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草酰乙酸如何糖异生的

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2022-12-31 18:15:24

草酰乙酸如何糖异生的

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2025-12-03 19:33:23

凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物,柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。基本上走的是TCA和糖酵解的逆过程,反推回去就是了

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2025-12-03 19:33:23

楼上答案不确切,应该是糖异生和糖酵解,草酰乙酸被烯醇丙酮酸磷酸羧激酶催化,变成烯醇丙酮酸磷酸,随后再由丙酮酸激酶催化为烯醇式丙酮酸,随后变为丙酮酸,最后一个反应是非酶促反应,没有酶参与,所以一般直接写成在丙酮酸激酶的催化下生成丙酮酸。

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2025-12-03 19:33:23

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激酶催化,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。

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2025-12-03 19:33:23
糖异生的途径基本上是糖酵解或糖有氧氧化的逆过程,糖酵解通路中大多数的酶促反应是可逆的,但是糖酵解途径中己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶三个限速酶催化的三个反应过程,都有相当大的能量变化,因为己糖激酶(包括葡萄糖激酶)和磷酸果糖激酶所催化的反应都要消耗ATP而释放能量,丙酮酸激酶催化的反应使磷酸烯醇式丙酮酸转移其能量及磷酸基生成ATP,这些反应的逆过程就需要吸收相等量的能量,因而构成“能障”,为越过障碍,实现糖异生,可以由另外不同的酶来催化逆行过程,而绕过各自能障,这种由不同的酶催化的单向反应,造成两个作用物互变的循环称为作用物循环或底物循环。

(一)由丙酮酸激酶催化的逆反应是由两步反应来完成的。

首先由丙酮酸羧化酶催化,将丙酮酸转变为草酰乙酸,然后再由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶催化,由草酰乙酸生成磷酸烯醇式丙酮酸。

这个过程中消耗两个高能键(一个来自ATP,另一个来自GTP),而由磷酸烯醇式丙酮酸分解为丙酮酸只生成1个ATP。

由于丙酮酸羧化酶仅存在于线粒体内,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激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中,也可在胞液中被转变为磷酸烯醇式丙酮酸。但是,草酰乙酸不能通过线粒体膜,其进入胞液可通过两种方式将其转运:一种是经苹果酸脱氢酶作用,将其还原成苹果酸,然后通过线粒体膜进入胞液,再由胞液中NAD+-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,由此可见,以苹果酸代替草酰乙酸透过线粒体膜不仅解决了糖异生所需要的碳单位,同时又从线粒体内带出一对氢,以NADH+H+形成使1,3-二磷酸甘油酸生成3磷酸甘油醛,从而保证了糖异生顺利进行。另一种方式是经谷草转氨酶的作用,生成天门冬氨酸后再逸出线粒体,进入胞液中的天门冬氨酸再经胞液中谷草转氨酶催化而恢复生成草酰乙酰。有实验表明,以丙酮酸或能转变为丙酮酸的某些成糖氨基酸作为原料成糖时,以苹果酸通过线粒体方式进行糖异生,而乳糖进行糖异生反应时,它在胞液中变成丙酮酸时已脱氢生成NADH+H+,可供利用,故常在线粒体内生成草酰乙酸后,再变成天门冬氨酸而出线粒体内膜进入胞浆(图4-10)。

图4-10 草酸乙酸逸出线粒体方式

①苹果酸脱氢酶 ②谷草转氨酶 ③柠檬合成酶 ④丙酮酸羧化酶 ⑤ATP-柠檬裂酸酶合

(二)由己糖激酶和磷酸果糖激酶催化的两个反应的逆行过程

由两个特异的磷酸酶水解己糖磷酸酯键完成,催化G-6-P水解生成葡萄糖的酶为葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase);催化1,6-二磷酸果糖水解生成F-6-P的酶是果糖二磷酸酶(fructose diphosphatase)。

除上述几步反应以外,糖异生反应就是糖酵解途径的逆反应过程。因此,糖异生可总结为:

2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H+ +6H2O→葡萄糖+2NAD++4ADP+2GDP+6Pi+6H+

图4-11 肝与肾皮质中糖氧化与糖异生的通路

现将肝脏和肾皮质中糖的氧化与糖异生作用过程总结如图4?1,糖异生作用的三种主要原料有乳酸、甘油和氨基酸等,乳酸在乳酸脱氢酶作用下转变为丙酮酸,经前述羧化支路成糖;甘油被磷酸化生成磷酸甘油后,氧化成磷酸二羟丙酮,再循糖酵解逆行过程合成糖;氨基酸则通过多种渠道成为糖酵解或糖有氧氧化过程中的中间产物,然后生成糖;三羧酸循环中的各种羧酸则可转变为草酰乙酸,然后生成糖。

