《物质代谢及其调节》PPT课件

NAD +NADH+ H+ NADH+H NADNADH + H+ +GDP+PiGTPFADH2FAD +NAD+ CO2 H 2 O CO2 乙 酰 CoA(1) (6)(7) (8) (9) (4)(5) (2)柠 檬 酸异 柠 檬 酸顺 乌 头 酸-酮 戊 二 酸琥 珀 酰 CoA琥 珀 酸延 胡 索 酸 苹 果 酸 草 酰 乙 酸H O2 (1) 柠 檬 酸 合 酶(2)(3) 顺 乌 头 酸 酶(4) 异 柠 檬 酸 脱 氢 酶(5) -酮 戊 二 酸 脱 氢 酶 复 合 体(6) 琥 珀 酰 CoA合 成 酶(7) 琥 珀 酸 脱 氢 酶(8) 延 胡 索 酸 酶(9) 苹 果 酸 脱 氢 酶H2OHSCoA HSCoAHSCoA 次 底 物 水 平 磷 酸 化H 2 O H 2 O 次 脱 羧 反 应个 不 可 逆 反 应次 脱 氢 反 应123 4 2磷酸戊糖途径胞 浆 磷 酸 戊 糖 磷 酸 核 糖 ， 为 代 表 性 中 间 产 物 。 旁 路 糖 酵 解 在 磷 酸 己 糖 处 分 出 的 新 途 径 。 磷 酸 戊 糖 的 生 成 基 团 转 移 反 应 转 酶 反 应 转 酶 反 应 6-磷 酸 葡 萄 糖6-磷 酸 葡 萄 糖 酸 内 酯6-磷 酸 葡 萄 糖 酸5-磷 酸 糖5-磷 酸 糖 NADPH + H+ NADP+H2ONADPH + H+ NADP+CO2 OCOH HO-CHCOHC CHHHHH2 P OCOH HO-CHCOHC CHHHHH2 P COO-COHCOHCOHCHHHH2 PPCOHCOHCOHCH 2OHHH HPC OCOHCOHCOHCH2OHHH NADP+ NADP+ CO 2 H2OG-6-P 6-P-G酸 内 酯 6-P-G酸5-磷 酸 核 酮 糖5-磷 酸 核 糖 G-6-P 5-磷 酸 核 糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 C3C3 C4C7 PCOHCOHCOHCH2OHHH PC OCOHCH2OHHPCOHCOHCOHCH2OHH CH2OHC OHH C OCOHCOH PCH2OHH PCOHCOHCH2OHH CH2OHC OH+ +5-磷 酸PCH2OHHO CHCOHCH2OH5-磷 酸 7-磷 酸 景 天 糖 3-磷 酸 甘 油 醛转酮醇酶PCH2OHC OCOHCOHCH2OHH5-磷 酸 核 酮 糖 4-磷 酸 赤 藓 糖 F-6-P转 醛 醇 酶 H C OCOHCOH PCH2OHH4-磷 酸 赤 藓 糖 C O PCH2OHHO CHCOHCH2OH5-磷 酸 木 酮 糖PCOHCOHCH 2OHH CH2OHC OHH O -C H PC OCOHCH2OHH +F-6-P 3-磷 酸 甘 油 醛 5-磷 酸5-磷 酸 木 酮 糖6-磷 酸 葡 萄 糖糖酵解 6-磷 酸 葡 萄 糖 NADP+NADPH+H+5-磷 酸 糖 NADP+NADPH+H+CO2 7-磷 酸3-磷 酸 6-磷 酸 果 糖4-磷 酸C5 C5 C3 C7C6 C4C3C6+ +C3 C7+C5 C43 (G-6-P)+6NADP+ 2 (F-6-P)+3-磷 酸 甘 油 醛 + 6NADPH+ 6H+ +3CO23-磷 酸 甘 油 醛 6-磷 酸 果 糖5-磷 酸 NADPH / NADP+ 磷 酸 核 糖 用 于 DNA、 RNA的 合 成 ； 体 内 多 种 合 成 代 谢 的 供 氢 体 参 与 体 内 羟 化 反 应 维 持 的 还 原 状 态 病 史 ： 半 个 月 内 有 食 新 鲜 蚕 豆 史 ， 患 病 前 1 2天 内 有 取新 鲜 蚕 豆 或 接 触 蚕 豆 花 粉 史 。 临 床 表 现 ： （ 1） 早 期 症 状 ： 有 全 身 不 适 ， 畏 寒 ， 低 热 ， 头 晕 ， 无 力 ，食 欲 减 低 ， 恶 心 呕 吐 ， 腹 泻 ， 发 热 ， 一 般 持 续 2 3天 。 （ 2） 严 重 者 可 迅 速 出 现 高 度 贫 血 、 巩 膜 轻 度 或 中 度 黄 染 ，尿 色 如 浓 茶 水 或 酱 油 色 。 更 重 出 现 全 身 衰 竭 、 血 压 下 降 ，烦 躁 不 安 ， 少 尿 或 无 尿 等 急 性 循 环 衰 竭 和 急 性 肾 功 能 衰 竭的 表 现 。 （ 3） 肝 肿 大 ， 少 数 可 见 脾 肿 大 ， 面 色 苍 白 或 苍 黄 ， 呼 吸 急促 ， 重 者 见 抽 搐 、 昏 迷 ， 并 出 现 病 理 反 射 。 发病机制： 体 内 缺 乏 6-P-葡 萄 糖 脱 氢 酶 ， 而 蚕 豆 中 含 有 蚕豆 嘧 啶 、 蚕 豆 嘧 啶 核 苷 、 多 巴 、 多 巴 核 苷 等 具有 氧 化 作 用 物 质 ， 可 使 G-6-PD缺 陷 患 者 中 的 红细 胞 GSH降 低 引 发 溶 血 。流行病学：为 X染 色 体 不 完 全 显 性 遗 传 ， 故 男 ： 女 7： 1； 每 后 五 月 为 高 发 季 节 ； 两 湖 两 广 云 贵 川 较 多 发病治疗：治 疗 上 输 血 、 输 注 洗 涤 红 细 胞 常 是 抢 救的 关 键 ， 可 一 次 或 多 次 输 注 是 动 物 体 内 糖 的 储 存 形 式 之 一 ， 是 机 体 能迅 速 动 用 的 能 量 储 备 。肌 肉 ： 肌 糖 原 ， 180 300g， 主 要 供 肌 肉 收 缩 所 需 肝 脏 ： 肝 糖 原 ， 70 100g， 维 持 血 糖 水 平 1. 葡 萄 糖 单 元 以形 成 长 链 。2. 约 10个 葡 萄 糖 单 元 处 形 成 分枝 ， 分 枝 处 葡 萄 糖 以连 接 ， 分 支 增 加 ， 溶解 度 增 加 。3. 非 还 原 端 增 多 ， 以 利 于 其被 酶 分 解 。 目 录糖 原 核 心- 1， 4糖 苷 键 - 1， 6糖 苷 键 - 1， 4糖 苷 键 - 1， 6糖 苷 键 （ 二 ） 合 成 部 位（ 一 ） 定 义糖原的合成(glycogenesis) 指由葡萄糖合成糖原的过程。组织定位：主要在肝脏、肌肉细胞定位：胞浆 葡 萄 糖 ATP ADP G-6-P G-1-PUDPG焦 磷 酸 化 酶 UTPPPi糖 原 引 物Gn UDP ATPADP 糖 原 G n 1糖 原 葡 萄 糖 激 酶 是 的 供 体 ， 其 生 成 过 程 利用 ATP生 成 UTP， 焦 磷 酸 水 解 损 失 1个 高 能 磷 酸键 。 