生物化学 第八章 糖酵解
生物化学第八章糖代谢
§2 糖的分解代谢
主要有以下途径: (一)糖的无氧酵解 (二)糖的有氧氧化 (三)乙醛酸循环 (四)戊糖磷酸途径
途径具体过程
提示
反应实质 个酶作用 进程变化 学习途径时要重点注意噢！
温馨提示
加油！！！
• 酵解过程要学好
• 首条途径很重要 • 总结经验找规律 • 后边学习基础牢
• 举一反三相比较 • 触类旁通有参照 • 事半功倍学的巧 • 一路轻松兴趣高
甘油酸-3-磷酸
磷酸甘油8反酸应变图位酶
甘油酸-2-磷酸
9、2-磷酸甘油酸脱水烯醇化
甘油酸-2-磷酸
烯醇化9反酶应图
磷酸烯醇式丙酮酸
9、2-磷酸甘油酸的脱水生成磷酸烯醇式丙 酮酸
烯醇化酶（enolase） 这一步反应也可看作分子内氧化还原反应，分子 内能量重新分布，又一次产生了高能磷酯键。
反应可以被氟离子抑制，取代天然情况下酶分 子上镁离子的位置，使酶失活。
细胞核
内质网 溶酶体
细胞膜
动物细胞
植物细胞
细胞壁 叶绿体
有色体 白色体 液体 晶体
葡萄糖的主要代谢途径
糖异生
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
第八章：糖代谢
§1 多糖和底聚糖的酶促降解 §2 糖的分解代谢 §3 糖的合成代谢
⑹氧化脱氢，产生 NADH+H+ （磷酸化，使用无机磷酸）
甘油醛-3-磷酸
无机磷酸
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
1,3-二磷酸甘油酸
产生 的 NADH+H+ 的氢，条件不同， H的去向不同，走进的途径不同。
生物化学复习笔记-糖酵解途径
糖酵解途径分为2阶段，准备阶段与产能阶段，共10步1.葡萄糖磷酸化，葡萄糖由HK（己糖激酶）催化生成6磷酸葡萄糖（G6P），消耗1分子ATP。
注意，由于反应物设计ATP，HK需要辅酶镁离子帮助，因为ATP带强负电，需要2价正离子中和。
这一步类似于对Glucose的活化，事实上其自由能提高。
己糖激酶是一种组成型酶，而葡糖激酶是一种诱导酶。
饱餐后常诱导出葡糖激酶。
不可逆步i.己糖激酶与葡糖激酶的调节a.刚才说道，己糖激酶是一种组成型酶，主要方式是G6P反馈抑制b.葡糖激酶不受G6P反馈抑制，而受胰岛素调控。
因为要用于帮助机体合成糖原（见糖原页）2.G6P被异构酶催化成为6磷酸果糖（F6P），异构酶为磷酸己糖异构酶（PGI）。
要知道，磷酸化是发生在糖环外的，所以这一步异构把吡喃糖转化为呋喃糖后多出一个环外碳用来被后面磷酸化。
这一步可能有的抑制剂是2-脱氧-6-磷酸葡糖，其可以占据酶的活性中心而不反应。
3.F6P被磷酸果糖激酶（PFK-1）磷酸化，消耗1分子ATP，同样需要镁离子。
生成F1，6BP（1。
6二磷酸果糖）。
PFK-2可以生成F2，6BP。
该步是糖酵解途径最重要的限速步骤。
也是不可逆步i.PFK-1的调节PFK-1是多亚基蛋白，调节手段主要是别构调节a.ATP可别构抑制。
ATP过多表明身体能量高，应适当抑制产能过程，即糖酵解。
特殊的是PFK-1有一个活性中心与别构中心都是ATP结合位点，通常不会作抑制剂结合，而是去活性中心作底物b.柠檬酸别构抑制。
柠檬酸是三羧酸循环的中间物（见三羧酸循环）。
同样具有指示能量高低的作用。
事实上，不仅糖酵解的产物会进入柠檬酸循环，很多其他代谢的产物也要经过柠檬酸循环处理。
柠檬酸高意味着其他代替够用了，不要糖c.质子别构抑制。
由于糖酵解过程的终产物是丙酮酸，丙酮酸可以被氧化成乳酸，释放一个质子。
这可保证不会乳酸中毒d.AMP与ADP别构激活。
事实上，AMP的效果更好，因为ADP可以转化成ATP与AMPe.F2，6BP的别构激活。
生物化学 第八章 糖代谢习题含答案
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 生物化学第八章糖代谢习题含答案第八章糖代谢习题一、是非题 1．判断下列关于戊糖磷酸途径的论述对或错：① 在这一代谢途径中可生成 5-磷酸核糖。
② 转醛酶的辅酶是 TPP，催化 -酮糖上的二碳单位转移到另一个醛糖上去。
③ 葡萄糖通过这一代谢途径可直接生成 ATP。
④ 这一代谢途径的中间物 4-磷酸赤藓糖，是合成芳香族氨基酸的起始物之一。
2．判断下列关于柠檬酸循环的论述对或错：① 此循环的第一个反应是乙酰 CoA 和草酰乙酸缩合生成柠檬酸② 此循环在细胞质中进行。
③ 琥珀酸脱氢酶的辅酶是 NAD+。
④ 该循环中有 GTP 生成。
3．判断下列关于光合作用的叙述对或错：① 光反应为暗反应提供 NADPH 和 ATP。
② 暗反应只能在无光的条件下进行。
③ 循环式光合磷酸化需要两个光反应系统参加。
④ 在三碳（Calvin）循环过程中， CO2 最初受体是 5-磷酸核酮糖。
4．判断下列关于己糖激酶和葡萄糖激酶的叙述对或错：1 / 16① 己糖激酶对葡萄糖的亲和力比葡萄糖激酶高 100 倍。
② 己糖激酶对底物的专一性比葡萄糖激酶差。
③ 6-磷酸葡萄糖对己糖激酶和葡萄糖激酶都有抑制作用。
④ 在肝和脑组织中既有己糖激酶也有葡萄糖激酶。
5．判断下列关于糖异生的叙述对或错：① 糖异生是酵解的逆转。
