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1、基礎生物化學基礎生物化學Basic BiochemistryBasic Biochemistry9 9 糖的生物合成糖的生物合成9.1 9.1 光合作用光合作用9.2 9.2 糖異生作用糖異生作用9.3 9.3 蔗糖的生物合成蔗糖的生物合成9.4 9.4 淀粉和糖原的生物合成淀粉和糖原的生物合成糖異生作用糖異生作用糖異生:非糖前體(如丙酮酸、草酰乙酸等)合成葡萄糖的過程。糖異生:非糖前體(如丙酮酸、草酰乙酸等)合成葡萄糖的過程。主要主要發(fā)生在動物的發(fā)生在動物的肝臟肝臟中。中。糖異生糖異生的證據(jù):的證據(jù):禁食禁食2424小時后,大鼠肝臟中的小時后,大鼠肝臟中的糖原由糖原由 7%7%降低到降低到1
2、%1%,飼喂乳酸、飼喂乳酸、丙酮酸或三羧酸循環(huán)代謝的丙酮酸或三羧酸循環(huán)代謝的 中間物后大鼠中間物后大鼠肝臟中的糖原增加肝臟中的糖原增加。糖酵解和糖異生比較糖酵解和糖異生比較9.2.1 9.2.1 糖異生途徑糖異生途徑1.1.丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(PEP)丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶-生物素依賴的酶生物素依賴的酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸。催化丙酮酸羧化成草酰乙酸。丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶生物素、乙酰生物素、乙酰CoACoA、MgMg2+2+丙酮酸羧化酶定位在丙酮酸羧化酶定位在線粒體線粒體,丙酮,丙酮酸需經(jīng)載體系統(tǒng)進入線粒體后才能羧化酸需經(jīng)載體系統(tǒng)進入線粒體后
3、才能羧化成草酰乙酸,后者只有在轉(zhuǎn)變成蘋果酸成草酰乙酸,后者只有在轉(zhuǎn)變成蘋果酸后才能再進入細胞質(zhì)。后才能再進入細胞質(zhì)。丙酮酸羧激酶丙酮酸羧激酶催化草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸(催化草酰乙酸形成磷酸烯醇式丙酮酸(PEPPEP)。)。丙酮酸羧激酶丙酮酸羧激酶2.2.1 1,6 6-二磷酸果糖酯酶二磷酸果糖酯酶催化果糖催化果糖1 1,6 6-二磷酸轉(zhuǎn)化成果糖二磷酸轉(zhuǎn)化成果糖-6 6-磷酸。磷酸。3.3.6 6-磷酸葡萄糖酯酶磷酸葡萄糖酯酶催化葡萄糖催化葡萄糖-6 6-磷酸轉(zhuǎn)化成葡萄糖。磷酸轉(zhuǎn)化成葡萄糖。糖酵解和糖異生作用中的酶的差異糖酵解和糖異生作用中的酶的差異糖酵解作用糖酵解作用糖異生作用糖異生作用
4、己糖激酶(己糖激酶(hexokinasehexokinase)6 6-磷酸葡糖磷酸酶(磷酸葡糖磷酸酶(glucoseglucose-6 6-phosphatasephosphatase)磷酸果糖激酶(磷酸果糖激酶(phosphofructokinasephosphofructokinase)1,61,6-二磷酸果糖磷酸酶(二磷酸果糖磷酸酶(fructosefructose-1,61,6-bisphosphatasebisphosphatase)丙酮酸激酶(丙酮酸激酶(pyruvate kinasepyruvate kinase)丙酮酸羧化酶(丙酮酸羧化酶(pyruvatepyruvate ca
5、rboxylasecarboxylase)磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶羧激酶(phosphoenolpyruvatephosphoenolpyruvatecarboxykinasecarboxykinase)糖異生途徑總覽糖異生途徑總覽 糖異生作用是一個十分重要的生物合成葡萄糖的途徑。糖異生作用是一個十分重要的生物合成葡萄糖的途徑。在饑餓或劇烈運動造成糖原下降后,糖異生能使酵解產(chǎn)生的乳酸、脂在饑餓或劇烈運動造成糖原下降后,糖異生能使酵解產(chǎn)生的乳酸、脂肪分解產(chǎn)生的甘油等對于滿足組織對糖的需要很重要。肪分解產(chǎn)生的甘油等對于滿足組織對糖的需要很重要。糖異生可以促進脂肪氧化分解供應能量,當體內(nèi)糖供應不足時,糖異糖異生可以促進脂肪氧化分解供應能量,當體內(nèi)糖供應不足時,糖異生對維持三羧酸循環(huán)的正常進行起主要作用。生對維持三羧酸循環(huán)的正常進行起主要作用。糖異生作用的糖異生作用的生物學意義生物學意義9.2.2 9.2.2 糖酵解和糖異生的糖酵解和糖異生的互補調(diào)節(jié)互補調(diào)節(jié)