糖 原 引 物 上 每 加 上 一 个 葡 萄 糖 ， 需 要 消耗 2个 高 能 磷 酸 键 。 糖 原 合 酶 (关 键 酶 ) ：只 能 促 成 -1， 4-糖 苷 键 ， 在 该 酶 作 用 下 ， 糖 链只 能 延 长 ， 不 能 形 成 分 支 。 分 支 酶 ： 可 将 一 段 糖 链 ， 约 6-7个 葡 萄 糖 基 转移 到 邻 近 的 糖 链 上 ， 以 相 接 ， 从而 形 成 分 支 。 分 支 的 形 成 不 仅 可 增 加 糖 原 的 水 溶 性 ， 更 重 要 的 是可 增 加 非 还 原 端 数 目 ， 以 便 磷 酸 化 酶 能 迅 速 分 解 糖 原 。 * 定 义* 亚 细 胞 定 位 ： 胞 浆 糖 原 分 解 (glycogenolysis )习 惯 上 指 肝 糖 原分 解 成 为 葡 萄 糖 的 过 程 。 7 7 磷 酸 化 酶 (别 构 酶 ) ATP抑 制 -AMP激 活 + H3PO4糖 苷 键 - 1， 6糖 苷 键 糖 原 核 心糖 原 核 心 G-1-P + 脱 支 酶1 G 糖 原 核 心磷 酸 化 酶 + H3PO4G-1-P 转 移 酶 糖 原 核 心 糖 原 ： 只 能 分 解 -1， 4-糖 苷 键 ， 使 非还 原 端 上 G磷 酸 化 后 脱 落 ， 距 分 枝 4个 G单 位 时 停 止 。 ： 具 有 两 种 酶 的 活 性 ：葡 聚 糖 转 移 酶 ： 将 3个 葡 萄 糖 基 转 移 到 邻 近 糖 链 的 末端 ， 以 -1， 4-糖 苷 键 相 连 ； -1， 6-葡 萄 糖 苷 酶 ： 将 以 -1， 6-糖 苷 键 与 糖 链 形 成分 支 的 葡 萄 糖 基 水 解 成 游 离 葡 萄 糖 G（肝、肾） G-1-P G-6-P Pi糖原（Gn）糖 酵 解 或有 氧 氧 化（ 肌 肉 ） 葡 萄 糖 -6-磷 酸 酶Pi糖 原 脱 支 酶 G-6-P的 代 谢 去 路 G（ 补 充 血 糖 ）G-6-P F-6-P（ 进 入 酵 解 途 径 ）G-1-P Gn（ 合 成 糖 原 ）UDPG 6-磷 酸 葡 萄 糖 酸 内 酯（ 进 入 磷 酸 戊 糖 途 径 ） 葡 萄 糖 醛 酸（ 进 入 葡 萄 糖 醛 酸 途 径 ） 反 应 部 位 ： 胞 浆 糖 原 的 合 成 与 分 解 总 图UDPG焦 磷 酸 化 酶 G-1-P UTP UDPG PPi 糖 原 n+1 UDP G-6-P G 糖 原 合 酶 磷 酸 葡 萄 糖 变 位 酶 己 糖 (葡 萄 糖 )激 酶 糖 原 n Pi 磷 酸 化 酶 葡 萄 糖 -6-磷 酸 酶 （ 肝 ） 糖 原 n 合 成 与 分 解 不 是 简 单 的 可 逆 反 应 合 成 途 径 分 解 途 径 调 节 方 式 ： 共 价 修 饰 和 变 构 调 节 生 理 性 调 节 ： 激 素 （ 胰 高 血 糖 素 与 胰 岛 素 ） 共 价 修 饰 调 节 磷 酸 化 酶 : 磷 酸 化 酶 a（ 磷 酸 型 ） ： 磷 酸 化 酶 b（ 去 磷 酸 ） ： 无 活 性 糖 原 合 酶 ： 糖 原 合 酶 a： 有 活 性 糖 原 合 酶 b： 磷 酸 化 ， 。 