② 糖异生只在动物组织中发生。
③ 丙酮酸羧化酶激酶是糖异生的关键酶之一。
④ 凡能转变为丙酮酸的物质都是糖异生的前体。
6．判断下列关于乙醛酸循环的叙述对或错：① 异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶是乙醛酸循环中的两个关键酶。
② 许多植物和微生物能在乙酸环境中生活是因为它们细胞中有乙醛酸循环。
糖酵解(葡萄糖无氧分解)
糖酵解:葡萄糖在细胞液中，经无氧分解转变为乳酸并生成少量ATP的过程称之为糖酵解。
糖酵解亦称EMP途径。
糖酵解的反应部位：胞浆激酶：催化ATP分子的磷酸基（r-磷酰基）转移到底物上的酶称激酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。
肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶。
它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控底物水平磷酸化：代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使底物分子内部能量重新分布，能量集中生成高能键，然后使ADP磷酸化生成ATP的过程。
变位酶：通常将催化分子内化学集团移位的酶。
糖酵解分为两个阶段：第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸，称之为糖酵解途径1、葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（己糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）2、6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖（磷酸葡萄糖异构酶）3、6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖（磷酸果糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）4、磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖（醛缩酶）5、磷酸丙糖的同分异构化（磷酸丙糖异构酶）6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸（3-磷酸甘油醛脱氢酶）7、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸激酶）8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸变位（生成2molATP，反应可逆）9、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸（烯醇化酶）10、磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP（丙酮酸激酶）（生成2molATP，反应不可逆）第二阶段由丙酮酸转变成乳酸糖酵解的生理意义：①在无氧或相对缺氧的条件下，为机体提供生命活动所必需的能量。
②即使在有氧的条件下，机体有些组织也要由无氧酵解来供能，如成熟的红细胞、视网膜、肾脏髓质等。
糖酵解的特点：⑴反应部位：胞浆，参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞浆中。
⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程。
⑶反应全过程不可逆，其中有三步不可逆的反应方式：底物水平磷酸化终产物乳酸的去路：释放入血，进入肝脏再进一步代谢。
生物化学第三版 习题答案 第八章
生物化学第三版习题答案第八章第八章糖代谢自养生物分解代谢糖代谢包括异养生物自养生物合成代谢能量转换（能源）糖代谢的生物学功能物质转换（碳源）可转化成多种中间产物，这些中间产物可进一步转化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。
糖的磷酸衍生物可以构成多种重要的生物活性物质：NAD、F AD、DNA、RNA、A TP。
分解代谢：酵解（共同途径）、三羧酸循环（最终氧化途径）、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。
合成代谢：糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。
分解代谢和合成代谢，受神经、激素、别构物调整掌握。
第一节糖酵解glycolysis一、酵解与发酵1、酵解glycolysis （在细胞质中进行）酵解酶系统将Glc降解成丙酮酸，并生成A TP的过程。
它是动物、植物、微生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径。
