糖的无氧分解---糖酵解
糖无氧分解的名词解释
糖无氧分解的名词解释糖无氧分解是一种生物化学过程，也被称为无氧糖酵解。
简而言之，它是指在无氧条件下，糖分子被分解为能量以供细胞使用的代谢途径。
这种分解过程始于糖的消耗，并最终产生乳酸或酒精。
虽然糖无氧分解产生的能量较少，但在某些情况下，它是维持细胞生存的重要能源来源。
为了更好地理解糖无氧分解，让我们从糖的结构和功能开始。
糖是碳水化合物的一种形式，它们的分子由碳、氢和氧原子组成。
这些分子可以被细胞利用以提供能量，或者作为生物合成的原料。
生物体内常见的糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖等。
细胞为了利用糖分子中的能量，首先需要将其分解为一种能量形式，即腺苷三磷酸（ATP）。
ATP是一种能量转换的化合物，广泛存在于细胞中，并被用于各种生命过程，如肌肉收缩、细胞分裂和蛋白质合成等。
在有氧条件下，也就是有足够氧气的情况下，糖的分解发生在细胞的线粒体内，被称为有氧呼吸。
然而，当细胞缺氧时，例如在剧烈运动或肌肉缺氧的情况下，糖无氧分解成为一个重要的代谢途径。
糖无氧分解可以分为两个主要阶段：糖的糖酵解和乳酸/酒精的产生。
在糖的糖酵解阶段，糖（通常是葡萄糖）通过一系列的酶催化反应被分解为两个分子的丙酮酸。
这一过程产生了少量的ATP，并且是糖无氧分解的关键步骤。
丙酮酸进一步转化为乳酸或酒精。
在乳酸的产生阶段，丙酮酸被还原为乳酸。
乳酸堆积在细胞内导致酸性环境的形成，并最终会通过乳酸转运器进入血液，然后运输到肝脏进行进一步代谢。
酒精的产生是另一种可能的途径。
在某些微生物和酵母菌中，糖无氧分解将产生乙醇（酒精）而不是乳酸。
这一过程称为酒精发酵，例如在酵母菌发酵酿造酒时发挥着重要作用。
虽然糖无氧分解产生的能量较少，但它在某些情况下非常重要。
例如，当身体需要迅速释放能量时，糖无氧分解可以提供即时的ATP供应。
在剧烈运动期间，肌肉因为氧气供应不足而无法进行有氧呼吸，此时糖无氧分解为维持运动所需的能量提供了备用能源。
此外，一些细胞和组织，如红细胞，由于缺乏线粒体而无法进行有氧呼吸。
生物化学-第二章-糖代谢——糖酵解.
1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
（8）3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
COOCH OH CH2-O-P
3-磷酸甘油酸
磷酸甘油酸 变位酶
COOCH O- P CH2-OH
2-磷酸甘油酸
（9）2-磷酸甘油酸脱水成为磷酸烯醇式丙酮酸
COOCH O- P CH2-OH
2-磷酸甘油酸
COO-
C
O～ P
CHO CH OH CH2-O-P
3-磷酸甘油醛
NAD+
O=C-O～P
NADH+H +
CH OH
CH2-O-P
Pi
3-磷酸甘油 1，3-二磷酸甘油酸 醛脱氢酶
（7） 1，3-磷酸甘油酸的磷酸转移
O=C-O～P
ADP ATP
COO-
CH OH CH2-O-P
磷酸甘油酸 激酶
CH OH CH2-O-P
CH OH
H OH
1 P- O-CH2
HH OH OH H
CH2-O-P
5
6
O=C-O～P
CH OH
OH
OH
H OH 2
CH2-O-P 7
P-O-CH2 O CH2OH
O=C-O-
H OH
CH OH
H
OH
OH H
CH2-O-P
P-O-CH2 O 3 CH2O-P 8
H OH
H
OH
O=C-O- OP CH P
H2O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
（10）磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O～ P
CH2
糖 有氧与无氧
二、糖酵解的关键酶
① 己糖激酶
6-磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶
关键酶
② 6-磷酸果糖激酶-1 （三个关键酶中最重要的限速酶） ③ 丙酮酸激酶
己糖激酶控制葡萄糖的进入，丙酮酸激酶调节酵解的出 口。细胞在不同的生理条件下需要不同的酶进行调节。
磷酸果糖激酶是酵解过程最关键的限速酶。
三 糖酵解的生理意义
糖的无氧分解与有氧分解
第一节 糖的无氧分解
• 糖酵解的反应过程 • 糖酵解的关键酶 • 糖酵解的生理意义
一、糖酵解的反应过程
• 糖酵解(glycolysis)： 在无氧情况下，细胞液中葡萄糖降解为乳酸并伴随着少量 ATP 生 成的一系列反应称为糖的无氧分解。因与酵母菌使糖生醇发酵（脱羧 还原）的过程相似，因而又称为糖酵解（g1ycolysis），又称为 Embden-Meyerhof-Parnas 途径（EMP途径）。
* 概念
糖的有氧氧化 (aerobic oxidation) 指在
机体氧供充足时，葡萄糖彻底氧化成 H2O 和CO2，
并释放出能量的过程。是机体主要供能方式。
* 部位：胞液及线粒体
一、有氧氧化的反应过程
G（Gn） • • • • 第一阶段：酵解途径 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化 胞液 丙酮酸
(二) 丙酮酸转变成乳酸
COOH C=O CH3
NADH + H+
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶(LDH)
CH3
丙酮酸
乳酸
反应中的NADH+H+ 来自于上述第6步反应中的 3-
磷酸甘油醛脱氢反应。
糖酵解过程中ATP的生成?
