丙酮酸糖异生的关键酶及其催化反应步骤
糖异生是糖酵解的逆过程，其中有三个不可逆过程需要酶的催化。
下面，详细说一下糖异生的过程。
根据糖酵解的过程可知：
第一步，丙酮酸在丙酮酸羧化酶，辅酶生物素的催化下转化为草酰乙酸，这个过程丙酮酸在线粒中发生。
然后草酰乙酸在线粒体中苹果酸脱氢酶还原成苹果酸，或者天冬氨酸氨基转移酶还原成天冬氨酸出线粒体，接下来它们又在胞液中分别由苹果酸脱氢酶或者天冬氨酸氨基转移酶作用下恢复生成草酰乙酸，再在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化下生成磷酸烯醇式丙酮酸。
第二步可逆反应生成2-磷酸甘油酸。
第三步可逆反应生成3-磷酸甘油酸。
第四步可逆反应生成1,3-二磷酸甘油酸。
第五步可逆反应生成3-磷酸甘油醛，它与磷酸二羟丙酮同分异构体，可以相互转化。
第六步可逆反应生成果糖-1,6-二磷酸。
第七步不是可逆反应，由果糖二磷酸酶-1催化转化为果糖-6-磷酸。
第八步可逆反应生成葡糖-6-磷酸。
第九步是最后一步，是不可逆反应；由葡萄糖-6-磷酸酶催化，是磷酸酯水解反应，生成葡萄糖。
其中关键酶有4种：丙酮酸羧化酶，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶，果糖二磷酸酶-1，葡萄糖-6-磷酸酶。
糖代谢作业及答案
班级学号姓名第八章糖代谢作业及参考答案一.填空1．??淀粉酶和?–淀粉酶只能水解淀粉的_________键，所以不能够使支链淀粉完全水解。
2．1分子葡萄糖转化为2分子乳酸净生成______________分子ATP3．糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应，这些酶是__________、____________和_____________。
4．糖酵解抑制剂碘乙酸主要作用于___________酶。
5．调节三羧酸循环最主要的酶是____________、___________、______________。
6．2分子乳酸异生为葡萄糖要消耗_________ATP。
7．丙酮酸还原为乳酸，反应中的NADH来自于________的氧化。
8．延胡索酸在____________酶作用下，可生成苹果酸，该酶属于EC分类中的酶类。
9.磷酸戊糖途径可分为______阶段，分别称为_________和_______，其中两种脱氢酶是_______和_________，它们的辅酶是_______。
是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。
12．糖酵解在细胞的___中进行，该途径是将_________转变为_______，同时生成________和_______的一系列酶促反应。
13．淀粉的磷酸解过程通过_______酶降解α–1,4糖苷键，靠________和________酶降解α–1,6糖苷键。
14．TCA循环中有两次脱羧反应，分别是由_______和________催化。
15．乙醛酸循环中不同于TCA循环的两个关键酶是和。
16．乳酸脱氢酶在体内有5种同工酶，其中肌肉中的乳酸脱氢酶对__________亲和力特别高，主要催化___________反应。
17.在糖酵解中提供高能磷酸基团，使ADP磷酸化成ATP的高能化合物是____________和______________18．糖异生的主要原料为______________、_______________和________________。
第六章糖代谢
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
主要是从丙酮酸生成葡萄糖的具体 反应过程。
糖异生与糖酵解的多数反应是共有 的、可逆的；
糖酵解中有3个不可逆反应，在糖异 生中须由另外的反应和酶代替。
5
（一）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
生物素
丙酮酸羧化酶
CO2 ATP
（线粒体）
ADP+Pi
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸
第六章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
内容提纲
概述 糖的分解代谢