在好氧有机体中，丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环被彻底氧化成CO2和H2O，产生的NADH经呼吸链氧化而产生A TP 和水，所以酵解是三羧酸循环和氧化磷酸化的前奏。
若供氧不足，NADH把丙酮酸还原成乳酸（乳酸发酵）。
2、发酵fermentation厌氧有机体（酵母和其它微生物）把酵解产生的NADH上的氢，传递给丙酮酸，生成乳酸，则称乳酸发酵。
若NAPH中的氢传递给丙酮酸脱羧生成的乙醛，生成乙醇，此过程是酒精发酵。
、视网膜。
二、糖酵解过程（EMP）Embden-Meyerhof Pathway ，1940在细胞质中进行1、反应步骤P79 图13-1 酵解途径，三个不行逆步骤是调整位点。
（1）、葡萄糖磷酸化形成G-6-P反应式此反应基本不行逆，调整位点。
△G0= - 4.0Kcal/mol使Glc活化，并以G-6-P形式将Glc限制在细胞内。
催化此反应的激酶有，已糖激酶和葡萄糖激酶。
激酶：催化A TP分子的磷酸基（r-磷酰基）转移究竟物上的酶称激酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子，底物诱导的裂缝关闭现象好像是激酶的共同特征。
生物化学总结下生科第八章糖代谢一名词
⽣物化学总结下⽣科第⼋章糖代谢⼀名词⽣物化学总结下————By ⽣科2005 狐狸Z第⼋章糖代谢⼀、名词解释：糖酵解途径：是指糖原或葡萄糖分⼦分解⾄⽣成丙酮酸的阶段。
是体内糖代谢的最主要的途径。
糖酵解：是指糖原或葡萄糖分⼦在⼈体组织中，经⽆氧分解为乳酸和少量ATP的过程，和酵母菌使葡萄⽣醇发酵的过程基本相同，故称为糖酵解作⽤。
糖的有氧氧化：指糖原或葡萄糖分⼦在有氧条件下彻底氧化成⽔和⼆氧化碳的过程。
巴斯德效应：指有氧氧化抑制⽣醇发酵的作⽤糖原储积症：是⼀类以组织中⼤量糖原堆积为特征的遗传性代谢病。
引起糖原堆积的原因是患者先天性缺乏与糖代谢有关的酶类。
底物循环：是指两种代谢物分别由不同的酶催化的单项互变过程。
催化这种单项不平衡反应的酶多为代谢途径中的限速酶。
乳酸循环：指肌⾁收缩时（尤其缺氧）产⽣⼤量乳酸，部分乳酸随尿排出，⼤部分经⾎液运到肝脏，通过糖异⽣作⽤和成肝糖原或葡萄糖补充⾎糖，⾎糖可在被肌⾁利⽤，这样形成的循环（肌⾁-肝-肌⾁）称为乳酸循环。
磷酸戊糖途径：指机体某些组织（如肝，脂肪组织等）以6－磷酸葡萄糖为起始物在6－磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6－磷酸葡萄糖酸进⽽代谢⽣成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，⼜称为⼰糖磷酸⽀路。
糖蛋⽩：由糖链以共价键与肽链连接形成的结合蛋⽩质。
蛋⽩聚糖：由糖氨聚糖和蛋⽩质共价结合形成的复合物。
别构调节：指某些调节物能与酶的调节部位以次级键结合，使酶分⼦的构想发⽣改变，从⽽改变酶的活性，称为酶的别构调节。
共价修饰：指⼀种酶在另⼀种酶的催化下，通过共价键结合或⼀曲某种集团，从⽽改变酶的活性，由此实现对代谢的快速调节。
底物⽔平磷酸化：底物⽔平磷酸化指底物在脱氢或脱⽔时分⼦内能量重新分布形成的⾼能磷酸根直接转移ADP给⽣成ATP的⽅式。
激酶：使底物磷酸化，但必须由ATP提供磷酸基团催化，这样反应的酶称为激酶。
三羧酸循环：⼄辅酶A的⼄酰基部分是通过三羧酸循环，在有氧条件下彻底氧化为⼆氧化碳和⽔的。
生物化学原理-糖酵解
第十五章糖酵解一、糖酵解 糖酵解概述：• 位置：细胞质• 生物种类：动物、植物以及微生物共有 • 作用：葡萄糖分解产生能量•总反应：葡萄糖+ 2ADP+2NAD++2Pl -2 丙酮酸+ 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H9具体过程：第一阶段（投入ATP 阶段）：1分子葡萄糖转换为2分子甘油醛-3-磷酸；投入2分子ATP.. ©反应式：葡萄糖+ ATPf 葡萄糖-6-磷酸+ADP 酶:己糖激酶（需Mg ＞参与） 是否可逆：否 说明： • 保糖机制一磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内，磷酸化的糖带有负电荷的磷酰基，可防 止糖分子再次通过质膜。
（应用：解释输液时不直接输葡萄糖-6-磷酸的原因） • 己糖激酶以六碳糖为底物，专一性不强。
• 同功的一一葡萄糖激酶，是诱导酸。
葡萄糖浓度高时才起作用。
②反应式：葡萄糖・6・磷酸-＞果糖6磷酸 醒：葡萄糖-6-磷酸异构酶 是否可逆：是 说明：本章主线：糖酵解丙酮酸代谢命运 （乙醇发酵乳酸发酵） 糖酵解调控 巴斯德效应 3种单糖代谢（果糖、半乳糖、甘露OH I cn 2 CH 3乙醇CH 3 丙酮酸无氧COOcn-OH CH 3乳酸CH O1I葡翱精C = O无较•是一个醛糖一酮糖转换的同分异构化反应（开链-异构一环化）•葡萄糖-6-磷酸异构酶表现出绝对的立体专一性•产物为a-D-吠喃果糖-6-磷酸③反应式：果糖6磷酸+ATP7果糖-L 6•二磷酸+ADP霹：磷酸果糖激酶-I是否可逆：否说明：•磷酸果糖激酸-I的底物是B-D-果糖-6-磷酸与其a异头物在水溶液中处于非酶催化的快速平衡中。
