糖类代谢二糖酵解

关于糖类代谢二糖酵解第1页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

糖的生理功能

1、结构物质

2、能量物质

3、为其它物质合成提供碳骨架

4、功能物质

第2页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五来源

淀粉（糖原）1、从食物中获取纤维素（反刍动物）

2、体内糖异生（由非糖物质转化）第3页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五糖类物质进入体内（细胞内）的途径：肠腔（多糖、寡糖及二糖分解为单糖）--------肠粘膜细胞------肠壁毛细血管--------肝静脉-------肝------血液（血糖）---组织第4页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

糖的转运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血糖浓度80-120mg/100ml正常血糖浓度>160mg/100ml高血糖血糖浓度<70mg/100ml低血糖受很多激素调节，范围恒定第5页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

氧化分解CO2,H2O,ATP

血糖合成糖原转化脂肪酸、氨基酸等第6页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五糖代谢概况多糖和低聚糖的酶促降解1.胞外降解(水解过程)细胞外多糖和低聚糖胞外水解酶2.胞内降解（磷酸分解）细胞内储备的糖原或淀粉磷酸化酶活化、水解转移酶去分枝酶断支链磷酸酶活化、水解单糖主要是葡萄糖（淀粉酶、寡糖酶）第7页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五总论丙酮酸葡萄糖“糖酵解”不需氧“磷酸戊糖途径”需氧有氧情况缺氧情况好氧生物厌氧生物“三羧酸循环”“乙醛酸循环”

CO2+H2O“乳酸发酵”乳酸“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇

CO2+H2O重点第8页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五有氧呼吸

糖在有氧存在下分解为CO2

、水和放出能量无氧呼吸糖的无氧分解过程

酵解、发酵第9页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五糖酵解（Glycolysis)——EMP途径无氧条件下，1葡萄糖分解产生2丙酮酸，并伴随ATP生成的过程。位置：细胞质细胞质

G

→

2丙酮酸+2NADH+2ATP丙酮酸第10页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五一、糖酵解的研究历史解释发酵现象的人1854-1864

LouisPaster

发酵是由微生物引起的第11页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五发现酵解本质的人1897榨酵母汁蔗糖

HansBuchner和EduardBuchner

发酵并不需要整个完整细胞参与直到1935年终于阐明了从葡萄糖（6碳）转变其中乳酸（3碳）或酒精（2碳）经历的12个中间步骤。第12页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五与酵解有关的物质：（1）磷酸（磷酸酯）

PP1，6-二磷酸果糖③活化第13页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五6-磷酸葡萄糖PG葡萄糖①活化P②异构6-磷酸果糖第14页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（2）辅酶（NAD+）（3）ADP、ATP及金属离子（4）抑制剂（碘乙酸、氟化物）第15页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五二、糖酵解过程概述第16页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五1、碳骨架的变化：

6C糖2个3C糖葡萄糖2乳酸或葡萄糖2乙醇+2CO2第17页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五2、能量的变化

酵解（产生乳酸）2ATP

发酵（产生酒精）2ATP物质代谢放能过程ADP+PiATP吸能过程第18页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮123+P②异构6-磷酸果糖P564磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸P磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖PG葡萄糖①活化④裂解⑥脱氢⑤异构PP1，6-二磷酸果糖③活化⑦产能⑨脱水⑧异构⑩产能HHOH第19页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五3、糖酵解中间产物都是磷酸化合物意义：（1）带有极性，不易随便出入细胞（2）被酶识别，与酶结合（3）传递能量第20页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

三、糖酵解过程全图Glucose+2ADP+2Pi+2NAD+= 2pyruvate+2ATP+2H2O+2NADH+2H+第21页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五葡萄糖葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸果糖-1，6-二磷酸丙酮酸磷酸二甘油醛烯醇式丙酮酸羟丙酮+3-磷酸甘油酸-1，3-二磷酸磷酸烯醇式丙酮酸3-磷酸-甘油酸2-磷酸-甘油酸

乳酸乙醇乙醛第22页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮123+P②异构6-磷酸果糖P564磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸P磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖PG葡萄糖①活化④裂解⑥脱氢⑤异构PP1，6-二磷酸果糖③活化⑦产能⑨脱水⑧异构⑩产能HHOH第23页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五第24页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五两个阶段：1、准备阶段：消耗ATP2、放能阶段：产生ATP

和NADH第25页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五四、糖酵解第一阶段的反应第26页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五1第27页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（一）葡萄糖的磷酸化

第28页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

己糖激酶

的作用需Mg2+（或其他二价离子）

(hexokinase)第29页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五己糖激酶：（1）专一性不强(mannose/fructose)（2）受产物葡萄糖-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）对葡萄糖的Km较大（与己糖激酶相比）

