第20章糖酵解.ppt
第九章（一）糖酵解（Glycolysis)（Embden-Meyerhof Pathway EMP）,第一部分：血糖概述一、血糖的基本特点：血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖.血糖含量是体内糖代谢的一项重要指标.空腹血糖浓度 80120mg/dl 正常.空腹血糖浓度 160mg/dl 高血糖.空腹血糖浓度 70mg/dl 低血糖.,二、血糖的来源：食物：食物中的淀粉等碳水化合物.糖异生作用：由非糖物质（脂肪或蛋白质代谢的 中间产物）转化而来.糖原的分解.,三、血糖的去路：氧化分解，释放能量，生成二氧化碳和水.糖酵解作用，释放能量，生成终产物乳酸.合成糖原储存在肝脏、肌肉.转化为脂肪储存.,四、与蛋白质、脂肪相比，糖作为能源的主要优点：糖的分解产物主要是二氧化碳和水，对机体无毒副作用.在无氧情况下糖也可供能.糖的供能比例在55%65%.,第二部分：糖酵解作用(Glycolysis),一、糖酵解作用：定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙 酮酸，并释放能量的过程称为糖酵解作用.这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为 糖酵解，简称EMP途径.反应部位：胞浆.,二、糖酵解过程概述：1、碳骨架的变化：6C糖 2个3C糖 葡萄糖 2分子乳酸 或葡萄糖 2分子乙醇+2分子CO2,2、EMP途径共经历了10步生化反应历程.概括如下图所示:,第一阶段反应：葡萄糖的磷酸化反应,2+,2+,2+,葡萄糖的磷酸化反应,葡萄糖G,6-磷酸葡萄糖G-6-P,己糖激酶,注意：己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶.,己糖激酶（1）专一性不强,底物可以是葡萄糖也可以是果糖.（2）葡萄糖-6-磷酸和ADP抑制（变构抑制剂）.葡萄糖激酶（肝脏）：（1）只作用于葡萄糖.（2）当葡萄糖浓度较高时发挥作用，G6P促进糖原合成.（3）不受产物葡萄糖-6-磷酸的抑制.,葡萄糖（P)6-磷酸葡萄糖（G6P）意义：活化葡萄糖.磷酸化后的葡萄糖无法出细胞，是细胞的保糖机制.,磷酸己糖异构化反应,6-磷酸葡萄糖G-6-P,6-磷酸果糖F-6-P,磷酸己糖异构酶,意义：使羰基从1位C上转移到2位C上，1位C上-OH游离，为第二次磷酸化打基础.,6-磷酸果糖F-6-P,1,6-二磷酸果糖F-1,6-BP,6-磷酸果糖激酶-1,磷酸果糖激酶-1是糖酵解途径的第二个关键酶.,（3）1,6-二磷酸果糖的生成反应,磷酸果糖激酶1：（1）ATP抑制该酶的活性：ATP既是底物又是变构抑制剂.（2）AMP可去除ATP的抑制作用：实际上是通过 AMP/ATP 比值调节酶活性.（3）H+过高抑制酶活性 避免酸中毒.,第二阶段反应：六碳糖的裂解反应,酶,1,6-二磷酸果糖的裂解反应,1,6-二磷酸果糖,磷酸二羟丙酮96%,3-磷酸甘油醛4%,醛缩酶,（5）磷酸丙糖的同分异构化,相当于1,6-二磷酸果糖裂解为两分子的3-磷酸甘油醛.生理状况下：磷酸甘油醛不断被消耗，磷酸二羟丙酮不断地 被异构化.,第三阶段：产能阶段,2分子的3磷酸甘油醛,2分子丙酮酸,5步反应,丙酮酸,3-磷酸甘油醛生成1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油醛脱氢酶,这是糖酵解过程中唯一的一次脱氢反应.,注意：3-磷酸甘油醛脱氢酶活性中心含游离-SH.碘乙酸会抑制该酶的活性不可逆性抑制.砷酸与磷酸结构相似，砷酸替代磷酸形成1-砷酸-3-磷酸甘油酸水解为3-磷酸甘 油酸，而不能形成形成高能磷酸键.,高能磷酸基团的转移反应：,1,3-二磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸激酶,糖酵解过程中第一个产生ATP的反应.1分子葡萄糖产生2分子ATP.底物水平磷酸化（掌握该概念）,3-磷酸甘油酸异构转变为2-磷酸甘油酸,3-磷酸甘油酸,2-磷酸甘油酸,磷酸甘油酸变位酶,磷酸烯醇式丙酮酸的生成反应,2-磷酸甘油酸,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),烯醇化酶,（10）丙酮酸的生成反应,糖酵解中第二次底物水平磷酸化；丙酮酸激酶是第三个关键酶；1分子葡萄糖产生2分子ATP。,糖酵解可概括为三个阶段：,第一阶段：葡萄糖的磷酸化：葡萄糖,3步反应,1，6二磷酸果糖,1，6二磷酸果糖,2分子的磷酸丙糖,第二阶段：葡萄糖的裂解阶段：,2步反应,第三阶段：产能阶段,2分子的3磷酸甘油醛,2分子丙酮酸,5步反应,+,丙酮酸,裂解,脱氢,异构,产能,脱水,异构,三、葡萄糖酵解转化为丙酮酸的过程中的能量变化：,葡萄糖为起始物：2(7)+2(10)-1(1)-1(3)=2ATP.细胞内多糖为起始物：2(7)+2(10)-1(3)=3ATP.其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖 酵解过程.,第三部分：无氧条件下丙酮酸的去路,（有氧）,（无氧）,（一）丙酮酸的无氧还原,乳酸发酵的生物意义？消耗糖酵解脱下的 H，保持细胞内的pH稳定。,（2）酒精发酵：酵母菌,焦磷酸硫胺素（TPP）,第四部分：糖酵解反应的基本要点：,总反应式:葡萄糖+2 ADP+2Pi+2NAD+2 丙酮酸+2ATP+2H2O+2NADH+2H+,整个过程无氧参加.三个关键酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶 从葡萄糖开始净生成2分子ATP.从糖原开始净生成3分子ATP.一次脱氢，辅酶为NAD，生成NADH H.,限速反应/关键反应的概念：在物质代谢的整个反应链中，某一步反应速度决定整个反应链的速度，这一步反应称限速 反应.催化的反应往往是不可逆的 催化限速反应的酶称限速酶/关键酶.糖酵解途径限速酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶.注意：上述内容要熟记！,磷酸果糖激酶：糖酵解过程中最重要的调节酶.抑制剂：ATP、柠檬酸（碳骨架）.激活剂：AMP、ADP.,己糖激酶：乙酰CoA和脂肪酸对酶有抑制作用.6-磷酸葡萄糖是变构抑制剂.,丙酮酸激酶：变构抑制剂：ATP、丙氨酸、乙酰CoA、脂肪酸.变构激活剂：6-磷酸果糖、1，6-二磷酸果糖.共价修饰：磷酸化后失活.,糖酵解的意义：1.为机体供能：生成2分子ATP.如果是从糖原分解开始，生成 3ATP。2.某些厌氧生物及组织细胞生活所必需，它们需要的能量 完全依靠糖的无氧代谢.少数组织：视网膜、肾髓质及成熟红细胞.,Thanks,
