13糖的分解代谢

糖酵解过程:
（4）磷酸丙糖的生成
H2C C HO H H C C C H2C O H OH OH O HO P OH O HO O P HO O
H2C C CH2 O
HO O P HO OH
O
磷酸二羟丙酮 醛缩酶
H C HC H2C O
OH O
HO P OH O
fructose-1,6-diphosphate (F-1,6-2P）
ADP HO
H H
C C C H2C O
磷酸果糖激酶-1 （PK- 1 ）
(F-6-P）
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糖酵解过程的第二个调节酶 也是酵解中的限速酶
1,6-二磷酸果糖
(fructose-1,6-diphosphate)
限速酶 / 关键酶 (rate-limiting enzyme / key enzyme)
1.催化非可逆反应 2.催化效率低 特 点
自发进行
COOH C O CH3
丙酮酸 (pyruvate)
烯醇式丙酮酸 (enolpyruvate)
ADP ATP
磷酸烯醇式丙酮酸
返回
丙酮酸激酶
丙酮酸
糖酵解过程:
（12） 丙酮酸还原为乳酸
OH H3C C H O C OH
O H3C C C
O OH
乳酸脱氢酶
丙酮酸 (pyruvate)
NADH+H+
ADP 1,6-二磷酸果糖
葡 萄 糖 转 变 为 乙 醇
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
丙酮酸 2CO2 磷酸二羟丙酮 脱羧酶 2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
2×丙酮酸
2乙醛
2乙醇
3-磷酸甘油醛 2×Pi
来自百度文库
2×1,3-二磷酸甘油酸 2×ADP 2×烯醇式丙酮酸 2×ATP 2×ADP 2×磷酸烯醇式丙酮酸 2× 2-磷酸甘油酸 2×H2O 2×ATP 2× 3-磷酸甘油酸
糖的无氧分解途径，亦称为EMP途径:
E： Embden；M: Meyerhof；P:Parnas
糖的无氧氧化的过程及产物:
乙醇：酵母菌、
EMP途径
无 氧
植物
葡萄糖
丙酮酸
有 氧
乳酸：动物肌肉、
乳酸菌
CO2+H2O
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（二）糖酵解过程
11个酶催化的12步反应
第一阶段： 磷酸已糖的生成(活化)
四 个 阶 段
⑻ 3-磷酸甘油酸
⑼ 2-磷酸甘油酸 ⑾ 烯醇式丙酮酸
→ 2-磷酸甘油酸
→ 磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸
⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸→ 烯醇式丙酮酸
⑿ 丙酮酸
⒀ 糖原
→ 乳酸
→ 1-磷酸葡萄糖
⒁ 1-磷酸葡萄糖
→ 6-磷酸葡萄糖
3、糖酵解过程的反应类型:
1.磷酸基转移反应
R-OH + ATP
OH R-C-CH2-O- P H CH2OH C=O H-C- R H-C-OH
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糖酵解过程:
（2）6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖
O C H HO H H C C C C H2C OH H OH OH OH O P O OH
HO H
H
H2C C C C C H2C O OH O H OH OH HO P O OH
磷酸已糖异构酶
H
glucose-6phosphate (G-6-P）
第二阶段： 磷酸丙糖的生成(裂解) 第三阶段： 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并 释放能量(氧化、转能) 第四阶段： 丙酮酸还原为乳酸(还原)
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糖酵解过程:
（1）葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖
O C H HO H H C C C C OH H OH OH H H O C H
ATP
Mg2+
C C C C
糖酵解 中唯一的 脱氢反应
1,3-二磷酸甘油酸
1,3-diphospho-glycerae
(1,3-DPG)
糖酵解过程:
（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
O C HC H2C O～
-
P
ADP
O
OH O
ATP
O
C HC
OH OH O
HO P OH
HO P OH O
3-磷酸甘油酸激酶
H2C
磷酸甘油酸变位酶
O
H2C
O-- P OH OH
O
3-磷酸甘油
(3-phosphoglycerate)
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2-磷酸甘油酸
(2-phosphoglycerate)
糖酵解过程:
（9） 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
O O C H C H2C OH OH O OH P OH O C C CH2 OH O-
2×NAD+
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植物与酵母
