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第十章糖代谢 PPT课件_1.ppt

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1、第十章 糖代谢,糖代谢的重要,动物和大多数微生物所需的能量,主要是由糖的分解代谢提供的。另一方面,糖分解的中间产物,又为生物体合成其它类型的生物分子,如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等,提供碳源或碳链骨架。 糖代谢受神经、激素及别构物的调节控制,代谢紊乱会引起各种疾病。,10.1 糖的酶水解,淀粉(或糖原)的酶水解 二糖的酶水解,-淀粉酶,-淀粉酶:都能水解-1,4苷键,但不能水解-1,6苷键 -1,6葡萄糖苷酶:水解-1,6苷键,二糖的酶水解,麦芽糖蔗糖乳糖,单糖的吸收和转运,10.2 糖的分解代谢,10.2.1 糖原的分解 10.2.2 葡萄糖的分解,糖原的生物学意义,主要贮存器官 肝脏和肌肉 存

2、在 颗粒状,细胞质中 降解产物 G-1-P 功能 经EMP、TCA氧化分解产生能量 维持血糖水平的稳定 贮存能量,机体使用糖原作为能量储备的理由,较脂质的优点 能迅速动员 因为它是高度分支的分子,糖原的磷酸解反应可以在各非还原端同时展开; 可在无氧和有氧条件下分解代谢 脂肪酸不能作为葡萄糖的前体,当饥饿的时候,肝糖原可迅速分解并转化为血糖,为脑组织等提供燃料。,糖原的结构及其连接方式,糖原的降解,(一)糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase) (二)糖原脱支酶(glycogen debranching enxyme) (三)葡糖磷酸变位酶(phosphoglucomutas

3、e) (四)葡糖-6-磷酸酯酶,(一)糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase),起始点作用点终止点 糖原分支点前4个葡萄糖残基 产物优点: 带上磷酸基团,不需要能量即可转变为G-6-P 不能扩散到细胞外,G-1-P,非还原性末端,14糖苷键磷酸解,辅基磷酸吡哆醛,糖原磷酸化反应,糖原磷酸化酶的结构模型,糖原磷酸化酶催化的反应的机理,(二)糖原脱支酶(glycogen debranching enxyme),脱支酶为双功能酶 糖基转移酶 转移葡萄糖残基 借助于此活性可以将不能再被磷酸解的与分支点葡萄糖残基相连的3个葡萄糖单位同时转移到邻近的寡糖链上的非还原端,并维持以(14)

4、糖苷键连接。 脱支酶 分解葡萄糖-1,6-糖苷键 遗留在分支点的葡萄糖残基被水解成游离的葡萄糖分子,糖原分支点的去除,(三)磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase),G-1-PG-6-P 形成G-1,6-2P中间体,(四)葡萄糖-6-磷酸酶,存在 肝细胞、肾细胞及肠细胞光滑内质网的内腔面 作用 专门水解 G-6-P,使 游离的葡萄 糖扩散出肝 细胞进入血 流。,糖原的分解,10.2.2 葡萄糖的分解,糖酵解作用 丙酮酸氧化脱羧 三羧酸循环,(1)糖酵解:glycolysis(2)发酵:fermentation(3)三羧酸循环:tricarboxylic acid cycle,几

5、个概念,葡萄糖 丙酮酸,并伴随ATP的生成。此反应过程一般在无氧条件下进行,又称为无氧分解。,厌氧有机体把酵解生成的NADH中的氢交给丙酮酸脱羧形成乙醛,使之形成乙醇。,丙酮酸 CO2 + H2O,并产生能量。由于此氧化过程是通过柠檬酸等几种三元羧酸的循环反应来完成的,通常称为三羧酸循环或柠檬酸循环。由于分子氧是此系列反应的最终受氢体,所以又称为有氧分解。,糖酵解的发现,糖酵解的研究是从酒精发酵的研究开始发。 4000年前,我国就有酿酒的记载,后来又发展了制作工业酒精、面包制作等,但对糖变酒的过程,直到19世纪后半叶才开始。 18541864,Paster认为发酵是离不开活细胞,是没有空气的生

