2 ATP(2)草酰乙酸 to 磷酸烯醇式丙酮酸:2GTP(3)3-磷酸甘油酸 to 1,3-二磷酸甘油酸:2ATP,三、糖异生和糖酵解的协同调节,1、葡萄糖和葡萄糖-6-磷酸之间的调节2、果糖-6-磷酸和FBP之间的调节*ATP和柠檬酸水平的调节*F-2
3、,6-BP水平的调节3、丙酮酸和PEP之间的调节4、激素水平的调节,Control Mechanisms,Substrate cycling,剧烈运动产生的乳酸在肝脏中由糖异生再生葡萄糖,因此,剧烈运动将使肝脏承受巨大压力。,寡糖的生物合成1、寡糖是一类以糖苷键相连的糖分子的化合物,组成寡糖的常见单糖分子有葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)、N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)、N-乙酰胞壁酸、唾液酸。2、形成糖苷键的单糖必须活化,其活化形式为NDP-单糖分子,常见的分别分别是:葡萄糖(UDP-Glc)、半乳糖(UDP-Gal)、甘露糖(GDP-M
4、an)、N-乙酰葡糖胺(UDP-GlcNAc)、N-乙酰半乳糖胺(UDP-GalNAc)、N-乙酰胞壁酸(UDP-N-乙酰胞壁酸)、唾液酸(CMP-唾液酸)。每个糖苷键都有专一的糖基转移酶催化。,乳 糖,生物合成UDP-Glc+Gal-1-P UDP-Gal+Glc-1-PUDP-Gal+GlcNAc Gal-GlcNAc 用于合成糖蛋白(半乳糖基转移酶,非乳腺组织)UDP-Gal+Glc 乳糖(半乳糖基转移酶和乳清蛋白结合形成乳糖合酶,授乳期乳腺组织)分解:乳糖 Gal+Glc(半乳糖酶、微生物为-半乳糖苷酶)(注:成人乳糖酶消失,易出现乳糖不耐症),糖蛋白寡糖链的生物合成,N-连寡糖*结构
5、特点:寡糖分子中具有一个共同的五糖核心,其中GlcNAc和肽链中特定序列-Asn-X-Ser/Thr-的Asn以-N-糖苷键相连。*合成特点:和肽链合成同时进行,开始于内质网,在高尔基体加工。首先形成共同寡糖前体:长醇-焦磷酸-寡糖(GlcNAc)2-(Man)9-(Glc)3。当肽链出现-Asn-X-Ser/Thr-序列时,连接到Asn上。,O-连寡糖*结构特点:寡糖分子和肽链中Ser/Thr(胶原蛋白中为HyLys)以-O-糖苷键相连,与肽链相连的单糖多为GalNAc,寡糖的非还原端多为唾液酸、硫酸或岩藻糖。*合成特点:先合成蛋白质,再合成寡糖,UDP-GalNAc连接到肽链的Ser/Thr/HyLys上。,酰胺键型寡糖*结构特点:寡糖的非还原端Man由磷酸乙醇胺以酰胺键连接到肽链的末端羧基,寡糖的还原端和磷脂酰肌醇相结合,磷脂酰肌醇的两条脂肪酸链镶嵌在细胞膜上,使糖基磷脂酰肌醇(GPI)被锚定。*合成特点:首先合成GPI,然后和靶蛋白通过磷酸乙醇胺以酰胺键连接。,