•是大多数细胞糖醉解中的主要调节步骤。
反应式：果糖6・二磷酸一磷酸二羟丙酮+甘油醛3磷酸醉：醛缩酷是否可逆：是说明：•平衡有利于逆反应方向，但在生理条件下，甘油醛-3-磷酸不断地转化成丙酮酸，大大地降低了甘油醛-3-磷酸的浓度，从而驱动反应向裂解方向进行。
•注意断链位置：C3-C4⑤反应式：磷酸二羟丙酮f甘油酸3磷酸酶:丙糖磷酸异构酶是否可逆：是说明：・葡萄糖分子中的C-4和C-3 T甘油醛3磷酸的C-1；葡萄糖分子中的C-5和C-2 T甘油醛-3-磷酸的C-2；葡萄糖分子中的C-6和C-1 T甘油醛-3-磷酸的C-3o•缺少丙糖磷酸异构酶，将只有一半丙糖磷酸酵解，磷酸二羟丙酮堆枳。
糖酵解及其生物化学过程
糖酵解及其生物化学过程糖酵解是一种常见的生物化学过程，它存在于所有生物体中，包括人类。
在这个过程中，大分子碳水化合物被分解成小分子代谢产物，例如乳酸、乙醇和二氧化碳等。
这个过程需要耗费能量，但是同时也能释放出能量，为细胞提供能量供应。
糖酵解的过程可以分为三个主要阶段：糖的准备阶段、糖分解阶段、和电子传递阶段。
第一阶段是糖的准备阶段，即将葡萄糖转换成葡萄糖6-磷酸。
这个过程涉及到一些酶的作用，例如葡萄糖激酶和磷酸化酶等。
第二阶段是糖分解阶段，即将葡萄糖6-磷酸分解成两个分子的三碳糖，例如丙酮酸和磷酸甘油酸。
这个过程需要一些酶的协同作用，例如脱氢酶和磷酸化酶等。
第三阶段是电子传递阶段，也是糖酵解过程中能量得以释放的阶段。
这个阶段涉及到一些辅酶的作用，例如辅酶CoQ10和NADH等。
通过一系列反应，能量最终被存储在ATP分子中，供给细胞进行代谢过程。
糖酵解是一个非常重要的过程，它不仅仅为细胞提供了能量，也参与了细胞的其他代谢过程。
如果这个过程受到干扰，会影响细胞的正常生理活动，甚至引发一些疾病。
例如糖尿病患者正常的糖酵解过程受到影响，导致血糖受控制不良，引发各种并发症。
研究糖酵解过程还有助于人类深入了解生命的起源和演化。
据研究，早期生命来源于海水中的一些化合物，通过一系列化学反应逐渐演变成了现代生命。
糖酵解过程可能是这个演化过程中的一个重要环节，因为这个过程能够为细胞提供能量，为生命提供了重要的代谢途径。
总之，糖酵解是一个非常重要的生物化学过程，它参与了细胞的能量代谢和其他生理代谢过程。
研究和了解这个过程，不仅能够帮助人们更好地了解生命的起源和演化，也有助于预防和治疗相关的疾病。
生物化学糖酵解代谢反应途径
目录
• 糖酵解概述 • 糖酵解代谢反应途径 • 糖酵解关键酶及其调控机制 • 糖酵解异常与疾病关系 • 实验方法与技术应用 • 总结与展望
01 糖酵解概述
糖酵解定义与意义
定义
糖酵解是指生物体内葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下，经过一系列酶促反应，最终生成乳酸或乙醇和二氧化碳 ，并释放能量的过程。
气相色谱法
利用气相色谱技术分离和测定糖 酵解过程中产生的各种代谢产物 ，如丙酮酸、乳酸等。
关键技术应用举例
高效液相色谱法（HPLC）
01
用于分离和测定糖酵解过程中产生的各种中间产物和最终产物
，具有高分辨率和高灵敏度的优点。
质谱技术
02
通过质谱分析可以确定糖酵解过程中产生的代谢产物的分子结
构和质量，为深入研究糖酵解途径提供重要信息。
06 总结与展望
糖酵解代谢反应途径研究意义
揭示生命活动基本过程
糖酵解是生物体获取能量的重要途径之一，研究其代谢反应途径有助于揭示生命活动的 基本过程。
理解疾病发生机制
糖酵解代谢异常与多种疾病（如糖尿病、肥胖症等）的发生发展密切相关，深入研究糖 酵解代谢反应途径有助于理解这些疾病的发病机制。
指导药物设计与研发
健康生活方式
保持充足睡眠，减少熬夜、吸烟、饮酒等不 良生活习惯对糖代谢的影响。
05 实验方法与技术 应用
糖酵解实验方法介绍
酶偶联法
利用酶偶联反应测定糖酵解过程 中产生的NADH或NADPH，从而 推算出糖酵解的速率。
放射性同位素示踪法
通过加入放射性同位素标记的葡 萄糖，追踪其在糖酵解过程中的 转化和代谢产物的生成。
意义
糖酵解是生物体获取能量的重要途径之一，尤其在缺氧或无氧环境下，如肌肉剧烈运动时，糖酵解成为主要的能 量来源。此外，糖酵解还与生物体的其他代谢途径密切相关，如糖异生、三羧酸循环等，共同维持生物体的正常 生理功能。
生物化学笔记糖酵解
一、定义1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。
它是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。
有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。
缺氧时NADH把丙酮酸还原生成乳酸。
2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。
根据产物不同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。