6、命过程。 1897年,Hans Buchner&Edward Buchner发现酵母汁可以把蔗糖变为酒精,发酵可在活细胞以外进行。 1905年,Arthur Harden&William Young发现发酵过程中无机磷酸盐逐渐消失,不断的补充使发酵速度不降低,推测发酵与无机磷将糖磷酸化有关。他们还发现,将酵母汁加热或透析而失活,将二者混合又恢复活力,证明了热不稳定的酿酶和透析组分金属离子辅酶部分 1940年,酵解的全过程被全面了解。Gustar Embden&Otto Meyerhof发现肌肉中有类似过程,称酵解,揭示了生物化学过程的普遍性。因此酵解又称Embden Meyerhof-Parn

7、as途径,简写为,EMP,糖酵解概述,发生在所有的活细胞的细胞质中。 共有十步反应组成在所有的细胞都相同,但速率不同。 两个阶段: 第一个阶段引发阶段或投资阶段: 葡萄糖 F-1,6-2P 2G-3-P 第二个阶段产能阶段或获利阶段:产生2丙酮酸+2ATP 丙酮酸的三种命运,糖酵解的两阶段反应,糖酵解的全部反应,休要惊慌!,你所要记忆的是总反应、三步限速步骤、三种特异性抑制剂、两步底物磷酸化反应、一步氧化磷酸化反应和主要的调控机制。,第一阶段:能量投资阶段,第一步反应葡萄糖的磷酸化,酶:特点:葡萄糖的磷酸化的意义 首先葡萄糖因此带上负电荷,极性猛增,很难再从细胞中“逃逸”出去 其次葡萄糖由此变

8、得不稳定,有利于它在细胞内的进一步代谢。,己糖激酶或葡萄糖激酶,ATP被消耗,第一步不可逆反应,己糖激酶和葡萄糖激酶的比较,葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞,己糖激酶的“诱导契合”,第二步反应: 葡糖-6-磷酸的异构化,酶:葡糖-6-磷酸异构酶 特点:反应可逆 抑制剂:6-磷酸葡糖酸、赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸竞争抑制酶活性,第三步反应: 磷酸果糖的激活,酶:特点:有大的自由能降低,受到高度的调控,磷酸果糖激酶,第二次消耗ATP,第二步不可逆反应,是糖酵解的限速步骤!,磷酸果糖激酶,特点:抑制剂:,变构酶,催化、效率低,EMP的速率严格依赖该酶的活性(限速酶)。,柠檬酸、AT

9、P、H+抑制,AMP、ADP消除抑制,磷酸果糖激酶,第四步反应: 果糖-1,6-二磷酸的裂解,酶:醛缩酶 特点: C6 被切成 2 C3 ,反应可逆,反应可逆。但由于正常生理条件下,甘油醛-3-磷酸不断转化为丙酮酸,大降低细胞中甘油醛-3-磷酸的浓度,因而反应向右进行。,96% 4%,来源于动物,来源于其他生物,第五步反应: 磷酸丙糖的异构化,酶:磷酸丙糖异构酶(TIM) 特点:反应可逆,反应机制涉及烯二醇中间体,反应可逆。但正常生理条件下,只有甘油醛-3-磷酸能进入EMP,且甘油醛-3-磷酸不断转化为丙酮酸,大降低细胞中甘油醛-3-磷酸的浓度,因而反应向右进行。,磷酸丙糖异构酶的作用机理,经

10、过前5步的准备阶段,1分子葡萄糖消耗2分子ATP,产生2分子甘油醛-3-磷酸,第二阶段:能量收获阶段,第六步反应:甘油醛-3-磷酸被氧化成甘油酸-1,3-二磷酸,酶:特点:产物:产生1,3-BPG和NADH,甘油醛-3-磷酸脱氢酶,反应可逆,糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应,甘油醛-3-磷酸脱氢酶,特点:抑制剂:,巯基酶,使用共价催化,负协同作用,碘代乙酸和有机汞,甘油醛-3-磷酸脱氢酶的作用机理,甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理,砷酸有毒,砷酸化学结构和化学性质与Pi极为相似,因此可以代替无机磷酸参加反应,形成甘油酸-1-砷酸-3-磷酸,其自发水解, EMP照样进行并产生热,但导致AT

11、P合成受阻,使氧化同磷酸化解偶联。,第七步反应:甘油酸-1,3-二磷酸的底物水平磷酸化,酶:特点:磷酸甘油酸激酶外形及作用机制同已糖激酶,磷酸甘油酸激酶,反应可逆,第一次底物水平磷酸化,红细胞内存在生成2,3-BPG的支路,第八步反应:甘油-3-磷酸的异构化,酶:磷酸甘油酸变位酶 特点:反应可逆,磷酸基团从 C-3转移到C-2,依赖于甘油酸-2,3-二磷酸的磷酸甘油酸变位酶的作用机制,第九步反应:甘油酸-2-磷酸的烯醇化转变成 PEP,酶:烯醇化酶 烯醇化酶的作用机制:促进甘油酸-2-磷酸上某些原子的重排从而形成具有较高的磷酸转移势能的高能分子。 烯醇化酶的抑制剂:,氟合物:能够与Mg 2和磷

