糖代谢优秀课件
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Hale Waihona Puke Baidu
•G
丙酮酸
CO2 + H2O (有氧时的主要分解途径)
•G
CO2 + H2O (磷酸戊糖途径)
• 乙醛酸途径
• 糖醛酸途径
• 糖原的分解
糖类在代谢过程中均转成G或G的衍生物。 动物和人不能直接利用无机物合成糖类。
4
第一节 糖酵解glycolysis
一、糖酵解研究历史 发酵：酵母不需氧，葡萄糖变成酒精或乳酸，并产生能量
Km 10mmol/L
20
磷酸果糖激酶：第二个不可逆步聚
❖磷酸果糖激酶(PFK-1)是一个四聚体的别构酶，酵解的 速度决定于此酶所以称为-----限速酶。关键步聚
❖ATP可与酶的调节位点结合，抑制活性。AMP、ADP、 无机磷酸可消除抑制。
❖高浓度柠檬酸，脂肪酸可增加ATP的抑制作用。
❖H＋可抑制其活性。防止肌肉中形成过量乳酸。
2. 丙酮酸
乙酰CoA
3. 乙酰CoA 进入三羧酸循环
4. NADH＋H＋和FAD2H经呼吸链传递
28
细胞质
线粒体 内膜
线粒体 基质
29
第二节 三羧酸循环91页
在有氧情况下将酵解产生的丙酮酸进入线粒体 后，氧化脱羧形成.乙酰CoA.经一系列氧化、脱羧、 最终生成CO2和H2O并产生能量的过程称三羧酸循环， 又称柠檬酸循环，简称TCA循环。（Krebs）循环 （1937年提出，1953年获得诺贝尔奖）。
2乳酸＋2ATP＋2H2O
26
2. 乙醇发酵
2ATP＋ 2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP
2乙醇＋2ATP＋2H2O＋2CO2
27
G的有氧降解
在有氧情况下，将 G 彻底氧化成CO2和H2O同时 放出大量ATP的过程。
G ＋ 6O2
6CO2 ＋ 6H2O ＋ 能量
1. 葡萄糖
EMP
2丙酮酸
如：成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧氧化。只能通过
酵解提供能量。
18
五、糖酵解的调节（120页）
19
已糖激酶：第一个不可逆步聚
❖ 肌肉已糖激酶是一个别构酶，被产物6-P-G抑制。 ❖ 肝葡萄糖激酶，G 浓度高时才起作用。转化6-P-G成
糖原贮存。是一个诱导酶，由胰岛素促使合成。 ❖ 已糖激酶（肌肉）：只要胞浆中有G ，Km 0.1mmol/L ❖ G 激酶(肝脏中)：胞浆中G 达到一定程度时。
糖代谢优秀课件
1
糖类的消化、吸收及转运
食物 口腔
少量麦芽糖
胃 十二指肠 肠
很少分解
葡萄糖
肝脏 (肝葡萄糖
肝糖原)
分解
血液
肌肉 (肌葡萄糖 肌糖原)
血液(血糖)
血糖正常范围：3.9~6.1mmol/L
2
根皮苷抑 制此系统
3
糖分解代谢：主要介绍 G 的分解
• 酵解：G
丙酮酸
• 发酵：G
丙酮酸 乳酸或乙醇(厌氧)
1. 丙酮酸
乙酰CoA
30
丙酮酸脱氢酶复合体：是结构化的 以一定方式
结合成复合体。是一个包括三个酶的复杂的多酶体系， 一共需要六种辅酶或辅助因子：TPP，硫辛酸，FAD， 辅酶A，NAD+，和Mg2+。
E1丙酮酸脱羧酶(24个)，
