解糖系でへ解糖系でへ - リン酸 - リン酸 1,-2 リン酸ジヒドロキシアセトンリン酸 - リン酸 - リン酸 1,-2 リン酸ジヒドロキシアセトンリン酸 AT AT リン酸化で細胞外に AT 出られなくなる異性化して炭素数 AT の分子に分解される AT 2 ホスホエノール AT 2 1

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ちかこつちかね
8 years ago
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糖質の代謝消化管デンプン小腸肝門脈 AT 中性脂肪コレステロールアミノ酸血管各組織筋肉ムコ多糖プリンヌクレオチド AT 糖質の代謝糖質からの AT 合成の分解 : 解糖系と酸化的リン酸化嫌気条件下の糖質の分解 : 発酵の合成 : 糖新生糖質からの物質の合成の合成プリンヌクレオチドの合成 : ペントースリン酸回路グルクロン酸の合成 : ウロン酸回路糖質の代謝

1 糖質の代謝消化管デンプン小腸肝門脈 AT 中性脂肪コレステロールアミノ酸血管各組織筋肉ムコ多糖プリンヌクレオチド AT 糖質の代謝糖質からの AT 合成の分解 : 解糖系と酸化的リン酸化嫌気条件下の糖質の分解 : 発酵の合成 : 糖新生糖質からの物質の合成の合成プリンヌクレオチドの合成 : ペントースリン酸回路グルクロン酸の合成 : ウロン酸回路糖質の代謝体内のエネルギー源使われる場合によって使われる使えないブドウ糖アミノ酸脂肪酸ケトン体糖質からの AT 合成脳心臓骨格筋赤血球血糖値 ( 空腹時 80~100mg/100ml) を正常に保つことが重要脳が消費するもの糖質からの AT を生産する流れヒトの脳は全体重の約 2% しかない AT 解糖系 1 日に消費されるエネルギーの約 18% を消費 1 日に消費されるの約 20% を消費安静状態でも1 日 120 g 1 時間に24 g 消費する全身で消費される酸素の約 25% を消費血液を酸化して AT を生産する酸化する物質に酸素が化合する反応物質が電子を失う化学反応物質の水素が奪われる反応アセチルoA AT 1

2 解糖系でへ解糖系でへ - リン酸 - リン酸 1,-2 リン酸ジヒドロキシアセトンリン酸 - リン酸 - リン酸 1,-2 リン酸ジヒドロキシアセトンリン酸 AT AT リン酸化で細胞外に AT 出られなくなる異性化して炭素数 AT の分子に分解される AT 2 ホスホエノール AT 2 1, ビスホスホグリセリン酸 AD 2 グリセルアルデヒド - リン酸 AT 2 AT 2 この反応は不可逆ホスホエノール 1, ビスホスホグリセリン酸 AD 2 グリセルアルデヒド - リン酸と異化で - 結合を切断する時にはカルボニル基の β 位で切ることが多いリン酸 1 α 2 炭素 2 β 炭素 4 4 違う炭素数のものになる 5 2 リン酸 1 2 α β 4 炭素 5 炭素 2 AD と FAD 2 AD: 脱水素酵素の補酵素として働くアデニンリボースリン酸リボース FAD 2 : 酸化還元反応の補欠分子族として働くナイアシン ( ビタミン B) リボフラビン誘導体 ( ビタミン B2) 電子伝達体でそれぞれ補酵素と補欠分子族として働く ( 酸化型 )AD + ( 酸化型 )FAD ( 還元型 )AD ( 還元型 )FAD 2 AD + と AD(FAD と FAD 2 ) 糖代謝とビタミン AD + は補酵素として働く際に水素と電子を受け取る例 : 脱水素酵素脱水素酵素 B2( リボフラビン ) FM FAD に合成され酸化還元酵素の補酵素として働く解糖系アセチルoA B1( チアミン ) 脱水素酵素の補酵素として働く B5( パントテン酸 ) oa の構成要素になる AD+ AD 電子 2 個 AD FAD も補欠分子族として働く際に水素と電子を受け取る FAD 電子 2 個 FAD 2 AD B( ナイアシン ) AD に合成され酸化還元酵素の補酵素として働く AD FAD 2 AT B7( ビオチン ) 脱炭酸酵素の補酵素として働く 2

からアセチル oa へ 2 S 2 2 アセチル oa( 活性酢酸 ) 2 細胞質外膜内膜マトリクス AD 2 2 oa 2 oa ミトコンドリア補酵素 A(oA) 2 肺から体外に排出 2 2 で酸化する 2 2 アセチル oa 2 2 oa 2 oa AD 2 oa oa クエン酸 5 5 フマル酸 FAD 2 2 コハク酸スクシニル oa GT 2 AT 2

