生物化学-糖酵解糖异生和戊糖磷酸途径..pptVIP

Reaction mechanism of glucose phosphorylation catalyzed by the GKK169A mutant. Catabolic fates of pyruvate formed in glycolysis 14-3 ㈢ 厌氧条件下的丙酮酸去路：发酵 再生出继续酵解所必需的NAD+ Fermentation… carrying out energy-yielding oxidative reactions without using oxygen as an electron acceptor (cf. Fig. 11-10) Examples of Fermentation In fermentations, NADH is produced by the oxidation of an organic molecule (ie. G3P), and then is used up by donating electrons to a different organic molecule such as pyruvate (a) or acetaldehyde (b). 乳酸脱氢酶 丙酮酸脱羧酶 乙醇脱氢酶 p538a ? 丙酮酸是乳酸发酵中的最终电子受体 - 剧烈运动时骨骼肌/红细胞 生成的乳酸在运动后恢复 期间可经由血液进入肝脏 而转化成Glc (Cori cycle) - 虽然Glc的乳酸发酵 没有NAD+/NADH的 净变化，但仍可在 不消耗O2的情况下 净得 2 ATP 乳酸脱氢酶 to keep glycolysis going (cf. p299) 自学 p538b ? 乙醇是酵母等微生物发酵的还原产物 脊椎动物和一些能进行乳酸发酵的微生物均缺乏该酶 硫胺素焦磷酸 thiazole’s C2– as a nucleophile (非共价紧密结合，cf. Fig. 11-12) 乙醇脱氢酶 (Zn2+) - 在所有发酵反应中， 反应物和产物的H:C 比值均保持不变 丙酮酸脱羧酶 仅获取能量而不消耗氧或改变[NAD+/NADH]的代谢过程 (cf. Fig. 11-11) 自学 LW-4 ㈣ 糖异生 Gluconeogenesis A pathway converting pyruvate and related 3C 4C compounds to Glc ? 维持机体血糖稳态所必需 - 人体空腹血糖70~110 mg/dl (体液仅载有~20g Glc) 正常成人消耗：~160g/d 糖原储存总量(肝肾+肌肉)：180~200g - 某些组织器官以Glc为惟一或主要能源 红细胞(无线粒体)、脑、肾髓质、睾丸、眼晶状体等 心脏输出总血量的1/5~1/4进入脑，后者每天需消耗 约120 g Glc (75%) 广义指以简单前体为原料合成碳水化合物，广泛存在于生物界；但通常特指动物组织尤其是肝脏发生的从非己糖前体合成葡萄糖的全过程 - 糖异生主要发生在肝、肾 - 激素调节 降血糖：胰岛素 升血糖：胰高血糖素、糖皮质激素和肾上腺素等 14-15 - 无论动物还是植物， PEP?G6P均为不同 前体生物合成糖类的 通用途径 - 只有植物和光合 细菌能够将CO2 转化成糖类 ? 用简单前体 合成糖类 raw materials for gluconeogenesis 14-16 Opposing pathways of glycolysis and gluconeogenesis in rat liver 糖异生 糖酵解 绕行 2 绕行 3 绕行 1 - 糖酵解和糖异生 途径中的大多数 反应都基本可逆 - 绕开激酶催化的 三个能障就能使 非糖物质转化成 糖类(哺乳类肝、肾) (cf. Fig. 14-1) - 这两步连续发生的羧化-脱羧 反应是丙酮酸的活化机制： 草酰乙酸的脱羧可促进PEP生成 线粒体 胞液 绕行 1 丙酮酸羧化支路 - 丙酮酸羧化为草酰乙酸 (反应机制) P36-11 - 草酰乙酸脱羧并磷酸化成PEP (苹果酸穿梭) 羧化 脱羧 - 总反应为： 丙酮酸 + ATP + GTP ? PEP + ADP + GDP + Pi PEP 羧激酶 磷酰基供体 生物素 (辅基) 丙酮酸转运 酶