E2二氢硫辛酸转乙酰基酶(24个)，
E3二氢硫辛酸脱氢酶(12)，它们 均以二聚体的形式存在。
6
步聚
第一个不 可逆步聚
已糖激酶
1
2
磷酸己糖 异构酶
激酶：凡是催化ATP分子磷酰基键转移到受体上的
酶都称为激酶。
7
第二个不 可逆步聚
磷酸果糖激酶或 二磷酸果糖激酶
3
8
6
1
4
3
4 醛缩酶
3
1
5 磷酸丙糖异构酶
1 96%
3
－P
❖动物组织中的醛缩酶有多种同功酶。
❖磷酸缩水甘油对它有强烈的抑制作用。
9
11
∽
＋ADP
7
磷酸甘油酸激酶
底物水平磷酸化
ATP
12
8
磷酸甘油 酸变位酶
2－磷酸甘油酸
13
9
烯醇化酶 Mg2+或Mn2+
磷酸烯醇式丙酮酸
❖磷酸烯醇式丙酮酸分子中有高能键。
❖由于F－能与Mg形成络合物并结合在酶上，因此可以抑制
酶的活性。
14
第三个不 可逆步聚 丙酮酸激酶
10
底物水平磷酸化
15
91页
24
丙酮酸和NADH＋H＋ 的去路86页
无氧条件下： 乳酸发酵 乙醇发酵
有氧条件下： 丙酮酸进入线粒体形成乙酰CoA参加
三羧酸循环。彻底氧化成CO2和H2O。
NADH＋H＋经穿梭机制进入线粒体后，再经呼 吸链氧化成H2O，
25
1.乳酸发酵
G的无氧降解
2ATP＋2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP
• 1897年，酵母汁可把蔗糖变成酒精。 • 1905年，把酵母汁加入葡萄糖中，无机磷酸盐逐渐消失。 • 将酵母汁透析或加热到50度后，就会失去发酵能力。若将二
者混合活性恢复。
发酵活性取决于两类物质：酶蛋白、辅酶及金属离子
酵解：肌肉中不需氧，葡萄糖变成丙酮酸，并产生能量
5
二、糖酵解途径 (G
丙酮酸，EMP途径)
❖2,6－二磷酸β-D果糖是有效的别构活化剂。增加底物
与酶的亲合力。
21
磷酸果糖激酶
果糖二磷酸酶
22
丙酮酸激酶：第三个不可逆步聚
❖ 丙酮酸激酶是四聚体的酶。是重要调节酶。调节出口。 ❖ 高浓度乙酰CoA，ATP，和丙氨酸能抑制此酶。 ❖ 1,6－二磷酸果糖活化此酶。
23
各种已糖进入酵解的途径
丙酮酸
∽
6
磷酸甘油 醛脱氢酶
1,3－二磷酸甘油酸
❖此酶是由四个相同亚基组成的四聚体，
❖氧化反应的能量驱动磷酸化反应进行。
❖碘乙酸（ICH2COO－）与酶－SH反应强烈抑制此酶活性。
❖砷酸盐（AsO3－）与磷酸竟争。
10
4
6 磷酸甘油醛脱氢酶的催化机制
碘乙酸与－SH反应强 烈抑制此酶活性。
酶
H＋ ＋
砷酸盐 竟争性抑制剂
16
三、葡萄糖酵解总结 1. 在细胞质中进行，不需氧， 共10 步，需10 种 酶，需Mg2+
2. 有3处不可逆，决定了G 的分解速度。 3. 有2处底物水平磷酸化，形成4分子ATP。 4. 耗用 2ATP。有多次异构和有磷酸化。 5. 形成 2NADH＋H＋
总反应式如下：
C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
17
6. 两个阶段： 前5步为准备阶段： 1个6C 糖
2个3C 糖
2ATP
G
1,6二磷酸果糖 2个3－磷酸甘油醛
后5步为产生ATP的贮能阶段：
4ATP
2个3－磷酸甘油醛
2个丙酮酸
四、糖酵解生物学意义：