糖的无氧氧化 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
糖原的合成与分解 糖异生作用 血糖及其调节
2
第六节 糖异生
Gluconeogenesis
糖异生途径 糖异生的调节 生理意义
3
概念 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合
果糖二磷酸酶-1 Pi
1,6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
向反应，这种互变
ADP 6-磷酸果糖激酶-1 ATP
循环称之为底物循
ADP+Pi
GTP 磷酸烯醇式丙
丙酮酸羧化酶
环(substratecycle)。 CO2+ATP
草酰乙酸
酮酸羧激酶 GDP+Pi
丙酮酸
PEP +CO2
ATP 丙酮酸激酶 ADP
14
18
糖
皮
质 激
—
素
胰高血糖素 —
激素对糖异生和糖酵解的调节作用
19
三、糖异生的生理意义
(一)饥饿情况下维持血糖浓度恒定（最主要功 能） (二)补充或恢复肝糖原储备
丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸
丙酮酸羧化酶催化丙酮酸生成草酰乙酸下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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生物化学习题-第七章：糖代谢
第七章糖代谢一、知识要点（一）糖酵解途径：糖酵解途径中，葡萄糖在一系列酶的催化下，经10步反应降解为2分子丙酮酸，同时产生2分子NADH+H+和2分子ATP。
主要步骤为（1）葡萄糖磷酸化形成二磷酸果糖；（2）二磷酸果糖分解成为磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，二者可以互变；（3）磷酸甘油醛脱去2H及磷酸变成丙酮酸，脱去的2H 被NAD+所接受，形成2分子NADH+H+。
（二）丙酮酸的去路：（1）有氧条件下，丙酮酸进入线粒体氧化脱羧转变为乙酰辅酶A，同时产生1分子NADH+H+。
乙酰辅酶A进入三羧酸循环，最后氧化为CO2和H2O。
（2）在厌氧条件下，可生成乳酸和乙醇。
同时NAD+得到再生，使酵解过程持续进行。
（三）三羧酸循环：在线粒体基质中，丙酮酸氧化脱羧生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸，进入三羧酸循环。
柠檬酸经脱水、加水转变成异柠檬酸，异柠檬酸经过连续两次脱羧和脱氢生成琥珀酰CoA；琥珀酰CoA发生底物水平磷酸化产生1分子GTP和琥珀酸；琥珀酸脱氢，加水及再脱氢作用依次变成延胡索酸、苹果酸和循环开始的草酰乙酸。
三羧酸循环每进行一次释放2分子CO2，产生3分子NADH+H+，和一分子FADH2。
（四）磷酸戊糖途径：在胞质中，磷酸葡萄糖进入磷酸戊糖代谢途径，经过氧化阶段和非氧化阶段的一系列酶促反应，被氧化分解成CO2，同时产生NADPH + H+。
其主要过程是G-6-P脱氢生成6-磷酸葡萄糖酸，再脱氢脱羧生成核酮糖-5-磷酸。
6分子核酮糖-5-磷酸经转酮反应和转醛反应生成5分子6-磷酸葡萄糖。
中间产物甘油醛-3-磷酸，果糖-6-磷酸与糖酵解相衔接；核糖-5-磷酸是合成核酸的原料，4-磷酸赤藓糖参与芳香族氨基酸的合成；NADPH+H+提供各种合成代谢所需要的还原力。
（五）糖异生作用：非糖物质如丙酮酸，草酰乙酸和乳酸等在一系列酶的作用下合成糖的过程，称为糖异生作用。
糖异生作用不是糖酵解的逆反应，因为要克服糖酵解的三个不可逆反应，且反应过程是在线粒体和细胞液中进行的。
糖酵解、糖异生和戊糖磷酸途径
2
它主要在肝细胞和胰岛细胞中进行，是葡萄糖生 成丙酮酸的重要步骤，也是糖异生的主要来源。
3
戊糖磷酸途径的产物丙酮酸可以进一步转化为葡 萄糖或者脂肪酸，参与能量代谢和物质合成。
戊糖磷酸途径过程
01
葡萄糖经过一系列的酶促反应， 生成6-磷酸葡萄糖。
03
6-磷酸葡糖酸经过磷酸戊糖异构 酶的催化，异构为5-磷酸葡糖酸
药物研发
了解这些代谢过程有助于药物的 研发，针对相关酶或代谢途径设 计新的药物，用于治疗相关疾病。
02
糖酵解
糖酵解定义
01
糖酵解定义：糖酵解是指在无氧或微氧条件下，葡萄糖在细胞 质中被分解成为丙酮酸的过程，并伴随着少量能量释放。
02