糖酵解
（八）、丙酮酸的去路
1、无氧条件下，生成乳酸
1）乳酸脱氢酶
2）辅酶 NADH+H+——来自甘油醛3-磷酸脱氢
CH3
乳酸脱氢酶（LDH）
CH3
CHOH
C O
COOH
丙酮酸
（12）
NADH+H+ NAD+
COOH
乳酸
1,3-二磷酸 甘油酸
（ 7）
3-磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸 甘油醛
2、无氧条件下，生成乙醇 1）丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶 2）NADH+H+——来自甘油醛3-磷酸脱氢
如从糖原开始酵解：
糖原（或淀粉）
磷酸化酶+H3PO4
葡糖磷酸变位酶 催化的变位机制
酶- P
+ 葡糖位酶
酶 +
葡糖-6-磷酸
磷酸己糖异构酶
葡糖-1,6-二磷酸
果糖-6-磷酸
酶- P
+
葡糖-6-磷酸
2. 丙糖磷酸的生成：第四、五步－－果糖-1,6二磷酸分裂为两个丙糖磷酸 CH2-O- P CH2O- P C O C=O HO-C-H H-C-OH H-C-OH CH2O- P
D-甘油醛-3-磷酸
糖酵解的后续反应
3. 丙酮酸和ATP的生成—生成2个NADH, 4个ATP
NAD+ Pi NADH+H+
ADP ATP
脱氢酶
激酶
变 位 酶
ATP ADP H2O
丙酮酸激酶 丙酮酸
Mg或Mn 烯醇化酶
PEP
第六步：甘油酸-1,3-二磷酸的生成（氧化作用）
高 能 磷 酸 键
⑥
甘油醛-3-磷酸 脱氢酶
糖酵解过程每步骤化学式
糖酵解过程每步骤化学式
糖酵解是一种无氧生物降解过程，将葡萄糖分解为两个丙酮酸分子，同时产生少量ATP。
以下是糖酵解过程的每个步骤及其化学式：1. 葡萄糖磷酸化：
葡萄糖+ ATP →葡萄糖-6-磷酸（消耗一个ATP）
2. 葡萄糖-6-磷酸异构化：
葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸（可逆反应）
3. 果糖-6-磷酸磷酸化：
果糖-6-磷酸+ ATP →1,6-二磷酸果糖（消耗一个ATP）
4. 1,6-二磷酸果糖裂解：
1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛+ 磷酸二羟丙酮（消耗一个ATP）5. 3-磷酸甘油醛与磷酸二羟丙酮的相互转换：
磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛（消耗一个ATP）
6. 3-磷酸甘油醛的氧化：
3-磷酸甘油醛+ NAD+ →1,3-二磷酸甘油酸+ NADH（消耗一个NAD+）7. 1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸：
1,3-二磷酸甘油酸+ ADP →3-磷酸甘油酸+ ATP（消耗一个ADP）8. 甘油酸-3-磷酸转变为甘油酸：
3-磷酸甘油酸→甘油酸（消耗一个磷酸）
总之，在这个过程中，每个步骤都会产生少量的ATP能量。
值得注意的是，糖酵解过程中的化学反应速度受到各种酶的催化作用影响，这些酶的活性和表达量受到细胞内外环境的调控。
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。
糖酵解过程详解
葡萄糖糖酵解详解作者为了大家的方便，在网上搜集了资料，请交流，请提意见!1，名称解析：在供氧不足时，体内组织细胞中的葡萄糖或糖元，分解为乳酸的过程称为无氧分解，由于此过程与与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故称为糖酵解。
2，代谢位置：糖酵解是在细胞液中进行的。