12、酸基团形成氟磷酸镁复盐,第十步反应: PEP的底物水平磷酸化,酶:特点:G为大的负值受到调控!,丙酮酸激酶,别构酶,需Mg2+ 、 Mn2+,ATP、长链脂肪酸、乙酰CoA、丙氨酸抑制酶活性;F-1,6-二磷酸、PEP激活酶活性。,丙酮酸激酶,第三步不可逆反应,第二次底物水平磷酸化,经过5步放能反应,2分子甘油醛-3-磷酸生成2分子丙酮酸,4分子ATP,2分子NADH+H+,NADH和丙酮酸的去向,在有氧状态下(1)NADH的命运:在呼吸链被彻底氧化成H2O并产生更多的ATP。(2)丙酮酸的命运:经过线粒体内膜上丙酮酸运输体进入线粒体基质,被基质内的丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰-CoA 在缺氧状态

13、或无氧状态下(1)乳酸发酵(2)酒精发酵,NADH:线粒体内膜上的穿梭,甘油-3-磷酸穿梭系统 苹果酸-天冬氨酸穿梭系统,苹果酸-天冬氨酸穿梭系统,甘油-3-磷酸穿梭系统,骨骼肌、脑组织,back,back,丙酮酸的代谢去向,生成乳酸-乳酸发酵,在厌氧酵解时,例如某些厌氧乳酸菌、肌肉由于剧烈运动而造成暂时缺氧状态或呼吸、循环系统机能障碍暂时供氧不足时。乳酸脱氢酶,两种亚基组成5种同工酶,在血液中的同工酶比例恒定,临床上作为诊断心肌和肝脏疾病,+ NADH + H+,Lactate dehydrogenase 乳酸脱氢酶,+ NAD+,生成乙醇乙醇发酵,1、丙酮酸脱羧形成乙醛:TPP为丙酮酸脱羧

14、酶(动物不存在)辅酶 2、乙醛还原成乙醇同时产生NAD+ 3、发面、制作面包和馒头、酿酒工业,糖酵解的产能计算,糖酵解的其他底物,甘油、果糖、甘露糖和半乳糖 甘油转变成磷酸二羟丙酮 果糖和甘露糖通过比较常规的途径进入糖酵解 半乳糖通过Leloir途径进入,甘油和其它单糖进入糖酵解的途径,半乳糖进入糖酵解的途径(Leloir途径),糖酵解的生理意义,产生ATP 提供生物合成的原料 也是其他单糖的基本代谢途径,丙酮酸的有氧氧化,产物: CO2、H2O、ATP 过程: 第一阶段:丙酮酸氧化脱羧(丙酮酸乙酰CoA ) 第二阶段:三羧酸循环(乙酰CoA CO2、H2O、ATP ),丙酮酸的氧化脱羧,反应

15、部位反应作用反应酶系,在真核细胞线粒体基质中,连接EMP和TCA的中心环节,线粒体膜上的丙酮酸脱氢酶系(复合体),丙酮酸跨线粒体内膜的转运,丙酮酸脱羧和脱氢形成乙酰CoA,丙酮酸脱氢酶系,丙酮酸脱氢酶系,三种酶六种辅因子,丙酮酸脱氢酶(E1) 二氢硫辛酸转乙酰基酶(E2) 二氢硫辛酸脱氢酶(E3),TPP 硫辛酸、CoA FAD、NAD+ Mg2+,丙酮酸脱氢酶系的结构和组成,hydroxyethyl-TPP,acetyl-CoA,大肠杆菌内丙酮酸脱氢酶系,催化丙酮酸转变为乙酰CoA,四个步骤 1、丙酮酸脱羧反应: 2、乙酰基转移到CoA分子上形成乙酰CoA: 3、还原型E2氧化,形成氧化型E