在无氧情况下，产生ATP的最有效的方式，也是生物进化 中最古老的形式，虽产能不多，但是非常有用。
在有些组织中，无氧下，必须靠糖酵解进行能量的产生。
•G
丙酮酸
CO2 + H2O (有氧时的主要分解途径)
•G
CO2 + H2O (磷酸戊糖途径)
• 乙醛酸途径
• 糖醛酸途径
• 糖原的分解
糖类在代谢过程中均转成G或G的衍生物。 动物和人不能直接利用无机物合成糖类。
4
第一节 糖酵解glycolysis
一、糖酵解研究历史 发酵：酵母不需氧，葡萄糖变成酒精或乳酸，并产生能量
Km 10mmol/L
20
磷酸果糖激酶：第二个不可逆步聚
❖磷酸果糖激酶(PFK-1)是一个四聚体的别构酶，酵解的 速度决定于此酶所以称为-----限速酶。关键步聚
❖ATP可与酶的调节位点结合，抑制活性。AMP、ADP、 无机磷酸可消除抑制。
❖高浓度柠檬酸，脂肪酸可增加ATP的抑制作用。
❖H＋可抑制其活性。防止肌肉中形成过量乳酸。
2. 丙酮酸
乙酰CoA
3. 乙酰CoA 进入三羧酸循环
4. NADH＋H＋和FAD2H经呼吸链传递
28
细胞质
线粒体 内膜
线粒体 基质
29
第二节 三羧酸循环91页
在有氧情况下将酵解产生的丙酮酸进入线粒体 后，氧化脱羧形成.乙酰CoA.经一系列氧化、脱羧、 最终生成CO2和H2O并产生能量的过程称三羧酸循环， 又称柠檬酸循环，简称TCA循环。（Krebs）循环 （1937年提出，1953年获得诺贝尔奖）。
2乳酸＋2ATP＋2H2O
26
2. 乙醇发酵
2ATP＋ 2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP
2乙醇＋2ATP＋2H2O＋2CO2
27
G的有氧降解
在有氧情况下，将 G 彻底氧化成CO2和H2O同时 放出大量ATP的过程。
G ＋ 6O2
6CO2 ＋ 6H2O ＋ 能量
1. 葡萄糖
EMP
2丙酮酸
如：成熟红细胞无线粒体，不能进行有氧氧化。只能通过
酵解提供能量。
18
五、糖酵解的调节（120页）
19
已糖激酶：第一个不可逆步聚
❖ 肌肉已糖激酶是一个别构酶，被产物6-P-G抑制。 ❖ 肝葡萄糖激酶，G 浓度高时才起作用。转化6-P-G成
糖原贮存。是一个诱导酶，由胰岛素促使合成。 ❖ 已糖激酶（肌肉）：只要胞浆中有G ，Km 0.1mmol/L ❖ G 激酶(肝脏中)：胞浆中G 达到一定程度时。
糖代谢优秀课件
1
糖类的消化、吸收及转运
食物 口腔
少量麦芽糖
胃 十二指肠 肠
很少分解
葡萄糖
肝脏 (肝葡萄糖
肝糖原)
分解
血液
肌肉 (肌葡萄糖 肌糖原)
血液(血糖)
血糖正常范围：3.9~6.1mmol/L
2
根皮苷抑 制此系统
3
糖分解代谢：主要介绍 G 的分解
• 酵解：G
丙酮酸
• 发酵：G
丙酮酸 乳酸或乙醇(厌氧)
1. 丙酮酸
乙酰CoA
30
丙酮酸脱氢酶复合体：是结构化的 以一定方式
结合成复合体。是一个包括三个酶的复杂的多酶体系， 一共需要六种辅酶或辅助因子：TPP，硫辛酸，FAD， 辅酶A，NAD+，和Mg2+。
E1丙酮酸脱羧酶(24个)，
E2二氢硫辛酸转乙酰基酶(24个)，
E3二氢硫辛酸脱氢酶(12)，它们 均以二聚体的形式存在。
6
步聚
