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2016公卫执业医师考试《生物化学》冲刺讲义:第六章第八节

来源 :中华考试网 2016-07-17

  3.糖异生促进肾脏排H+、缓解酸中毒

  酸中毒时H+能激活肾小管上皮细胞中的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶,促进糖异生进行。由于三羧酸循环中间代谢物进行糖异生,造成α-酮戊二酸含量降低,促使谷氨酸和谷氨酰胺的脱氨生成的α-酮戊二酸补充三羧酸循环,产生的氨则分泌进入肾小管,与原尿中H+结合成NH4+,对H+过多起到缓冲作用,可缓解酸中毒。

  三、糖异生的调节

  糖异生途径中四个关键酶催化的反应是糖异生的主要调节点。糖异生与糖酵解是两条相同但方向相反的代谢途径,因此它们必须是互为调节的,两条代谢途径中关键酶的激活或抑制要互相配合:当糖供应充分时,糖酵解有关的酶活性增高,糖异生有关的酶活性减低;当糖供应不足时,糖酵解有关的酶活性减低,糖异生有关的酶活性增高。体内通过改变酶的合成速度、共价修饰调节和别构调节来调控这两条途径中关键酶的活性,以达到最佳生理效应。

  诱导、抑制关键酶的合成

  当血糖浓度升高,一方面可导致胰岛素分泌增加,成为增加糖酵解关键酶合成的诱导因素;另一方面可抑制糖皮质激素和胰高血糖素诱导产生糖异生的关键酶。

  关键酶的共价修饰调节

  当血糖浓度的降低,可导致胰高血糖素、少量的肾上腺素产生,通过cAMP达到抑制糖酵解、增加糖异生的目的。cAMP浓度的增加可使A激酶对丙酮酸酸激酶进行磷酸化,磷酸化后的丙酮酸激酶活性降低,糖酵解过程抑制。胰高血糖素和肾上腺素对6-磷酸果糖激酶2也有共价修饰作用,根据糖供应的情况产生相应的2,6-二磷酸果糖的量,进而影响6-磷酸果糖激酶1的活性,达到调节糖酵解的目的(见糖酵解调节)。

  关键酶的别构调节

  (1)乙酰CoA作为别构剂的作用:激活糖异生的丙酮酸羧化酶,抑制糖有氧氧化中的丙酮酸脱氢酶复合体的活性,促进糖异生作用。当细胞能量足够时,三羧酸循环被抑制、乙酰CoA堆积,进而抑制丙酮酸脱氢酶复合体的活性,减缓丙酮酸生成乙酰CoA;与此同时丙酮酸羧化酶激活,增加糖异生过程,将多余的丙酮酸生成葡萄糖。

  (2)AMP、ATP作为别构剂的作用:AMP是糖异生的1,6-二磷酸果糖酶1的别构抑制剂,是糖酵解中6-磷酸果糖激酶1的别构激活剂。ATP、柠檬酸是6-磷酸果糖激酶1的别构抑制剂。这二个酶相互协调共同调节糖异生、糖酵解。肝细胞内ATP/ADP比值增加时,糖异生加强而糖酵解被抑制,反之,当ATP/ADP比值下降时,糖酵解加速,而糖异生被抑制。

  (3)2,6-二磷酸果糖作为别构剂的作用:2,6-二磷酸果糖在糖酵解、糖异生的相互调节中起着重要作用。2,6-二磷酸果糖是6-磷酸果糖激酶1最强烈的别构激活剂,同时也是1,6-二磷酸果糖酶1的别构抑制剂。在糖供应充分时,2,6-二磷酸果糖浓度增高激活6-磷酸果糖激酶1,抑制1,6-二磷酸果糖酶1,促进糖酵解。在糖供应缺乏时 ,2,6二磷酸果糖浓度降低,减低对6-磷酸果糖激酶1的激活、减低对1,6-二磷酸果糖酶1的抑制,糖异生增加。

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