【科普】糖异生(gluconeogenesis)
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玉灵圣女 楼主
定义
镇楼

体内从非糖类物质如氨基酸、丙酮酸、甘油等合成葡萄糖的代谢,是维持血糖水平的重要过程
2013年04月13日 13点04分 1
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玉灵圣女 楼主
途径
当肝或肾以丙酮酸为原料进行糖异生时,糖异生中的其中七步反应是糖酵解中的逆反应,它们有相同的酶催化。但是糖酵解中有三步反应,是不可逆反应。在糖异生时必须绕过这三步反应,代价是更多的能量消耗。
这三步反应都是强放热反应,它们分别是:
1 葡萄糖经己糖激酶催化生成6磷酸葡萄糖 ΔG= -33.5 kJ/mol
2 6磷酸果糖经磷酸果糖激酶催化生成1,6二磷酸果糖ΔG= -22.2 kJ/mol
3 磷酸烯醇式丙酮酸经丙酮酸激酶生成丙酮酸 ΔG= -16.7 kJ/mol
这三步反应会这样被绕过
1 葡萄糖6磷酸酶催化6磷酸葡萄糖生成葡萄糖
2 果糖1,6二磷酸酶催化1,6二磷酸果糖生成6磷酸果糖。
3 此过程由两个反应组成,第一个反应由丙酮酸羧化酶催化,辅酶是生物素,反应消耗1分子ATP。第二个反应由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化,反应消耗1分子GTP。
由于丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内,故胞液中的丙酮酸必须进入线粒体,才能羧化生成草酰乙酸。而磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶在线粒体和胞液中都存在,因此草酰乙酸可在线粒体中直接转变为磷酸烯醇式丙酮酸再进入胞液,也可在胞液中被转变成磷酸烯醇式丙酮酸。但是,草酰乙酸不能直接透过线粒体,需借助两种方式将其转运入胞液:一种是经苹果酸脱氢酶作用,将其还原成苹果酸,然后再通过线粒体膜进入胞液,再由胞液中苹果酸脱氢酶将苹果酸脱氢氧化为草酰乙酸而进入糖异生反应途径。另一种方式是经谷草转氨酶作用,生成天冬氨酸后再逸出线粒体,进入胞液的天冬氨酸再经胞液中谷草转氨酶的催化而恢复生成草酰乙酸。有实验表明,以丙酮酸或能转变成丙酮酸的某些生糖氨基酸作为原料异生成糖时,以苹果酸通过线粒体方式进行糖异生;而乳酸进行糖异生反应时,常在线粒体生成草酰乙酸后,再转变成天冬氨酸而进入胞液。
2013年04月13日 13点04分 2
这些都是医学相关内容,生物学会提到,但是绝对不会讲的那么详细。
2013年04月13日 13点04分
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玉灵圣女 楼主
能量消耗:
从两分子丙酮酸开始,最终合成一分子葡萄糖,需要消耗6分子ATP/GTP。相比糖酵解过程能净产生2ATP,糖异生是耗能的过程。
这六分子ATP/GTP是在三步反应里面被消耗的,而生成一分子六碳化合物要重复这过程一次,所以总的能量消耗是3×2=6:
1 丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下,消耗一分子ATP,生成草酰乙酸。
2 草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的帮助下成为磷酸烯醇式丙酮酸。反应消耗一分子GTP。
3 3磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的帮助下,消耗一分子ATP生成1,3二磷酸甘油酸。注意,这一反应是可逆的。
2013年04月13日 13点04分 3
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玉灵圣女 楼主
糖异生作用的生理意义:
⒈ 糖异生作用的主要生理意义是保证在饥饿情况下,血糖浓度的相对恒定。
⒉ 糖异生作用与乳酸的作用密切关系 :
在激烈运动时,肌肉糖酵解生成大量乳酸,后者经血液运到肝脏可再合成肝糖原和葡萄糖,因而使不能直接产生葡萄糖的肌糖原间接变成血糖,并且有利于回收乳酸分子中的能量,更新肌糖原,防止乳酸酸中毒的发生。
⒊ 协助氨基酸代谢。
⒋ 促进肾小管泌氨的作用。
2013年04月13日 13点04分 4
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额```天书呀```
2013年04月13日 13点04分 5
level 8
回复1楼:哈哈,我初三金钥匙化学竞赛进省赛了
2013年04月16日 13点04分 7
祝贺你了!
2013年04月16日 14点04分
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