2×CH3CH2OH(乙醇)
糖酵解意义：
1.在无氧条件下迅速提供能量,供机体需要。 如:剧烈运动、人到高原 2.是某些细胞在不缺氧条件下的能量来源。
3.是某些病理情况下机体获得能量的方式。 4.是糖的有氧氧化的前过程，亦是糖异生作用 大部分逆过程。
5.糖酵解也是糖、脂肪和氨基酸代谢相联系的途径。
6-磷酸葡萄糖 (glucose-6-phosphate)
糖酵解过程中ATP的生成：
反 葡萄糖 6 - 磷酸果糖 → → 应 6-磷酸葡萄糖 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油酸 丙 酮 酸 ATP -1 -1 2× 1 2× 1 2 mol ATP 3 mol ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸 →
2× 3-磷酸甘油酸
糖 原 分 解 生 成 6 磷 酸 葡 萄 糖
糖 原 (Gn) H3PO4
磷酸化酶
糖
HO CH2 O OH OH OH OH O P HO O
原 (Gn-1)
OH O P O CH2 OH OH OH OH
-
O OH
磷酸葡萄糖变位酶
1-磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate)
1,3-二磷酸甘油酸
(1,3diphosphoglycerate)
(1,3-DPG)
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这是糖酵解 中第一次 底物水平 磷酸化反应
3-磷酸甘油酸
(3-phosphoglycerate)
糖酵解过程:
（8）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
O C HC H2C OH OH O
O C HC OH HO
HO P OH
葡萄糖
2×乳酸
6-磷酸葡萄糖
磷酸二羟丙酮
2×NADH+ 2H+ 2×NAD+
2×丙酮酸
3-磷酸甘油醛 2×Pi
2×1,3-二磷酸甘油酸 2×ADP 2×烯醇式丙酮酸 2×ATP 2×ADP 2×磷酸烯醇式丙酮酸 2× 2-磷酸甘油酸 2×H2O 2×ATP 2× 3-磷酸甘油酸
ATP ADP
ATP 6-磷酸果糖
1 mol 葡萄糖→ 2 mol 乳酸 + ？mol ATP 糖原中的1mol葡萄糖→2mol 乳酸 +？mol ATP
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糖酵解过程的限速/调节酶： 酶的名称
已糖激酶
*磷酸果糖激酶-1
变构激活剂
Mg2+, Mn2+
Mg2+, AMP, ADP, F-1,6-2P, F-2,6-2P
变构抑制剂
G-6-P
H2O
OH P ～ OP OH
+
烯醇化酶
Mg2+或Mn2+
磷酸烯醇式丙酮酸
(phosphoenolpyruvate)
(2-phosphoglycerate) 氟化物能与Mg2+络
2-磷酸甘油酸
合而抑制此酶活性
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糖酵解过程:
（10）磷酸烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸
O C C CH2 OH
OH
+
ADP
返回
fructose-6-phosphate (F-6-P）
糖酵解过程:
（3） 6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖
H2C C HO H H C C C H2C O OH O H OH OH HO P O OH
H2C C
OH O- P O
O H OH OH HO P O OH
-
OH
ATP
Mg2+
丙酮酸激酶
Mg2+, K+, F-1,6-2P
ATP，柠檬酸， 长链脂肪酸
ATP
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2×CH3CH(OH)COOH(乳酸)
2×NAD+ 糖 + ) 人、动物、乳酸菌 酵 2×(NADH+H 解 2×CH3COCOOH 与 C6H12O6 丙酮酸 发 葡萄糖 酵 2×CO2 的 比 2×CH3CHO(乙醛) 较 2×(NADH+H+)
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3-磷酸甘油醛
糖酵解过程:
（5）磷酸丙糖的互换
H2C C CH2 O OH HO O P HO
H O
O
C HC
OH O
HO P OH O
磷酸丙糖异构酶
H2C
磷酸二羟丙酮
(dihydroxyacetone phosphate)
3-磷酸甘油醛
(glyceraldehyde 3-phosphate)
6.若糖酵解过度，可因乳酸生成过多而导致乳酸 酸中毒。
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二、糖的有氧氧化 (aerobic oxidation)
概念
R-O- P
O- P
+ ADP
2.磷酸基移位
R-C-CH2-O-H CHO H
3.异构化作用
H-C-OH C- R H-C + H2O
4.脱水或脱氢反应
H
5.缩合反应
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H
3C的醛糖 + 3C的酮糖
6C的酮糖
ATP ADP
ATP 6-磷酸果糖
ADP 1,6-二磷酸果糖
葡 萄 糖 转 变 为 乳 酸
