7. 非糖物质如何转变为糖?有哪些酶最值得注意?
从非糖物质形成葡萄糖成为糖异生作用。所利用的非糖物质包括各种氨基酸/乳酸,丙酮酸,丙酸和甘油。这些物质的碳成为葡萄糖的碳。对于那些首先以葡萄糖为代谢供能的细胞和组织,如脑,红细胞,肾髓质,眼球晶状体等血糖浓度的维持,在空腹期间,就要依赖于糖异生。肝是糖异生的重要器官,担当维持血糖浓度的重任。(糖异生是采用的不同的酶绕过酵解中的不可逆反应途径。)从乳酸开始的糖异生见如下: 线粒体中:
乳酸(脱氢)+乳酸脱氢酶====丙酮酸+NADH(乳酸脱氢酶,胞液中)
丙酮酸+ATP4-+HCO3-====草酰乙酸+ADP3-+Pi2-+H+(丙酮酸羧化酶)
草酰乙酸+GTP4-====磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)(磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶)
磷酸烯醇式丙酮酸转移至胞液(胞液中糖异生)
下列是在胞液中:
PEP==2-磷酸甘油酸==3-磷酸甘油酸====1,3二磷酸甘油酸====3-磷酸甘油醛====1,6-二磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖+H2O====6-磷酸果糖+Pi2-
6-磷酸果糖====6-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖+ H2O====葡萄糖+ Pi2-
糖异生有几个调节位置,即调节参与不可逆反应的4个酶: 丙酮酸羧化酶,磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,果糖二磷酸酶和葡萄糖磷酸酶(去磷酸化)。
8. 试述ATP, AMP, NAD+,如何影响糖的代谢的?
糖代谢产生ATP,NADH,这些物质的产生是抑制糖酵解的。
一般来说,对糖异生途径调节酶起激活作用的别构效应物,对酵解途径的调节酶就是抑制作用的。
ATP增高伴随AMP下降就有利于糖异生;缺氧,缺乏脂肪酸氧化以及氧化磷酸化作用受到抑制或解偶联时,ATP浓度下降,AMP活性升高,糖异生关闭,酵解打开。NAD+的增高有利于糖酵解的进行,反之,就益于糖异生。
激素调节糖异生作用对维持机体的稳恒状态十分重要,激素对糖异生的调节实际上是调节异生和酵解这两个途径的调节酶以及调节供应给肝的脂肪酸。胰高血糖素促进脂肪组织分解脂肪,增加血浆脂肪酸,也就促进糖异生; insulin的作用正好相反。 胰高血糖素和胰岛素都可以通过影响肝内酶的磷酸化修饰状态而调节糖异生作用。胰高血糖素通过cAMP促进双供能酶(6磷酸果糖激酶2和果糖-2,6-二磷酸酶)的磷酸化。
9. 血糖有哪些来源?哪些去路?有哪些激素在维持血糖浓度上有重要影响?他们是如何调节血糖浓度的?
血糖(正常情况下700~1100mg/l)来源:
1、 餐后从小肠吸收葡萄糖多了,血糖浓度升高;
2、 肝糖原分解;
3、 非糖物质糖异生。
血糖去路:
1、 糖原合成:饱食后,机体将血液中多余的葡萄糖以糖原的形式储存起来;
2、 葡萄糖供机体(大脑等组织)作能量消耗用,氧化为CO2和水;
3、 磷酸戊糖途径中葡萄糖转变为5-磷酸核糖和NADPH;
4、 葡萄糖酵解产生的乙酰CoA可转化为脂肪和氨基酸,在机体中储存起来。
在血糖浓度维持上有这样一些激素:胰岛素, 胰高糖素,肾上腺素, 肾上腺皮质醇。下面分别介绍一下这些激素是如何调节血糖浓度的。
A 胰岛素 胰腺β细胞分泌。它的分泌受血糖的控制。血糖升高立即引起它的分泌, 血糖降低的的话insulin也随之降低。insulin是体内唯一降血糖的激素。 1,促进肌肉,脂肪细胞载体转运葡萄糖入内,2, 糖原磷酸化酶活性降低(通过对蛋白激酶A的抑制); 糖原合酶的活性升高(激活糖原合酶脱磷酸酶),加速肝,肌肉糖原的合成,3,通过第二信使间接激活丙酮酸脱氢酶(丙酮酸从胞液到乙酰CoA的反应,部位是线粒体),加速丙酮酸氧化脱羧成为乙酰CoA, 4, 抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性, 促进氨基酸进入肌肉合成蛋白质,从而降低糖异生。降低血糖。 5, 减少脂肪组织动员脂肪酸,促进糖有氧氧化。
B 胰高血糖素 胰腺α细胞分泌的。 升高血糖, 与胰岛素的作用相反,insulin和胰高血糖素相反。
C 肾上腺素 迅速而有力的升高血糖的激素。它是通过与肝和肌肉细胞膜受体结合而激活磷酸化酶,产生级联效应, 加快糖原分解,肝释放出葡萄糖, 肌肉输出乳酸供肝异生。这在应激时起作用。
D 肾上腺皮质醇 促进肌肉蛋白分解, 运送至肝进行糖异生(饥饿时),抑制肝外组织摄取葡萄糖,从而使血糖升高。