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糖代谢与胰岛素

folase)催化1,6-二磷酸果糖生成磷 酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛,此反应是可逆 的。
5. 磷酸二羟丙酮的异构反应(isomerization of
dihydroxyacetonephosphate)
磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase)催化 磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛,此反应 也是可逆的。
10. 磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移
(一)糖酵解过程
糖酵解分为两个阶段共10个反应,每个分子葡萄糖经 第一阶段共5个反应,消耗2个分子ATP为耗能过程, 第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。
1. 葡萄糖的磷酸化(phosphorylation of glucose)
进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成 6-磷酸葡萄糖(glucose 6-phophate, G-6-P),磷 酸根由ATP供给,这一过程不仅活化了葡萄糖,有 利于它进一步参与合成与分解代谢,同时还能使进 入细胞的葡萄糖不再逸出细胞。
NAD(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)
7. 1,3-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应
在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK) 催化下,1,3-二磷酸甘油酸生成3-磷酸甘油 酸,同时其C1上的高能磷酸根转移给ADP生 成ATP,这种底物氧化过程中产生的能量直 接将ADP磷酸化生成ATP的过程,称为底物 水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。 此激酶催化的反应是可逆的。
第三阶段是乙酰CoA氧化生成CO2和H2O的过 程,这期间生成的NADH,FADH2通过氧化 磷酸化过程,生成大量ATP。
在正常的机体内,代谢受着严格的调控 (regulation),处在动态平衡状态中,这种调节 主要是通过各种代谢途径中关键的限速酶的 活性变化来实现的。
调控发生在两个水平上:
1,细胞内水平,主要由代谢底物、产物的多 少来完成;
6. 3-磷酸甘油醛氧化反应(oxidation of glyceraldehyde 3phosphate) 此反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3- phosphatedehydrogenase)催化3-磷酸甘油醛氧化 脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3-二磷 酸甘油酸,本反应脱下的氢和电子转给脱氢酶的辅 酶NAD+生成NADH+H+,磷酸根来自无机磷酸。
2,整体水平,主要通过神经-内分泌系统来 实现。
二、糖的生理功能
1. 糖普遍存在于动物各组织中,它是构成细胞 的成分;
2. 供能,70%的能量来源于糖的分解; 3. 碳源,糖分解过程中形成的中间产物可以提
供合成脂类和蛋白质等物质所需要的碳
第二节 糖的分解代谢
葡萄糖在体内要经过多步化学反应来完成氧 化供能。
糖代谢与胰岛素
张东伟
第一节 概述
一 、 代 谢 的 基 本 概 念 (Basis concepts of Metabolism)
机体内的化学反应是在酶的催化下完成的。 在细胞内这些反应不是相互独立的,而是相 互联系的,一个反应的产物可能就是下一个 反应的底物,这样构成一连串的反应,称之 为代谢途径(pathway),由不同的代谢途径相 互交叉构成一个有组织有目的的化学反应网 络(network),称为代谢(metabolism)。
分解代谢主要分三个阶段进行:
第一阶段是由复杂的大分子分解为物质基本组 成单位的过程,即糖、脂肪和蛋白质降解生 成葡萄糖、脂肪酸、甘油和氨基酸;
第二阶段是由这些基本分子转变为代谢中间产 物,即活泼的二碳化合物的过程,如上述葡 萄糖、氨基酸和脂肪酸等降解为乙酰CoA, 这期间有少量能量的释放,生成ATP;
2. 6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerization of
glucose-6-phosphate)
由磷酸己糖异构酶(phosphohexose isomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldose sugar)转变为6-磷酸果糖(fructose 6phosphate,F-6-P)的过程,此反应是可逆的。
体内的代谢途径主要分为两类:
1,分解代谢(catabolism)
是由大分子(多糖、蛋白、脂类等)不断降解为小 分子(如CO2,NH3,H2O)的过程称之为分解代 谢(catabolism);
2,合成代谢(anabolism)
是由小分子(如氨基酸等)生成大分子(如蛋白质) 的过程称之为合成代谢(anabolism)。
8. 3-磷酸甘油酸的变位反应
在磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase) 催化下3-磷酸甘油酸C3-位上的磷酸基转变 到C2位上生成2-磷酸甘油酸。此反应是可逆 的。
9. 2-磷酸甘油酸的脱水反应
由烯醇化酶(enolase)催化,2-磷酸甘油酸脱水的 同时,能量重新分配,生成含高能磷酸键的 磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate PEP)。 本反应也是可逆的。
3. 6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylation of fructose 6-phosphate)
此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一步磷酸 化生成1,6-二磷酸果糖,磷酸根由ATP供给, 催化此反应的酶是磷酸果糖激酶 1(phosphofructokinase l,PFK1) 。
4. 1,6—二磷酸果糖裂解反应(cleavage of
其在体内分解有三种途径:
1. 在无氧条件下进行酵解; 2. 在有氧条件下进行有氧分解,通过三羧酸循
环,完全氧化;
3. 通过磷酸戊糖途径进行代谢。
一、糖酵解途径(glycolytic pathway)
糖酵解途径是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生 成丙酮酸(pyruvate)的过程,此过程中伴有少 量ATP的生成。在缺氧条件下丙酮酸被还原 为乳酸(lactate)称为糖酵解。有氧条件下丙酮 酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧 酸循环,生成CO2和H2O。
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