16、2: 4、还原型E3再氧化:,简单图解丙酮酸脱氢酶系催化反应,TPP在反应系统中的作用,E1,硫辛酸在反应系统中的作用,CoA在反应系统中的作用,E2,FAD、NAD+在反应系统中的作用,递氢体作用 FAD+2H- FADH2 NAD+2H- NADH+H+,E3,E3,砒霜的毒性机理,微生物对砷更敏感,常用砷化物治疗锥虫病、梅毒,但有严重副作用,引发湿疹、头晕、关节炎、心悸等。,三羧酸循环,三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA循环),Krebs循环( Krebs被称为ATP循环之父) 定义发生部位,丙酮酸通过进行脱羧和脱氢反应,羧基形成CO2,氢原子则随着载体

17、(NAD+、FAD)进入电子传递链经过氧化磷酸化作用,形成水分子并将释放出的能量合成ATP。,线粒体,三羧酸循环全部反应,第一步反应:柠檬酸的合成,酶:特点:抑制剂:,柠檬酸合酶(citrate synthase),不可逆反应, TCA的限速步骤,ATP、NADH、琥珀酰CoA、酯酰CoA,草酰乙酸与乙酰CoA缩合形成柠檬酸,氟代乙酸在细胞内的代谢转变及对TCA循环的影响,用于杀虫剂或灭鼠药,柠檬酸合酶的两种构象,第二步反应:异柠檬酸的形成,酶: 顺乌头酸酶 特点: 可逆反应,产物的立体专一性,柠檬酸异构化形成异柠檬酸,铁硫蛋白在顺乌头酸酶反应中的作用,含有Fe-S聚簇,与柠檬酸结合,并参与底

18、物的脱水和再水合作用。,顺乌头酸酶催化反应中产物的立体专一性,第三步反应:异柠檬酸的氧化脱羧,酶:特点:别构调控:,异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase),第一个氧化还原反应,第一个脱羧反应,产物NADH,ADP、NAD+、Mg2+协同活化,NADH、ATP抑制,异柠檬酸氧化形成-酮戊二酸,第四步反应:-酮戊二酸的氧化脱羧,酶:特点:催化机制:同丙酮酸脱氢酶系。,-酮戊二酸脱氢酶系,第二次脱羧,第二次氧化还原反应,产物NADH,三种酶:-酮戊二酸脱氢酶(E1)、二氢硫辛酸转琥珀酰基酶(E2)、二氢硫辛酸脱氢酶(E3) 六种因子:TPP、硫辛酸、FAD、NAD+、Co

19、A、Mg2+,-酮戊二酸氧化脱羧形成琥珀酰-CoA,第五步反应:底物水平的磷酸化,酶:特点:,琥珀酰- CoA合成酶(琥珀酰硫激酶),TCA唯一一步产生高能磷酸键的反应,琥珀酰- CoA转化成琥珀酸,琥珀酰-CoA合成酶的反应机理,第六步反应:琥珀酸的脱氢,酶:特点:抑制:,琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase),TCA中唯一嵌入线粒体内膜的酶,直接位于电子传递链,第三次氧化还原反应,产物FADH2,丙二酸强竞争性抑制,琥珀酸脱氢形成延胡索酸,第七步反应:L-苹果酸的形成,酶:延胡索酸酶(富马酸酶,fumarase) 特点:严格的立体专一性。,第八步反应:草酰乙酸的再生

20、,酶:特点:,苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase),第四次氧化还原反应,产物NADH,L-苹果酸脱氢形成草酰乙酸,三羧酸循环全部反应,丙酮酸氧化分解所产生的能量,一分子葡萄糖彻底氧化过程中的ATP收支情况,三羧酸循环的生物学意义,产生更多的ATP 提供生物合成的原料是糖、氨基酸和脂肪酸最后的共同分解途径 某些代谢中间我作为其他代谢途径的别构效应物 产生CO2,三羧酸循环中间物的去向,三羧酸循环的回补反应,草酰乙酸的回补,高等植物、细菌、酵母,动物的肝和肾,动物的骨骼肌和心肌,Asp、Glu的转氨作用可以形成草酰乙酸和-酮戊二酸 Ile、Val、Met、Thr在细胞内均可氧化

21、成琥珀酰CoA,乙醛酸循环(植物和微生物),在每一轮循环中,前者有两分子乙酰-CoA进入 只产生NADH,但不产生FADH2 无底物水平磷酸化反应,因此不产生ATP 不生成CO2,无碳单位的损失,净合成了糖异生的前体苹果酸,解决了乙酰CoA在动物细胞中不能净转变为葡萄糖的难题,特别是在富含油脂的种子发芽时,使脂肪能转变为葡萄糖。,乙醛酸循环与三羧酸循环的比较,植物细胞内的乙醛酸循环体及线粒体的亚显微结构,植物细胞内乙醛酸循环的生理意义和草酰乙酸的再生,戊糖磷酸途径,(一)戊糖磷酸途径的发现 1、戊糖磷酸途径:pentose phosphate pathway,PPP 又称戊糖支路、磷酸己糖支路