3 からアセチル oa へ 2 S 2 2 アセチル oa( 活性酢酸 ) 2 細胞質外膜内膜マトリクス AD 2 2 oa 2 oa ミトコンドリア補酵素 A(oA) 2 肺から体外に排出 2 2 で酸化する 2 2 アセチル oa 2 2 oa 2 oa AD 2 oa oa クエン酸 5 5 フマル酸 FAD 2 2 コハク酸スクシニル oa GT 2 AT 2 イソクエン酸デヒドロゲナーゼ +AD -AD AD イソクエン酸 AD α- ケトグルタル酸で酸化するアセチル oa 2 2 oa 2 oa AD 2 oa oa ミトコンドリア内膜のここでの炭素が酵素による反応 2 2 コハク酸全てスクシニル 2 になる oa クエン酸 5 5 フマル酸 FAD 2 2 GT 2 AT 2 イソクエン酸デヒドロゲナーゼ +AD -AD AD イソクエン酸 AD α- ケトグルタル酸 AD と FAD 2 を利用して AT を生産 AT 解糖系 AD ミトコンドリアへアセチルoA AD 水素を運ぶ AT AD AT FAD 2 AT AT AT AT AT AT 解糖系でできた AD このシャトルは心臓腎臓などで発達している ADはそのままではミトコンドリアに入れない AD + AD へアスパラギン酸 AD FAD 2 解糖系でできたAD 2 はアスパラギン酸シャトルまたはグリセロリン酸シャトルでミトコンドリア内に輸送される oq: 補酵素 Q( ユビキノン ) : シトクロムc 酸化的リン酸化 ADとFAD2の酸化とともに電子の流れ + の流れ ADのリン酸化が行われる内膜外膜 -α ケトグルタル酸輸送体グルタミン酸 - アスパラギン酸輸送体 AD のと電子をに移すアスパラギン酸内膜 Ⅰ FAD AD + AD 2 22 AT Ⅱ oq Ⅲ Ⅳ A T 合成酵素 AD + 解糖系でできた AD アスパラギン酸シャトル外膜

4 ブドウ糖 1 分子からできる AT 解糖系アセチル oa で 1 分子の AD と FAD 2 からそれぞれ分子と 2 分子の AT ができる心臓腎臓以外では FAD 2 になる ( グリセロリン酸シャトルのため ) AT 2 AD 2 AD 2 AD FAD 2 2 GD AT 2 AT ( または 4) AT AT 18 AT 4 AT 2 合計 AT 8 分子 ( または分子 ) AT 他の糖の代謝 : 解糖系に入るガラクトースヒトはほとんどガラクトース 1- リン酸 - リン酸ホスホエノールマンノースマンノース - リン酸 - リン酸利用しない 1,-2 リン酸 1, ビスホスホグリセリン酸 1- リン酸ジヒドロキシアセトンリン酸グリセルアルデヒド - リン酸酸素がない時 : 発酵コリ回路酸素が足りない AD が処理できない AD が不足するによるアシドーシスを防ぐためでに戻す解糖系 2 発酵 2 好気条件下ミトコンドリア嫌気条件下 AT 2 骨格筋発酵血管二酸化炭素と水 ΔG -8 kcal/mol AD AD ΔG -47 kcal/mol 主にでに変換される糖新生 2 AT 2 糖新生と腎臓にしかない糖以外の物質からを生産する反応経路フォスファターゼリン酸解糖系の逆反応に似ているがいくつかの反応には糖新生のリン酸酵素が必要である ( 赤色 ) 1,ビスフォスファターゼ1,-2リン酸ホスホエノール AT グリセロールカルボキシナーゼ GT ホスホエノールアミノ酸カルボキシラーゼ AT アセチル oa クエン酸 α- ケトグルタル酸アミノ酸アミノ酸筋肉のエネルギー貯蔵 : クレアチンアルギニン 2 グリシン筋肉アチニン腎臓オルニチンクレアチン 2 クレアチン経路グアニジノ酢酸 S アデノシルメチオニン S アデノシルホモシステイン安静時 :ATが余っている AT AD 2 クレアチンクレアチンリン酸 AD AT 運動時 :AD に速やかにリン酸を供給する 4