糖酵解过程小结：
葡萄糖转变为乳酸：
葡萄糖
无氧或缺氧
2 乳酸 + 2 ATP
反应的条件： 无氧或缺氧 反应的部位： 细胞的胞浆 反应的底物： 葡萄糖/糖原 反应的产物： 乳酸、ATP 反应的特点： 一次脱氢、二次底物磷酸化 反应中间物：在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷 酸化合物
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Pi
1-磷酸葡萄糖
糖原(Gn)
3.受激素或代谢物的调节
4.常是在整条途径中催化初始反应的酶 5.活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向
磷酸果糖激酶-1 (phosphofructokinase-1) 磷酸果糖激酶-1是糖酵解三个调节酶中催 化效率最低的酶,因此是糖酵解作用限速酶。
变构激活剂：2,6-二磷酸果糖 （BPF）
AMP、ADP 变构抑制剂：ATP、柠檬酸、 长链脂肪酸
体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖 原在胞浆中分解产生乳酸和少量ATP的过程，也 称糖酵解途径。
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乳酸与 ATP 的结构:
乳 酸 （lactate）
OH H3C CH COOH
N NH2
N
ATP (三磷酸腺苷)
O HO P ～O OH
O P～ O OH
O P OH O
CH2
N O
N
返回
OH
OH
O
ATP
O C C OH OH
O-～ P P
Mg2+或Mn2+
OH
丙酮酸激酶
PK
CH2
磷酸烯醇式丙酮酸
(phosphoenolpyruvate)
烯醇式丙酮酸 (enolpyruvate)
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糖酵解过程的第三个调节酶， 也是第二次底物水平磷酸化反应
糖酵解过程:
（11）烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸
COOH C OH CH2
ADP
糖 原 转 变 为 乳 酸
Gn-1 ATP
6-磷酸葡萄糖
2×乳酸
6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖
磷酸二羟丙酮
2×NADH+ 2H+ 2×NAD+ 2×丙酮酸
3-磷酸甘油醛 2×Pi
2×1,3-二磷酸甘油酸
2×烯醇式丙酮酸 2×ATP 2×ADP 2×ATP
2×ADP 2×磷酸烯醇式丙酮酸 2× 2-磷酸甘油酸 2×H2O
糖分解代谢主要途径
糖的无氧分解 糖的有氧氧化 乙醛酸循环 磷酸戊糖途径 其它已糖的代谢
一、糖的无氧分解
Glycolysis Derived from the Greek words： glycos- sugar(sweet) lysis- dissolution
(一)概念：糖的无氧分解是指：
NAD +
乳酸 (lactate)
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糖酵解小结： 1、糖酵解过程的11个酶
已糖激酶/葡萄糖激酶 磷酸果糖激酶-1 磷酸丙糖异构酶 磷酸已糖异构酶 醛缩酶 3-磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸甘油酸激酶 烯醇化酶
乳酸脱氢酶 磷酸葡萄糖变位酶*
磷酸甘油酸变位酶 丙酮酸激酶
磷酸化酶*
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2、糖酵解过程的12步反应：
1,6-二磷酸果糖
返回
2× 3-磷酸甘油醛
糖酵解过程:
（6）3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
O C HC H2C H OH O
NAD＋＋H3PO4
O
NADH+H+
C HC H2C
O-～ OH O
P
HO P OH O
3-磷酸甘油醛脱氢酶
HO P OH O
3-磷酸甘油醛
(glyceraldehyde 3-phosphate) 返回
⑴ 葡萄糖
⑵ 6-磷酸葡萄糖
→ 6-磷酸葡萄糖
→ 6-磷酸果糖
⑶ 6-磷酸果糖
→ 1,6-二磷酸果糖
⑷ 1,6-二磷酸果糖 →磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛
⑸ 磷酸二羟丙酮
⑹ 3-磷酸甘油醛
→ 3-磷酸甘油醛
→ 1,3-二磷酸甘油酸
⑺ 1,3-二磷酸甘油酸→ 3-磷酸甘油酸
2、糖酵解过程的12步反应：
-
OH H OH OH OH
ADP
HO H
已糖激酶
这是酵解过程中的 第一个调节酶
H
H2C OH
OH H2C O P O
OH
glucose(G)
返回
glucose-6-phosphate (G-6-P）
葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：
1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应 2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过 细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制