二、途径共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步是放能阶段，三碳糖生成丙酮酸，共产生4分子ATP。
总过程需10种酶，都在细胞质中，多数需要Mg2+。
酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存能量，并有利于与酶结合。
1.磷酸化葡萄糖被ATP磷酸化，产生6-磷酸葡萄糖。
反应放能，在生理条件下不可逆（K大于300）。
由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要Mg2+或Mn2+。
己糖激酶可作用于D-葡萄糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一个调节酶，受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。
有三种同工酶。
葡萄糖激酶存在于肝脏中，只作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃，合成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶，胰岛素可诱导它的合成。
6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催化，生成1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖。
此途径少消耗1个ATP。
6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。
2.异构由6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖反应中间物是酶结合的烯醇化合物，反应是可逆的，由浓度控制。
由磷酸葡萄糖异构酶催化，受磷酸戊糖支路的中间物竞争抑制，如6-磷酸葡萄糖酸。
戊糖支路通过这种方式抑制酵解和有氧氧化，pH降低使抑制加强，减少酵解，以免组织过酸。
生物化学第八章
第八章
糖类代谢
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
焦磷酸硫胺素（TPP)、硫辛酸、 五种辅因子 COASH、FAD、NAD+、
二 TCA
草酰乙酸 柠檬酸
苹果酸
延胡索酸
异柠檬酸
琥珀酸 α－酮戊二酸 琥珀酰CoA
反应地点: 线粒体基 质中
(一) 草酰可逆.
O=C O=C CH2
COOH 草酰基 COOH COOH
ATP ADP
UDP-半乳糖 UDP-葡萄糖
PPi
果糖
ATP ADP
肌细胞
葡萄糖-1-磷酸 Pi
糖原或淀粉
葡萄糖-6-磷酸 甘露糖-6-磷酸
ADP ATP
果糖-6-磷酸 果糖-1、6-磷酸
ATP ADP
进入糖酵解
甘露糖
第一部分 第一节 分 第二节 解 第三节 合成 第四节
单糖的代谢 (19 章) 糖酵解 糖酵解(19 (19章 (三羧酸循环 )20 柠檬酸循环 柠檬酸循环( 三羧酸循环)20 戊糖磷酸途径 -22 章 戊糖磷酸途径-22 -22章 糖的异生 -23 章 -23章
琥珀酸-CoA合成酶 或者琥珀酸硫激酶
唯一一个产生高能磷酸键步 骤—也是底物水平的磷酸化
反应可逆
(六) 琥珀酸脱氢形成延胡索酸
琥珀酸脱氢酶
是一步 FADH2的反应
反应可逆
(七) 延胡索酸水合形成L-苹果酸
生物化学 糖酵解
精品课件
三、糖酵解途径 场所:细胞质(胞液)中
氧气:不需要
精品课件
▪ 糖酵解过程
糖 原
1-磷 酸 葡 萄 糖b
6 -磷 酸 葡 萄 糖
6-磷酸果糖1
葡萄糖 果 糖
精品课件
（四）果糖-1,6-二磷酸转变成 三碳化合物
该反应的标准自由能表明该反应是趋向与缩合， 但在细胞中由于底物浓度的驱动，反应趋向于裂解。
两个三碳糖相同的原子序号其来源不同。
精品课件
（五）二羟丙酮转变成甘油醛—3-磷酸
丙糖磷酸异构酶
该反应尽管平衡点处二羟丙酮的浓度要高，但由 于后续反应对甘油醛的消耗，导致反应趋向甘油 醛方向。
1， 6-二 磷 酸 二 羟 丙 酮
丙酮酸
3-磷酸甘油酸磷酸
3-磷 酸 甘 油 酸
磷 酸 烯 醇 式 丙 酮 酸 2-磷 酸 甘 油 酸
精品课件
▪ 糖酵解可分为两个阶段： 1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸需经10步反
应，前5步反应为准备阶段，1Glc转变为2三碳物： 磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，消耗2ATP。
精品课件
二、糖酵解途径的实验依据 ▪ 酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓
慢直至停顿 ▪ 如果加入无机磷酸盐，可以恢复发酵速度，但不
久又会再次缓慢，同时加入的磷酸盐浓度逐渐下 降。
上述现象说明在发酵过程中需要磷酸，可能 磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完 整细胞可通过ATP水解提供磷酸。