[葡萄糖]较高时作用，G6P促进糖原合成（3）不受产物葡萄糖-6-磷酸的抑制第30页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五G

G-6-P意义：活化葡萄糖；

磷酸化后葡萄糖无法出细胞，

——是细胞的保糖机制。第31页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五①葡萄糖G6-磷酸葡萄糖G-6-P己糖激酶第32页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（G6P）（二）G6P异构化成果糖-6-磷酸

（F6P）Reversible第33页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五可逆磷酸葡萄糖异构酶磷酸果糖异构酶异构时，开环意义：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第34页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五②6-磷酸葡萄糖G-6-P6-磷酸果糖F-6-P磷酸己糖异构酶第35页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（三）F6P形成果糖-1，6-二磷酸

Onesubunitofthetetramericphosphofructokinase-1(PFK-1)RegulatoryATP第36页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五6-磷酸果糖F-6-P1,6-二磷酸果糖F-1,6-BP6-磷酸果糖激酶-1第37页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五磷酸果糖激酶—1（1）ATP抑制

ATP既是底物又是变构抑制剂怎么实现？结合部位不同（2）

AMP去除ATP抑制作用实际上，AMP/ATP比值调节酶活性（3）

[H+]过高抑制酶活性避免酸中毒第38页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五葡萄糖

1,6-二磷酸果糖2+2+2+第39页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（四）F-1,6-BP裂解

123456

ketonealdehyde醛缩酶（aldolase）以逆反应命名磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛第40页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五这个反应在标准状况下是吸能反应在生理条件下是放能反应，

两个三碳糖不断被消耗第41页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五④1,6-二磷酸果糖F-1,6-BP磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛醛缩酶第42页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（5）

两个磷酸丙糖的互变

第43页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五Analdose546丙糖磷酸异构酶8股β折叠链环抱成核心每条β折叠外围有α螺旋

由无规卷曲相连第44页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五该反应平衡点时：

[甘油醛-3-磷酸]K==4.74x10-2

[磷酸二羟丙酮]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45页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五1,6-二磷酸果糖-

3-磷酸甘油醛酶第46页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五五、糖酵解第二阶段的反应

——放能阶段第47页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五2Pi第48页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（一）甘油醛-3-磷酸的氧化

甘油醛-3-磷酸脱氢酶产生1，3-BPG，还原性辅酶Ⅰ

第49页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五甘油醛-3-磷酸脱氢酶活性中心含游离-SH碘乙酸会抑制该酶的活性——不可逆砷酸盐与磷酸结构相似——替代磷酸形成1-砷酸-3-磷酸甘油酸水解为3-磷酸甘油酸无法形成形成高能磷酸键解偶联剂第50页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五⑥3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶第51页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（二）高能磷酸基团的转移

底物磷酸化第52页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五⑦1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶糖酵解中第一个产生ATP的反应底物水平磷酸化第53页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（三）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸

磷酸甘油酸变位酶第54页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五⑧3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶第55页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（四）磷酸烯醇式丙酮酸生成

烯醇化酶与2价离子结合后才有活性氟化物——抑制剂第56页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五⑨2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)烯醇化酶第57页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（五）丙酮酸及ATP的产生

第58页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五第59页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五2-磷酸甘油酸丙酮酸第60页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五六、由葡萄糖转变为丙酮酸的能量变化第61页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五第62页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五2(⑦)+

2(⑩)

-1(①)-1(3)=2ATPG为起始物胞内多糖为起始物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。第63页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

很低

很高

葡萄糖2乳酸+2ATP糖原（葡萄糖）

2乳酸+3ATP

△Go`=

—47Kcal/mol

△Go`=

—44Kcal/mol

每生成1ATP固定了7.3Kcal/mol能量葡萄糖获能效率＝2×7.3/47=31%

糖原获能效率＝3×7.3/44=49.7%

但葡萄糖CO2

＋H2O△Go`=

—686Kcal/mol

葡萄糖获能效率＝2×7.3/686=2.1%

糖原获能效率＝3×7.3/686=3.1%

糖酵解产能效率第64页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五糖酵解的意义1．糖酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的基本途径2．糖酵解途径能提供能量使机体或组织能有效地适应缺氧情况3．糖酵解途径是某些组织或细胞的主要获能方式4．糖酵解途径是葡萄糖完全氧化分解成二氧化碳和水的必要准备阶段第65页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五

七、无氧条件丙酮酸的去路有氧情况缺氧情况“三羧酸循环”“乙醛酸循环”

CO2+H2O“乳酸发酵”、“乙醇发酵”乳酸或乙醇丙酮酸第66页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（一）乳酸发酵其生物意义？消耗糖酵解脱下的H，保持细胞内的pH稳定。第67页，共74页，2022年，5月20日，16点27分，星期五（二）乙醇发酵丙酮酸脱