22、途径、6-磷酸葡糖酸途径、磷酸戊糖循环 2、向供研究EMP使用的组织匀浆中添加碘乙酸或氟化物等抑制,葡萄糖的利用仍在继续,进而认识到其它途径的存在,其中PPP途径就是其一。,戊糖磷酸途径的主要反应,场所起始物还原型辅酶分两个阶段,细胞溶胶内,葡萄糖-6-磷酸,NADP+,氧化阶段和非氧化阶段,氧化阶段,包括三个不可逆反应 葡糖-6-磷酸脱氢酶 不可逆反应(受到NADPH抑制) 葡糖酸内酯酶 没有酶催化,也能发生 葡糖酸-6-磷酸脱氢酶 氧化脱羧反应,此酶对NADP+高度特异性的; 对NAD+的Km比对NADP+高1 000倍,葡糖-6-磷酸的脱氢,葡萄糖酸内酯的水解,6-磷酸葡糖酸的脱氢,非氧

23、化阶段,非氧化相全部由非氧化的可逆反应组成,共有5步,反应的性质是异构或分子重排,通过此阶段的反应,6分子戊糖转化成5分子己糖。 将戊糖转变成糖酵解的中间物。 磷酸戊糖异构酶 磷酸戊糖差向异构酶 转酮酶 催化二碳单位的转移,需要TPP为辅助因子 转醛酶催化三碳单位的转移 转酮酶,5,5,3,7,6,4,5,4,6,3,C5 + C5 C7 + C3 C7 + C3 C4 + C6 C5 + C4 C6 + C3,总结: 3C5 2C6 + C3,+,+,+,+,+,核糖-5-磷酸的形成,木酮糖-5-磷酸的形成,第一次碳单位转移和重排反应,转酮酶催化的反应机理,第二次碳单位转移和重排反应,第三次

24、碳单位转移和重排反应,戊糖磷酸途径的总结,一个葡萄糖分子是不可能完成上述反应的,至少有3个葡萄糖分子同时进入才可以完成; 只有6个葡萄糖分子同时进入戊糖磷酸途径,到最后才相当于有一个葡萄糖分子完全被氧化成CO2和H2O; 戊糖磷酸途径并不是细胞产生NADPH的唯一途径 发生在细胞液,不需要氧气; 根据细胞对NADPH、核糖和ATP的需要不同,戊糖磷酸途径可以四种不同的模式存在:快速分裂的细胞需要更多的核糖-5-磷酸以第一种模式存在,需要等量的核糖-5-磷酸和NADPH的细胞以第二种模式存在,需要更多的NADPH以进行生物合成的细胞以第三种模式存在,只需要NADPH和ATP而不需要核糖-5-磷酸

25、的细胞以第四种模式存在; 调节机制相当简单,戊糖磷酸途径的四种变化形式,磷酸戊糖途径的功能,与NADPH有关的功能 (1)提供生物合成的还原剂NADPH (2)解毒细胞色素P450单加氧酶解毒系统需要NADPH参与对毒物的羟基化反应 (3)供给能量 与核糖-5-磷酸有关的功能提供核苷酸及其衍生物(ATP、NAD、FAD、CoA)合成的前体核糖-5-磷酸 与赤藓糖-4-磷酸有关的功能芳香族氨基酸和维生素B6的合成需要赤藓糖 戊糖代谢的重要途径,巨噬细胞膜上的NADPH氧化酶的防御功能,糖异生,糖异生:gluconeogenesis它主要发生在动物的肝脏(80)和肾脏(20),是动物细胞自身合成葡

26、萄糖的唯一手段。植物和某些微生物也可以进行糖异生。,葡萄糖的异生作用,泛指细胞内由乳酸或其它非糖物质净合成葡萄糖的过程。,糖异生的意义,1、是一个非常很重要的生物合成葡萄糖的途径 红细胞和脑以葡萄糖为主要燃料 2、维持血糖浓度,满足组织对糖的需要。 3、减轻或消除代谢性酸中毒。 4、植物或某些微生物使用乙酰CoA作为糖异生的前体。,糖异生的底物(动物),丙酮酸, 乳酸, 甘油, 生糖氨基酸,所有TCA循环的中间物 偶数脂肪酸不行! 因为偶数脂肪酸氧化只能产生乙酰CoA,而乙酰CoA不能提供葡萄糖的净合成 牛胃细菌可将纤维素分解为乙酸、丙酸、丁酸,糖异生与糖酵解途径的比较,糖异生不是EMP的简单