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2025-12-03 19:33:23

C、α-酮戊二酸。

糖原分解的关键酶是磷酸化酶,糖异生需由4个关键酶,即丙酮酸羧化酶、PEP羧激酶、果糖双磷酸酶-1和葡萄糖-6-磷酸激酶,肉碱酯酰转移酶I是脂肪酸B氧化的限速酶,其活性高低控制着脂酰CoA进入线粒体氧化的速度。

糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。

扩展资料:

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。

凡是能生成草酰乙酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物,柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。

参考资料来源:百度百科——糖异生

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2025-12-03 19:33:23

因为线粒体内膜上缺乏相应的转运蛋白。

然后草酰乙酸跨内膜转运一般有以下几种我简单说一下:

1、苹果酸-天冬氨酸穿梭途径中,草酰乙酸脱氢形成苹果酸进入线粒体基质侧,或转氨形成天冬氨酸从基质侧进入溶胶。

2、三羧酸转运体系,也就是柠檬酸-苹果酸-丙酮酸穿梭途径,草酰乙酸形成苹果酸或进一步形成丙酮酸进入线粒体基质侧,或同乙酰辅酶a合成柠檬酸进入胞质溶胶。

3、乙醛酸循环里草酰乙酸还可以通过多步反应形成琥珀酸进入线粒体,又通过柠檬酸循环形成草酰乙酸。

三羧酸循环的一个环节。是在苹果酸脱氢酶的催化下由苹果酸生成的,它与乙酰辅酶A缩合生成柠檬酸,开始新的循环。在丙酮酸羧化酶的作用下,由丙酮酸与CO2生成,另外,也在转氨酶(EC 2.6.1.1)的作用下由天冬氨酸生成。已知也可作为琥珀酸脱氢酶的抑制剂。

扩展资料:

草酰乙酸既是一种α-酮酸也是一种β-酮酸,它同时具有两种官能团的性质。

作为α-酮酸,其酮基碳可受亲核进攻,例如:草酰乙酸发生 C-α 转氨基作用,得到天冬氨酸;草酰乙酸与乙酰CoA缩合,得柠檬酸。这是三羧酸循环中的关键反应之一,一般认为是启动循环的一步;作为β-酮酸,草酰乙酸稳定性不强,易脱羧。

例子有:苹果酸在苹果酸酶催化下经过草酰乙酸,发生氧化脱羧生成丙酮酸;糖异生中,草酰乙酸在磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶作用下转变为磷酸烯醇式丙酮酸。

线粒体的化学组分主要包括水、蛋白质和脂质,此外还含有少量的辅酶等小分子及核酸。蛋白质占线粒体干重的65-70%。线粒体中的蛋白质既有可溶的也有不溶的。可溶的蛋白质主要是位于线粒体基质的酶和膜的外周蛋白;不溶的蛋白质构成膜的本体,其中一部分是镶嵌蛋白,也有一些是酶。

线粒体中脂类主要分布在两层膜中,占干重的20-30%。在线粒体中的磷脂占总脂质的3/4以上。同种生物不同组织线粒体膜中磷脂的量相对稳定。含丰富的心磷脂和较少的胆固醇是线粒体在组成上与细胞其他膜结构的明显差别。

参考资料来源:百度百科——草酰乙酸

无限的龙猫
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2025-12-03 19:33:23
糖异生(Gluconeogenesis gluco-指糖,neogenesis是希腊语 νεογ?ννηση,neojénnissi - 重新生成):又称为葡糖异生。由简单的非糖前体(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。

糖异生( gluconeogenesis)又称为葡糖异生,是由简单的非糖前体(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步进似平衡反应的逆反应,但还必须利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过糖酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。糖异生的主要器官是肝。肾在正常情况下糖异生能力只有肝的1/10,但长期饥饿时肾糖异生能力可大为增强 [2] 。

途径编辑

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激酶催化,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。

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2025-12-03 19:33:23

在糖异生中,丙酮酸羧化成草酰乙酸的详细步骤是如下。

丙酮酸羧化成草酰乙酸需要丙酮酸羧化酶的催化。丙酮酸羧化酶以一个共价键结合的生物素作为辅基。生物素起CO2载体作用。生物素的末端羧基与酶分子的一个赖氨酸残基的ε-氨基乙酰胺键相连,使生物素和赖氨酸形成丙酮酸羧化酶的一个长摆臂。