第一个不 可逆步聚
已糖激酶
1
2
磷酸己糖 异构酶
激酶：凡是催化ATP分子磷酰基键转移到受体上的
酶都称为激酶。
7
第二个不 可逆步聚
磷酸果糖激酶或 二磷酸果糖激酶
3
8
6
1
4
3
4 醛缩酶
3
1
5 磷酸丙糖异构酶
1 96%
3
－P
❖动物组织中的醛缩酶有多种同功酶。
❖磷酸缩水甘油对它有强烈的抑制作用。
9
11
∽
＋ADP
7
磷酸甘油酸激酶
底物水平磷酸化
ATP
12
8
磷酸甘油 酸变位酶
2－磷酸甘油酸
13
9
烯醇化酶 Mg2+或Mn2+
磷酸烯醇式丙酮酸
❖磷酸烯醇式丙酮酸分子中有高能键。
❖由于F－能与Mg形成络合物并结合在酶上，因此可以抑制
酶的活性。
14
第三个不 可逆步聚 丙酮酸激酶
10
底物水平磷酸化
15
91页
24
丙酮酸和NADH＋H＋ 的去路86页
无氧条件下： 乳酸发酵 乙醇发酵
有氧条件下： 丙酮酸进入线粒体形成乙酰CoA参加
三羧酸循环。彻底氧化成CO2和H2O。
NADH＋H＋经穿梭机制进入线粒体后，再经呼 吸链氧化成H2O，
25
1.乳酸发酵
G的无氧降解
2ATP＋2H2O
总反应式：
葡萄糖＋2Pi＋2ADP
• 1897年，酵母汁可把蔗糖变成酒精。 • 1905年，把酵母汁加入葡萄糖中，无机磷酸盐逐渐消失。 • 将酵母汁透析或加热到50度后，就会失去发酵能力。若将二
者混合活性恢复。
发酵活性取决于两类物质：酶蛋白、辅酶及金属离子
酵解：肌肉中不需氧，葡萄糖变成丙酮酸，并产生能量
5
二、糖酵解途径 (G
丙酮酸，EMP途径)
❖2,6－二磷酸β-D果糖是有效的别构活化剂。增加底物
与酶的亲合力。
21
磷酸果糖激酶
果糖二磷酸酶
22
丙酮酸激酶：第三个不可逆步聚
❖ 丙酮酸激酶是四聚体的酶。是重要调节酶。调节出口。 ❖ 高浓度乙酰CoA，ATP，和丙氨酸能抑制此酶。 ❖ 1,6－二磷酸果糖活化此酶。
23
各种已糖进入酵解的途径
丙酮酸
∽
6
磷酸甘油 醛脱氢酶
1,3－二磷酸甘油酸
❖此酶是由四个相同亚基组成的四聚体，
❖氧化反应的能量驱动磷酸化反应进行。
❖碘乙酸（ICH2COO－）与酶－SH反应强烈抑制此酶活性。
❖砷酸盐（AsO3－）与磷酸竟争。
10
4
6 磷酸甘油醛脱氢酶的催化机制
碘乙酸与－SH反应强 烈抑制此酶活性。
酶
H＋ ＋
砷酸盐 竟争性抑制剂
16
三、葡萄糖酵解总结 1. 在细胞质中进行，不需氧， 共10 步，需10 种 酶，需Mg2+
2. 有3处不可逆，决定了G 的分解速度。 3. 有2处底物水平磷酸化，形成4分子ATP。 4. 耗用 2ATP。有多次异构和有磷酸化。 5. 形成 2NADH＋H＋
总反应式如下：
C6H12O6 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
17
6. 两个阶段： 前5步为准备阶段： 1个6C 糖
2个3C 糖
2ATP
G
1,6二磷酸果糖 2个3－磷酸甘油醛
后5步为产生ATP的贮能阶段：
4ATP
2个3－磷酸甘油醛
2个丙酮酸
四、糖酵解生物学意义：
在无氧情况下，产生ATP的最有效的方式，也是生物进化 中最古老的形式，虽产能不多，但是非常有用。
在有些组织中，无氧下，必须靠糖酵解进行能量的产生。