27、逆转,其中7步可逆步骤是共同的,3步不可逆步骤由另一些酶来催化并需ATP供能。 二是机体在对这两种代谢实行交互调控的时候不允许它们同时被激活或被抑制,否则就会陷入无效循环之中。,丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸,丙酮酸羧化酶的结构模型,线粒体基质 生物素辅基 ATP驱动羧化反应,丙酮酸羧化酶的作用机理,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶PEPCK的作用机理,果糖-1,6-二磷酸转化成果糖-6-磷酸,热力学上是有利的,肝细胞内的G 是-8.6 kJ/mol,葡糖-6-磷酸水解成葡萄糖,存在于肝、肾细胞内质网膜上。 肌肉和脑细胞没有这种酶,故不能进行糖异生 G-6-P需要进入内质网腔才能水解,其它物质进入糖异生的途

28、径,Cori循环和Ala循环,糖异生能量消耗,2丙酮酸+2NADH+4ATP+2GTP+6H2O+4H+糖异生 葡萄糖+2NAD+4ADP+2GDP+6Pi,糖原的生物合成,需要活化的葡萄糖单位UDP-Glc 需要引物糖原素 从还原端向非还原端进行 分支需要分支酶,特点:,活化的葡萄糖单位的形成,UDPGlc的合成的自由能变化,引物-糖原素,在一种叫Tyr糖基转移酶的催化下,第一个葡萄糖单位转移到Tyr194 OH 二聚体糖原素的自催化作用将第二个葡萄糖单位转移到第一个葡萄糖单位的4号位羟基上,形成第一个-1,4-糖苷键。 到形成一个七糖单位以后,由糖原合酶取而代之,而糖原素随之解离。,糖原合

29、酶,糖原合酶不能催化糖原的从头合成,只能将葡萄糖单位从UDPGlc转移至事先已合成好的引物上。从还原端向非还原端以( 1 4 )添加新的葡萄糖单位。,糖原分支酶(glycogen branching enzyme),淀粉1,41,6-转葡糖基酶,糖基46-转移酶 将一个七糖单位从一段长于11个葡萄糖残基的糖链非还原端断开( 1 4 )糖苷键,转移到邻近的糖链上并形成( 1 6 )糖苷键,二分支相距至少4个葡萄糖残基。,糖酵解作用的调节 磷酸果糖激酶,限速酶 受ATP、柠檬酸、H+抑制,AMP、ADP消除抑制,果糖-2,6-二磷酸对酵解的作用,F-6-P加速F-2,6-P的合成并抑制其降解,F-

30、2,6-P激活果糖磷酸激酶,已糖激酶和丙酮酸激酶对EMP作用,已糖激酶受F-6-P的抑制 丙酮酸激酶受ATP的抑制,丙酮酸脱氢酶复合体的调控,1、产物控制 NADH(E3)、乙酰CoA(E2)竞争抑制 2、磷酸化和去磷酸化的调控 E1 3、核苷酸反馈抑制 E1:GTP抑制、AMP活化,三羧酸循环的调控,(一)三羧酸循环本身制约系统的调节 三种关键酶:柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶 底物(乙酰-CoA、草酰乙酸)推动活性、产物(NADH)抑制 (二)ATP、ADP、Ca2+对三羧酸循环的调节 激活丙酮酸脱氢酶磷酸酶,从而激活丙酮酸脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、-酮戊二酸脱氢酶,磷酸戊糖途径反应速度的调控,1、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 催化的葡萄糖-6-磷酸的脱氢反应是不可逆的,是限速反应。 最重要的调控因子为NADP+的水平。 2、转酮酶和转醛酶反应都是可逆反应,根据细胞代谢需要调节反应方向。 (1)细胞分裂时:核糖-5-磷酸 (2)脂肪合成时:NADP+ (3)二者平衡时:,糖异生的调节,EMP与糖异生的相互协调 EMP活跃,则糖异生受抑制。 1、磷酸果糖激酶和果糖-1,6-二磷酸酶的调节 2、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶、PEP羧激酶之间的调节,

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