丙酮酸羧化分为

丙酮酸羧化酶在ATP参与下与CO2结合使CO2成为活化形式,ATP水解推动此反应的进行:活化羧基从羧化生物素转移到丙酮酸上形成草酰乙酸。

糖异生的过程

过程分两阶段:各种糖异生前体(除甘油外)转变成磷酸烯醇式丙酮酸;磷酸烯醇式丙酮酸转变为6-磷酸葡萄糖,再生成各种单糖或多糖。

糖异生的主要前体是乳酸、丙酮酸、氨基酸及甘油等。在反刍动物的消化道中,经细菌作用能将大量纤维素等转变成丙酸,后者在体内也可转变成糖。

其作用:

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。

血糖的正常浓度为3.89-11mmol/L,即使禁食数周,血糖浓度仍可保持在3.40mmol/L左右,这对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,停食一夜(8-10小时)处于安静状态的正常人每日体内葡萄糖利用。

脑约125g,肌肉(休息状态)约50g,血细胞等约50g,仅这几种组织消耗糖量达225g,体内贮存可供利用的糖约150g,贮糖量最多的肌糖原仅供本身氧化供能,若只用肝糖原的贮存量来维持血糖浓度最多不超过12小时,由此可见糖异生的重要性。

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2025-12-03 19:33:23
脂肪酸能进行糖异生,糖异生(Gluconeogenesis gluco-指糖,neogenesis是希腊语 νεογ?ννηση,neojénnissi - 重新生成):又称为葡糖异生。由简单的非糖前体(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)转变为糖(葡萄糖或糖原)的过程。糖异生不是糖酵解的简单逆转。虽然由丙酮酸开始的糖异生利用了糖酵解中的七步近似平衡反应的逆反应,但还必需利用另外四步酵解中不曾出现的酶促反应,绕过酵解过程中不可逆的三个反应。糖异生保证了机体的血糖水平处于正常水平。

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激酶催化,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。

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2025-12-03 19:33:23

1、凡是能生成丙酮酸的物质都可以变成葡萄糖。例如三羧酸循环的中间物,柠檬酸、异柠檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、延胡索酸和苹果酸都可以转变成草酰乙酸而进入糖异生途径。

2、大多数氨基酸是生糖氨基酸如丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、精氨酸、组氨酸、苏氨酸、脯氨酸、谷胺酰胺、天冬酰胺、甲硫氨酸、缬氨酸等,它们可转化成丙酮酸、α-酮戊二酸、草酰乙酸等三羧酸循环中间物参加糖异生途径。

3、Cori循环:剧烈运动时产生的大量乳酸会迅速扩散到血液,随血流流至肝脏,先氧化成丙酮酸,再经过糖异生作用转变为葡萄糖,进而补充血糖,也可重新合成肌糖原被贮存起来。这一乳酸——葡萄糖的循环过程称为Cori循环或乳酸循环。

4、反刍动物糖异生途径十分活跃,牛胃中的细菌分解纤维素成为乙酸、丙酸、丁酸等奇数脂肪酸可转变成为琥珀酰CoA参加糖异生途径合成葡萄糖。

扩展资料:

以下几个原因会让血糖忽高忽低

1、日常饮食习惯打乱。糖尿病患者一日三餐定时定量,逐渐形成习惯,但外出旅游、商业活动、亲友聚会时,难免会出现饮食不规律的情况,导致血糖波动。此外,大量或空腹饮酒也会导致酒精性低血糖。

2、不适当的运动。规律、适当的运动能有效促进肌糖原的分解,提高外周组织对葡萄糖的摄取和利用,从而降低血糖。饮食过量、运动不足,血糖必然上升;过度或高强度的运动则会导致低血糖。

3、生活作息不规律。熬夜加班、睡眠不佳,会引起反跳性高血糖;而长期生活不规律、疲惫不堪,会出现低血糖情况。

4、女糖尿病患者的特殊性。由于女性的生理特点,月经、妊娠等都会影响血糖控制;女性尿路短,易发生尿路感染,可导致血糖顽固升高;更年期女性雌激素水平下降、交感神经兴奋,也会使血糖波动明显,难以控制。

参考资料来源:人民网——八个原因让血糖忽高忽低 一分钟锻炼降血糖

参考资料来源:百度百科——糖异生