5 糖質の代謝動物における貯蔵多糖成人男性で体内に約 70g 存在する糖質からの物質の合成体重 70kg の男性で 1.8kg 筋肉 5kg の場合筋肉約 245 g 約 108 g 細胞外約 10 g これらで約 1452kcal にあたる 1 日の絶食でほとんど消費されるの分解と合成の分解と合成フォスファターゼグルコキナーゼリン酸フォスファターゼグルコキナーゼリン酸筋肉にはないため筋を分解してもが血液中に放出されないホスホリラーゼ分解 1 リン酸 UT UD UD 高エネルギーシンターゼ合成ホスホリラーゼ分解 1 リン酸 UT UD UD 高エネルギーシンターゼ合成ペントースリン酸回路ペントースリン酸回路とウロン酸回路ブドウ糖 - リン酸解糖系ペントースリン酸回路 : 様々な糖や AD を合成する回路ウロン酸回路 : グルクロン酸を合成する回路ペントースリン酸回路リボース核酸合成 AD 脱水素酵素の補酵素脂肪酸合成などアセチルoA ウロン酸回路リン酸1リン酸ペントースリン酸回路リボース5リン酸グリセルアルデヒドリン酸 UD グルクロン酸キシルロール 5 リン酸脂肪組織精巣副腎皮質授乳期の乳腺で活性が高い AT 5

ペントースリン酸回路とウロン酸回路ペントースリン酸回路 : 様々な糖や AD を合成する回路ウロン酸回路 : グルクロン酸を合成する回路リン酸ウロン酸回路 1 リン酸 UD プリン塩基の合成 (de novo 経路 ) リン酸リボース 5 リン酸ホスホリボシル 2 リン酸ペントースリン酸回路を元に様々な糖や AD を合成する経路

6 ペントースリン酸回路とウロン酸回路ペントースリン酸回路 : 様々な糖や AD を合成する回路ウロン酸回路 : グルクロン酸を合成する回路リン酸ウロン酸回路 1 リン酸 UD プリン塩基の合成 (de novo 経路 ) リン酸リボース 5 リン酸ホスホリボシル 2 リン酸ペントースリン酸回路を元に様々な糖や AD を合成する経路ペントースリン酸回路リボース5リン酸ヌクレオチドの材料になるグリセルアルデヒドリン酸グルクロン酸ムコ多糖の材料になるキシルロール5リン酸毒物と結合するイノシン 1 リン酸アデノシン 1 リン酸グルタミンアスパラギン酸グリシン二酸化炭素葉酸グアノシン 1 リン酸デオキシリボヌクレオチドはリボヌクレオチドから作られるムコ多糖 : アミノ糖とウロン酸ヒアルロン酸やコンドロイチン硫酸など動物組織の眼硝子体臍帯関節液皮膚軟骨などに存在するヒアルロン酸 β-d- グルクロン酸 β-d- グルコサミン 2 2 β-1, 結合 2 - アセチル -D- グルコサミン 2 n ペントースリン酸回路とウロン酸回路ペントースリン酸回路 : 様々な糖や AD を合成する回路ウロン酸回路 : グルクロン酸を合成する回路リン酸ウロン酸回路 1 リン酸 UD ペントースリン酸回路グルクロン酸ビタミン合成経路リボース5リン酸 L-グロン-γ-ラクトンキシルロール5リン酸グルノラクトンオキシダーゼグリセルアルデヒドリン酸霊長類の一部とモルモットはこの酵素の活性がないアスコルビン酸糖質の代謝のまとめ糖質の代謝まとめ糖質からの AT 合成が解糖系でになるやガラクトースも解糖系で分解されるは補酵素 A と結合してアセチル oa になるアセチル oa はで処理されるでこれまでの過程で得られた AD と FAD 2 を利用して AT を合成する嫌気的条件下ではが発酵でになるで糖新生が行われる糖質からの物質の合成と筋肉でからが合成されるペントースリン酸回路でプリンヌクレオチドが合成されるウロン酸回路でグルクロン酸が合成されムコ多糖の材料になる解糖系アセチルoA AT ムコ多糖ウロン酸回路グルクロン酸ペントースリン酸回路リボース5リン酸プリンヌクレオチドグリセルアルデヒドリン酸発酵糖新生

7 糖質の代謝消化管デンプン小腸肝門脈 AT 中性脂肪コレステロールアミノ酸血管各組織ムコ多糖プリンヌクレオチド AT 筋肉 7

第６回　糖新生とグリコーゲン分解

第６回　糖新生とグリコーゲン分解第 6 回糖新生とグリコーゲン分解日紫喜光良基礎生化学講義 2018.5.15 1 主な項目 I. 糖新生と解糖系とで異なる酵素 II. 糖新生とグリコーゲン分解の調節 III. アミノ酸代謝と糖新生の関係 IV. 乳酸脂質代謝と糖新生の関係 2 糖新生とはグルコースを新たに作るプロセスグルコースが栄養源として必要な臓器にグルコースを供給するため脳赤血球腎髄質レンズ角膜精巣運動時の筋肉