糖酵解是生物体获取能量的重要方式之一，特别是在缺氧或无
氧环境中。
糖酵解是葡萄糖代谢的主要途径之一，为生物体的生命活动提
03
供所需的能量。
糖酵解过程
01
糖酵解过程分为三个阶段：己糖 激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激 酶三个限速步骤。
02
在己糖激酶的作用下，葡萄糖磷 酸化生成6-磷酸葡萄糖。
磷酸果糖激酶催化6-磷酸果糖磷 酸化生成1,6-二磷酸果糖。
03
丙酮酸激酶催化1,6-二磷酸果糖 裂解生成丙酮酸和ATP。
糖酵解、糖异生和戊 糖磷酸途径
目录
• 引言 • 糖酵解 • 糖异生 • 戊糖磷酸途径 • 三种代谢途径的比较和总结
01
引言
主题简介
糖酵解
01
糖酵解是生物体内将葡萄糖分解为丙酮酸的过程，是生物体获
取能量的主要方式之一。
糖异生
02
糖异生是指将非糖物质转化为葡萄糖的过程，是维持血糖水平
丙酮酸的生成
糖 非还原端
糖原核心
原
磷
G -1-P90%
磷酸化酶a
酸
解
G -6-P
的
转移酶
步
骤
G
G10%
脱枝酶（释放1个葡萄糖）
4
葡萄糖的主要代谢途径
葡萄糖
糖异生
（有氧无氧）
6-磷酸葡萄糖 糖酵解
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
5
6
第二节 糖的分解代谢
7
一、无氧酵解途径（EMP）
CHOH
乳酸脱氢酶
CH3
lactate
38
糖酵解 途径
39
糖的无氧酵解途径
40
EMP能量变化简图
1,6-FBP
磷酸二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ羟丙酮
3-P-G
2H+
1,3-B-P-G
ATP
ATP ATP
Ｇ-6-P
Ｆ-6-P
PEP 2-P甘油酸
3-P甘油酸
ATP ATP ATP
Ｇ
丙酮酸
41
糖 原 (Gn)
H3PO4
磷酸化酶
段
第
磷酸己糖的裂解
二 阶
段
糖原（或淀粉）
EMP的化学历程
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
6-磷酸果糖
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸
第
丙酮酸和ATP的生 三
成（放能）
阶
段
23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
27
第9章 糖异生
葡萄糖
糖 异 生 途 径
丙酮酸
NADH NAD+
乳酸
肝
葡萄糖
乳酸
血液
葡萄糖
糖 酵 解 途 径
丙酮酸
NADH NAD+
乳酸
肌肉
乳酸循环
•概念：肌收缩（尤其是氧供应不足时）通过糖酵
解产生乳酸，因为肌肉内糖异生活性低，所以乳酸 通过细胞膜弥散进入血液后，再入肝，在肝内异生 为葡萄糖，葡萄糖入血后又可被肌肉摄取，这就构 成了一个循环，成为乳酸循环，也叫Cori循环。
F-2、6-BP多
F-6-P
-
F-2、6-BP
磷酸化的酶
（酯酶2活性）
具有一条肽链的酶蛋白，由于某些氨基酸 的磷酸化和脱磷酸化使之具有两种酶活性 ，这种酶称双功能酶。
糖异生与糖酵解作用的相互调节：
1、磷酸果糖激酶（PFK）和果糖-1、6-二磷酸酶的调节：
当AMP水平高时，表明需要ATP， PFK激活，增加糖酵解，由
•意义：在于避免损失乳酸及防止乳酸堆积引
起酸中毒。
第七节 血糖及其调节
• 血糖的来源和去路 • 血糖水平的调节 • 血糖水平异常
血糖
• 血糖：指血液中的葡萄糖。 • 正 常 值 ： 人 空 腹 静 脉 血 含 葡 萄 糖 3.89 ～ 6.11mmol/L • 血糖含量维持一定水平，对于保证人体各组 织器官特别是脑组织的正常机能活动极为重要。
• 糖异生途径：
从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程。
糖异生途径
•乳 酸→葡萄糖：糖异生 •丙酮酸→葡萄糖：糖异生途径 •葡萄糖→丙酮酸：糖酵解途径 •葡萄糖→乳 酸：糖酵解
Glu
ATP
ADP
高中生物竞赛课件：糖异生作用和糖原的合成
主要发生在动物的肝脏(80％)和肾脏(20％)(胞浆及线粒体)， 是动物细胞自身合成葡萄糖的唯一手段
葡萄糖的异生作用
(一) 糖异生途径 从丙酮酸异生葡萄糖的具体过程
基本上是糖酵解的逆过程 跨越三个“能障”
一个“膜障”