第二阶段是能量获得阶段（payoff phase)， 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸，生成4ATP和2NADH +H+。
生物化学糖酵解
·甘油醛-3-磷酸脱氢酶的Mr为14000，由4个相同亚基组 成，每个亚基牢固地结合一分子NAD+，并能独立参加 催化作用。已证明亚基第149位的半胱氨酸残基的—SH 基是活性基团。能特异地结合甘油醛-3-磷酸。NAD+的 吡啶环与活性—SH基很近，共同组成酶的活性部位。
磷酸二羟丙酮 + 甘油醛-3-磷酸 丙糖磷酸异构酶
·在丙糖磷酸异构酶的催化作用下，两个三碳糖之间有同分异构体 的互变。
甘油醛-3-磷酸
·由于甘油醛-3-磷酸的持续被氧化，反应的平衡将生成甘油醛3-磷酸的方向移动。总的结果相当于1分子果糖-1，6-二磷酸生 成2分子甘油醛-3-磷酸。
·甘油醛-3-磷酸氧化为甘油酸-1，3-二磷酸，该过程是 糖酵解过程中唯一的氧化脱氢反应，生物体通过此反应 可以获得能量。
CO2
NADH + H+ 乙醛
NAD+ 乙醇
丙酮酸脱氢酶
乙醇脱氢酶
无氧条件下，酵母等微生物及植物细胞的丙酮酸能继续转化为乙醇并释放出CO2，该过程称为乙醇发酵。 硫胺素焦磷酸（TPP）为辅酶。
乙醇发酵总反应式： 葡萄糖（C6H12O6）+2Pi+2ADP
2乙醇（CH3CH2OH）+2ATP+2H2O+2CO2
ADP 果糖-1，6二磷酸
·在醛缩酶的催化下，果糖-1，6-二磷酸分子在第3与第4碳原子之 间断裂为两个三碳化合物，即磷酸二羟丙酮与甘油醛-3-磷酸。
果糖-1，6-二磷酸 醛缩酶
·醛缩酶催化的是可逆反应，标准状况下，平衡倾向于醇醛缩合成 果糖-1，6-二磷酸一侧，但在细胞内，由于正反应产物丙糖磷酸 被移走，平衡可向正反应迅速进行。
大学生物化学课件 糖酵解途径
有氧氧化的反应过程
第一阶段：酵解途径
同糖无氧氧化的第一阶段。
第二阶段：
乳酸
NAD+
NADH+H+
丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成
乙酰CoA。
第三阶段：
乙酰CoA进入柠檬酸循环以及氧化
磷酸化生成ATP。
G（Gn） 胞液
丙酮酸
乙酰CoA
线粒体
TAC循环
[O]
NADH+H+
CO2
H2O
FADH2
由一分子H
1FADH2 1NADH
2.5 2.5
1 1.5 2.5
14或15
ATP
ADP
糖有氧氧化的产能途径
柠檬酸循环中4次脱氢反应产生大量的NADH+H+和FADH2 ， 通过电子传递链和氧化磷酸化产生ATP。
线粒体内： 1分子NADH+H+ 的氢传递给氧时，可生成2.5个ATP。 1分子FADH2 的氢被氧化时，可生成1.5个ATP。 底物水平磷酸化，可生成1个ATP。
胞质中进入线粒体两种穿梭机制： ①α-磷酸甘油穿梭机制：α-磷酸甘油接受NADH，进入线粒体把氢
传给FAD生成FADH2 ，可生成1.5个ATP。 ②苹果酸-天冬氨酸穿梭机制：草酰乙酸接受NADH，生成苹果酸
进入线粒体脱氢给NAD+生产NADH和草酰乙酸，可生产2.5个 ATP。
问题2：一分子乳酸经过有氧氧化途径可净产 生多少分子ATP？
无氧氧化的反应过程
糖酵解分两个阶段 第一阶段
由葡萄糖分解成丙酮酸，称之为糖酵解 途径。 第二阶段
由丙酮酸转变成乳酸。
6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
吉林大学食品生物化学 8 糖代谢-1
+2(2H)
-2CO2
2CH3CH(OH)COOH
2CH3CHO
2CH3CH2OH
生醇发酵
Fermentation
有氧呼吸
在有氧条件下，丙酮酸进入柠檬酸循环 途径，在柠檬酸途径中彻底氧化成 CO2 。柠 檬酸途径中产生的NADH进入呼吸电子传递链， 在呼吸电子传递链中产生大量的 ATP ，最终 将NADH中的电子交给O2，生成H2O。所以把糖 酵解途径、柠檬酸循环加上呼吸电子传递链 合称为有氧呼吸途径。
• 葡萄糖在分解代谢过程中产生的能量有两种形式：直接产生 ATP；生成高能分子NADH或FADH2，后者在线粒体呼吸链氧化 并产生ATP。 • 糖酵解：1分子葡萄糖 2分子丙酮酸，共消耗了2个ATP， 产生了4 个ATP，实际上净生成了2个ATP，同时产生2个NADH。
生物学意义
★形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架
•
• 该酶的活性部位的催化残基为赖氨酸和组氨酸， 催化的实质为酸－碱催化机制。 • 磷酸葡萄糖异构酶有绝对的专一性和立体专一 性，6-磷酸葡糖酸等都是它的抑制剂。
（三）果糖-6-磷酸形成果糖-1,6-二磷酸
糖酵解过程的第二个调节酶 也是酵解中的限速酶
磷酸果糖激酶
Mg 2+
果糖-6-磷酸 果糖-1,6-二磷酸
OH
CH2
磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate)
烯醇式丙酮酸
(enolpyruvate)
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
