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    糖異生

    2009-04-04 07:23:0039健康網社區
    核心提示:糖異生:由簡單的非糖前體(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉變為糖(葡萄糖或糖原)的過程。糖異生不是糖酵解的簡單逆轉。雖然由丙酮酸開始的糖異生利用了糖酵解中的七步進似平衡反應的逆反應,但還必需利用另外四步酵解中不曾出現的酶促反應,繞過酵解過程中不可逆的三個反應。

      糖異生:由簡單的非糖前體(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉變為糖(葡萄糖或糖原)的過程。糖異生不是糖酵解的簡單逆轉。雖然由丙酮酸開始的糖異生利用了糖酵解中的七步進似平衡反應的逆反應,但還必需利用另外四步酵解中不曾出現的酶促反應,繞過酵解過程中不可逆的三個反應。糖異生保證了機體的血糖水平處于正常水平。糖異生的主要器官是肝。腎在正常情況下糖異生能力只有肝的十分之一,但長期饑餓時腎糖異生能力可大為增強。

      途徑:

      當肝或腎以丙酮酸為原料進行糖異生時,糖異生中的其中七步反應是糖酵解中的逆反應,它們有相同的酶催化。但是糖酵解中有三步反應,是不可逆反應。在糖異生時必須繞過這三步反應,代價是更多的能消耗。

      這三步反應都是強放熱反應,它們分別是:

      1 葡萄糖經己糖激酶催化生成6磷酸葡萄糖 ΔG= -33.5 kJ/mol

      2 6磷酸果糖經磷酸果糖激酶催化生成1,6二磷酸果糖 ΔG= -22.2 kJ/mol

      3 磷酸烯醇式丙酮酸經丙酮酸激酶生成丙酮酸 ΔG= -16.7 kJ/mol

      這三步反應會這樣被繞過

      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 丙酮酸在一元羧酸轉運酶的幫助下進入線粒體,在丙酮酸羧化酶的催化下,消耗一分子ATP,生成草酰乙酸。草酰乙酸不能通過線粒體膜。在蘋果酸-天冬氨酸循環里草酰乙酸通過了線粒體膜之后,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶的幫助下成為磷酸烯醇式丙酮酸。反應消耗一分子GTP。

      能量消耗

      從兩分子丙酮酸開始,最終合成一分子葡萄糖,需要消耗6分子ATP/GTP。相比糖酵解過程能凈產生2ATP,糖異生是耗能的過程。

      這六分子ATP/GTP是在三步反應里面被消耗的,而生成一分子六碳化合物要重復這過程一次,所以總的能量消耗是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幫助下成為磷酸烯醇式丙酮酸。反應消耗一分子GTP。

      3 3磷酸甘油醛在磷酸甘油醛激酶的幫助下,消耗一分子ATP生成1,3二磷酸甘油酸。注意,這一反應是可逆的。

     
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