2) 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(反应在线粒体、胞液)
3) 参与糖异生的其他酶主要位于胞质
“膜障”
草酰乙酸需 要被转移到
胞质中
葡萄糖的异生作用
(一) 糖异生途径 (1) 丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸 草酰乙酸转运出线粒体
草酰乙酸
出线粒体
苹果酸
苹果酸
草酰乙酸
出线粒体
草酰乙酸 天冬氨酸
天冬氨酸 草酰乙酸
PEP
CH2OH
H H
OH
OH H
H
H
OH
O
O H
H OR
H OH
H OH
糖原引物(Gn)
萄糖(UDPG)
糖原合酶
糖原 (Gn+1)
CH2OH
H H
OH
HO
OH
H O
CH2OH
CH2OH
H
OH H
O H
H
OH
H
H
OH
H
O
O
R
H
OH
H
OH
H
OH
糖原的合成
一、糖原的合成
糖原合成途径 (一)葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖 4、UDPG中的葡萄糖连到糖原引物上
一、糖原的合成
糖原合成途径 (一)葡萄糖活化为尿苷二磷酸葡萄糖 5、分支酶催化糖原不断形成新分支链
生物化学糖类代谢糖异生及糖原合成
2020/5/7
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸 激酶
PEP羧激酶 2草酰乙酸
2丙酮酸
丙酮酸羧化酶
3
糖异生途径关键反应之一
P
+ H2O
葡萄糖-6-磷 酸酶
6-磷酸葡萄糖
2020/5/7
H
+Pi
葡萄糖
4
糖异生途径关键反应之二
H2CO P O H2CO P
H HO
+ H2O
H
OH
OH H 1,6-二磷酸果糖
果糖二磷酸 酶-1
H2CO P
O H2COH
H HO + Pi
H
OH
OH H 6-磷酸果糖
2020/5/7
5
糖异生途径关键反应之三
丙酮酸
2020/5/7
CO2
ATP+H2O
ADP+Pi
丙酮酸羧化酶
PEP羧激酶
P
磷酸烯醇丙酮酸
CO2
（PEP）
草酰乙酸 GTP GDP
6
① 丙酮酸羧化酶 ② 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
22
（2）6-磷酸葡萄糖转变为1-磷酸葡萄糖
OH
O P O CH2
OH
O
HO CH2 O OH
OH OH
OH 磷酸葡萄糖变位酶 OH OH
OP O
OH
OH HO
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
6-磷酸葡萄糖
2020/5/7
作用生成自由葡萄糖后转运至肌肉组织加以
利用，这一循环过程就称为乳酸循环（Cori
糖异生的概念
糖皮质激素
升高血糖，增加肝糖原。作用机制：
1. 促进肌肉蛋白质分解，产生的氨基酸 转移到肝进行糖异生
2. 抑制肝外组织摄取和利用葡萄糖， 抑制点为丙酮酸的氧化脱羧。
3. 使其他促进脂肪动员的激素发挥最大效果
整理ppt
27
肾上腺素
• 强有力的升高血糖激素，在应激状态下发挥作 用。
• 作用机制：
通过肝和肌肉的细胞膜受体、cAMP 、蛋白激 酶级联激活磷酸化酶，加速糖原分解。
•胰岛素: 作用相反
•2，6-二磷酸果糖目前被认为是肝内调节糖的 分解或糖异生方向的主要信号。
整理ppt
15
第二个底物循环
磷酸烯醇型丙酮酸
草酰乙酸
丙酮酸羧化酶 +
1,6-二磷酸果糖
+ 丙酮酸激酶
丙酮酸
– 丙酮酸脱氢酶复合体
乙酰CoA
整理ppt
16
1. 丙酮酸激酶
（1）1,6-双磷酸果糖是丙酮酸激酶的别构激活剂 胰高血糖素→2,6-双磷酸果糖↓→ 1,6-双磷酸果糖 ↓ （2）胰高血糖素→ cAMP →丙酮酸激酶磷酸化失活 （3）丙酮酸激酶可被丙氨酸（糖异生原料）抑制。
2. 丙酮酸羧化酶
（1）乙酰CoA存在，丙酮酸羧化酶才有活性。 （2）乙酰CoA对丙酮酸脱氢酶有抑制作用。
整理ppt
17
糖异生的生理意义
• 维持血糖浓度恒定：
• 保证某些主要依赖葡萄糖供能的组织的功能具有重要 意义
• 补充肝糖原
机体摄入的葡萄糖先分解为丙酮酸、乳酸等三碳化合 物，后者再异生成糖原的途径称为三碳途径，也称之 为间接途径
COOH
丙酮酸羧化酶
COOH
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 COOH