COOH C OH CH2
烯醇式丙酮酸 (enolpyruvate)
自发进行
COOH C O CH3
生物化学糖酵解讲义
及其生理意义
丙酮酸氧化 三羧酸循环 氧化磷酸化
磷酸戊糖途径 糖酵解
糖酵解（EMP）
定位
如何定位一个生化反应？
糖酵解过程中所需的酶类都存在于MIT外的细胞质内，由 此可以确定糖酵解过程是在细胞质中进行。
糖酵解（EMP）
反应历程
糖酵解始于糖的活化（磷酸化），终于丙酮酸的形成。同时 放能，将糖分子中的部分化学能转变到ATP中。 EMP各步反应的基本轮廓（P109，图4-3）
戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
生理意义
1.为物质的合成提供还原剂。参与脂肪和固醇的生物合成等。 2.为物质合成提供原料。如Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料。E4P和 EMP中的PEP可合成莽草酸，经莽草酸途径可合成芳香族氨基酸，还可 合成与植物生长、抗病性有关的生长素、木质素、绿原酸、咖啡酸等。 同时提高了植物的抗病能力。 3.该途径分子重组阶段形成的丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖的磷酸酯 及酶类与卡尔文循环的中间产物和酶相同，因而戊糖磷酸途径和光合作 用可以联系起来。
糖酵解（EMP）
（1）葡萄糖的活化与异构化。 （2）己糖裂解为磷酸丙糖。 （3）甘油醛—3—磷酸的脱氢氧化 （4）贮能
糖酵解（EMP）
生理意义： （1）生成少量ATP，同时生成了还原力NADH，NADH可在线 粒体中被氧化生成ATP。 （2）转变为丙酮酸过程中产生一些中间产物，可参与其他代 谢。 （3）生成的丙酮酸可进一步氧化产生Fra bibliotekTP。
戊糖磷酸途径（PPP或HMP）
4. .PPP在许多植物中普遍存在，特别是在植物感病、受伤、干旱时，该 途径可占全部呼吸的50%以上。由于该途径和EMP-TCAC途径的酶系统 不同，因此当EMP-TCAC途径受阻时，PPP则可替代正常的有氧呼吸。 在糖的有氧降解中，EMP-TCAC途径与PPP所占的比例，随植物的种类、 器官、年龄和环境而发生变化，这也体现了植物呼吸代谢的多样性。 5. 根据报道，呼吸途径与植物的器官脱落有密切关系。在器官脱落方面 的研究中，人们早就知道，吲哚乙酸能推迟器官脱落，乙烯则是促脱落 剂。而HMP途径与吲哚乙酸的形成有关，因为它的中间产物可以进一步 转化形成色氨酸，而色氨酸是合成吲哚乙酸的前体。我们可以推论，植 物体中，当HMP途径占优势时，可能会推迟器官的脱落。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
1
P OCH2O CH2O P
5 HO 2
④裂解
1
H2C O
P
+ 2 C O ⑤异构
4
OH
3
3
磷酸二羟丙酮 H2COH
P
⑥脱氢
P OCH2O CH2O P
HO
OH
4 HHC O 5
HCOH
1，6-二磷 酸果糖
6
H2C O
P
磷酸甘油醛
OP
C O ⑦产能
OH C O ⑧异构
OH C O ⑨脱水
OH
OH
• Aldolase-Ⅱ type
④
CH2O P CO
HO C H
H C OH H C OH
醛缩酶
CH2O P
1,6-二磷酸果糖 F-1,6-BP
CH2O P
C O 磷酸二羟丙酮
CH2OH
CHO H C OH
3-磷酸甘油醛
CH2O P
（5） 两个磷酸丙糖的互变
Interconversion of the Triose Phosphates
2+
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
2+
Mg
磷酸果糖激酶
H
OH OH
ATP
CH2OH
H
OH
OH H
OH
OH
H OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6-二 磷 酸 果 糖
（四）F-1,6-BP裂解
Cleavage of Fructose-1,6-Bisphosphate
1
4
2
5
6
3
ketone
醛缩酶（ aldolase） 以逆反应命名
aldehyde
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
高等植物组织 脊椎动物组织的醛缩酶不需要二价离子 • Aldolase-Ⅰ type（A，B，C）
• 许多微生物的（细菌、酵母、真菌及藻类） 醛缩酶含Zn2+
there is a phosphofructokinase that uses pyrophosphate (PPi), not ATP, as the phosphate group donor in the synthesis of fructose-1,6-bisphosphate: • F-6-P + PPi Mg2+ F-1,6-BP + Pi
(fructose 1,6-bisphosphate) was isolated.