腺 苷 环 化 酶 （ 无 活 性 ） 腺 苷 环 化 酶 （ 有 活 性 ） 激 素 （ 胰 高 血 糖 素 、 肾 上 腺 素 等 ） + 受 体 ATP cAMP PKA(无 活 性 ) 磷 酸 化 酶 b激 酶 糖 原 合 酶 糖 原 合 酶 -P PKA(有 活 性 ) 磷 酸 化 酶 b 磷 酸 化 酶 a-P 磷 酸 化 酶 b激 酶 -P Pi 磷 蛋 白 磷 酸 酶 -1 Pi Pi 磷 蛋 白 磷 酸 酶 -1 磷 蛋 白 磷 酸 酶 -1 磷 蛋 白 磷 酸 酶 抑 制 剂 -P 磷 蛋 白 磷 酸 酶 抑 制 剂 PKA（ 有 活 性 ） 调 节 有 级 联 放 大 作 用 ， 效 率 高 ； 两 种 酶 磷 酸 化 或 去 磷 酸 化 后 活 性 变 化 相 反 ； 此 调 节 为 酶 促 反 应 ， 调 节 速 度 快 ； 受 激 素 调 节 。 1. 共 价 修 饰 调 节 2. 别 构 调 节磷 酸 化 酶 二 种 构 像 紧 密 型 (T)和 疏 松型 (R) ， 其 中 T型 的 14位 Ser暴 露 ， 便 于 接 受 前述 的 共 价 修 饰 调 节 。* 葡 萄 糖 是 磷 酸 化 酶 的 别 构 抑 制 剂 。 磷 酸 化 酶 a (R) 疏 松 型 磷 酸 化 酶 a (T) 紧 密 型 葡 萄 糖 肌 肉 内 糖 原 代 谢 的 二 个 关 键 酶 的 调 节 与 肝 糖 原 不 同 * 在 糖 原 分 解 代 谢 时 肝 主 要 受 胰 高 血 糖 素 的 调节 ， 而 肌 肉 主 要 受 肾 上 腺 素 调 节 。 * 肌 肉 内 糖 原 合 酶 及 磷 酸 化 酶 的 变 构 效 应 物 主要 为 AMP、 ATP及 6-磷 酸 葡 萄 糖 。 糖 原 合 酶 磷 酸 化 酶 a-P 磷 酸 化 酶 bAMPATP及 6-磷 酸 葡 萄 糖 调 节 小 结 双 向 调 控 ： 对 合 成 酶 系 与 分 解 酶 系 分 别 进 行调 节 ， 如 加 强 合 成 则 减 弱 分 解 ， 或 反 之 。 双 重 调 节 ： 别 构 调 节 和 共 价 修 饰 调 节 。 肝 糖 原 和 肌 糖 原 代 谢 调 节 各 有 特 点 ： 如 ： 分 解 肝 糖 原 的 激 素 主 要 为 胰 高 血 糖 素 ， 分 解 肌 糖 原 的 激 素 主 要 为 肾 上 腺 素 。 关 键 酶 调 节 上 存 在 级 联 效 应 。 关 键 酶 都 以 活 性 、 无 （ 低 ） 活 性 二 种 形 式 存在 ， 二 种 形 式 之 间 可 通 过 磷 酸 化 和 去 磷 酸 化而 相 互 转 变 。 糖 原 累 积 症 (glycogen storage diseases)是 一类 遗 传 性 代 谢 病 ， 其 特 点 为 体 内 某 些 器 官 组 织中 有 大 量 糖 原 堆 积 。引 起 糖 原 累 积 症 的 原 因 是 患 者 先 天 性 缺 乏与 糖 原 代 谢 有 关 的 酶 类 。 糖 原 累 积 症 分 型