•1900s, Arthur Harden and William Young (Great Britain) separated the yeast juice into two fractions: one heat-labile, nondialyzable zymase (enzymes) and the other heat-stable, dialyzable cozymase (metal ions, ATP, ADP, NAD+).
CH2OH CO HO C H H C OH H C OH CH2O P
6-磷酸果糖 F-6-P
ATP
ADP
Mg2+
6-磷酸果糖激酶-1
CH2O P CO HO C H H C OH H C OH CH2O P
1,6-二磷酸果糖 F-1,6-BP
PFK-2 • 催化fructose-2,6-bisphosphate 形成 • 在一些细菌绝大多数植物中
PFK- B（肝、红细胞） ：2，3-二磷酸甘油酸
PFK- C（脑）
：腺嘌呤核苷酸
同工酶
葡萄糖 1, 6-二磷酸果糖
CH2OPO3H2
H
OH
OH H
H2O3PO 磷酸己糖异构酶
OH
OH
H OH 6－ 磷 酸 葡 萄 糖
ADP
2+
Mg 己糖磷酸激酶
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
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
G
G6P
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。
①
HO CH2
H
H
OH OH
H
O
ATP ADP
H
H OH
Mg+
•Glycolysis was also known as Embden-Meyerhof pathway.
•The whole pathway of glycolysis (Glucose to pyruvate) was elucidated by the 1940s.
一、糖酵解过程概述
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 + 2 CO2
2、能量的变化
酵解（产生乳酸） 发酵 （产生酒精）
物质代谢 放能过程
2ATP 2ATP
ADP+Pi ATP
吸能过程
①活化
G
CH2O P
O
P OCH2O CH2OH
②异构
HO
③活化
葡萄糖 HO
6-磷酸葡萄糖
OH 6-磷酸果糖
2
⑥3-磷酸甘油醛脱氢酶
(可逆)
NADH ＋ H
⑥氧化磷酸化
1.3-二磷酸甘油酸
ΔG= -0.4kcal/mol
2
ADP
2
⑦磷酸甘油酸激酶
ATP
3-磷酸甘油酸
⑦产能 1 (可逆) ΔG= +0.3kcal/mol (可逆)
⑧异构
⑨脱水
ΔG= +0.2kcal/mol ΔG=-0.8kcal/mol
2
•1910s-1930s, Gustav Embden and Otto Meyerhof(Germany), studied muscle and its extracts:
–Reconstructed all the transformation steps from glycogen to lactic acid in vitro; revealed that many reactions of lactic acid (muscle) and alcohol (yeast) fermentations were the same!
C O ⑩产能 C O
HCOH
HCOH
HHC O P C O P C O
H2C O
1，3-二磷酸 甘油酸
P H2C O P
3-磷酸甘油酸
H2COOHH
2-磷酸甘油酸
CH2
磷酸烯醇 式丙酮酸
CH3
丙酮酸
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
–Discovered that lactic acid is reconverted to carbohydrate in the presence of O2 (gluconeogenesis); observed that some phosphorylated compounds are energyrich.
OH
己糖激酶
葡萄糖
G
P O CH2
HH OH
OH H
O H
H OH
OH
6-磷酸葡萄糖 G-6-P
（二）G6P异构化成果糖-6-磷酸 Conversion of Glucose-6-
Phosphate to Fructose-6-Phosphate ketose （F6P）
Reversible
aldose （G6P）
断支链 活化、水解
血糖
氧化分解 合成
CO2, H2O, ATP 糖原
转化
脂肪酸、氨基酸等
总论
“三羧酸循环” 有氧情况
“乙醛酸循环”
CO2 + H2O
好氧
生物
“糖酵解” 丙酮酸
缺氧情况 “乳酸发酵”
乳酸
葡
不需氧
厌氧 “乳酸发酵”、“乙醇发酵”
萄
生物
乳酸或乙醇
糖
“磷酸戊糖途径”
需氧
CO2 + H2O
4 6
An aldose 5
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
该反应平衡点时：
[甘油醛-3-磷酸]
K= [磷酸二羟丙酮]
= 4.74x10-2
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
1, 6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
磷酸葡萄糖变位酶 1-磷酸葡萄糖
②磷酸葡萄糖
②异构
异构酶
ΔG= -0.6kcal/mol
(可逆)
6-磷酸果糖 ATP
③二次活化
1
③磷酸果糖激酶
ΔG= -5.0kcal/mol
ADP (不可逆)
1．6—二磷酸果糖 ④醛缩酶
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