3，过程可以分为两个阶段来理解：第一阶段叫活化裂解阶段：由葡萄糖或糖元变成两分子磷酸丙糖密磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮），下面分别叙述：Q如下图所示,为第一阶段的第Q小段。
这一小段分两种情况:一个是从葡萄糖开始，一个是从糖元开始。
上图就表示从葡萄糖开始，葡萄糖首先在磷酸化酶催化下进行磷酸解,由ATP提供磷酸基生成6-磷酸葡萄糖，ATP 本身变成ADP。
大家注意代谢反应方程式的写法就是上面这个简化的表示式，相当于我们通常使用的下面的意思：葡萄糖+ATP已糖激酶-1-磷酸葡萄糖+ADP+H2O,在这一阶段请注意：▲从能量的角度来看，就消耗了一个ATP。
但如果是从糖元开始，则因糖元在磷酸化酶催化下进行磷酸解是已变成了1-磷酸葡萄糖，下一步在变化酶作用下变成6-磷酸葡萄糖时就不消耗能量了，所以从糖元开始的糖酵解就少消耗这个ATP 了。
或者说因为糖原缩合时已经挂上了一分子磷酸，糖原一水解就是6磷酸葡萄糖, 所以葡萄糖就不用再磷酸化了,就少消耗了一个atp。
▲这阶段的已糖激酶是限速酶，决定反应的速度。
下面这图表示催化剂已糖酶的催化过程是把已糖酶把葡萄糖结合在一起形成1-磷酸葡萄糖（和6-磷酸葡萄糖是异构体）。
Q第二小阶段是6-磷酸葡萄糖在已糖异构化酶催化下生成6-磷酸果糖,下面是这个反应的开链式和哈沃斯式的反应式：这个图表明葡萄糖异构为果糖的实质，是醛基打开碳氧双键后，碳原子接受活泼的a -氢原子，氧原子接受活泼的 a-羟基上的更为活泼的氢原子这种异构是可逆的，什么时候变成什么结构，只是按条件而发生平衡移动而已。
但注意的是，这种异构是发生在酶的催化作用下，通常的反应条件如加热加压光照等都不能发生，因此果糖是不发生费林反应的。
糖的无氧分解
05
糖无氧分解的科研进展
酶的结构与功能研究
总结词
酶的结构与功能研究在糖无氧分解领域取得了重要进展，有助于深入理解无氧分解过程。
详细描述
科研人员通过X射线晶体学、核磁共振等技术手段，解析了参与糖无氧分解的酶的三维结构，揭示了 酶活性中心的组成和空间构象，从而阐明了酶的催化机制。这些研究不仅有助于理解酶的专一性和高 效性，也为酶的改造和优化提供了理论依据。
03
糖无氧分解的影响因素
酶的活性
酶是生物体内催化化学反应的蛋白质，酶的活性对糖无氧分解的速度和效率具有重 要影响。
酶的活性受到多种因素的影响，如温度、pH值、抑制剂等。在适宜的温度和pH值 范围内，酶的活性最强，能够促进糖无氧分解的进行。
酶的活性受到抑制剂的调节，某些物质可以降低酶的活性，从而影响糖无氧分解的 速度和效率。
糖的裂解是指活化的糖分子在无氧条件下，经过一系列反应，最终生成丙酮酸的 过程。
详细描述
在糖的裂解过程中，活化的糖分子经过一系列的化学反应，如脱水、脱氢等，最 终生成丙酮酸。这一过程是在无氧条件下进行的，因此被称为糖的无氧分解。
丙酮酸的生成
总结词
丙酮酸的生成是糖无氧分解过程中的一个关键步骤，丙酮酸 是糖无氧分解的最终产物之一。
详细描述
在丙酮酸的生成过程中，活化的糖分子经过一系列的反应， 最终形成丙酮酸。这一过程涉及到多个酶的参与，如磷酸果 糖激酶、丙酮酸激酶等。生成的丙酮酸可以进入三羧酸循环 ，进一步释放能量。
乳酸的生成
总结词
乳酸的生成是糖无氧分解过程中的一个重要步骤，乳酸是糖无氧分解的主要产物之一。
高中生物竞赛糖的分解和糖酵解作用---ppt课件
己糖激酶--酶诱导契合学说的典型例子.
当Glc与酶活性中心(裂缝)结合后,酶构象剧烈 变化,两叶相向移动,每一叶大约旋转10°,整 个多肽链骨架移动了约0.8nm,裂缝因此闭合.
为底物创造了更疏水的环境,整个Glc除了6-OH 以外都被氨基酸残基的疏水侧链包围,有利于 ATP的转移.
其次,它赶走了本来占据在活性中心的水分子 ,防止了酶将ATP的γ-Pi错误地转移给水分 子而导致ATP水解的情况发生.
PFK-1不仅具有对底物6-P-Fru和ATP的结 合部位， 而且尚有几个与别位激活剂和 抑制剂结合的部位，
ATP既作为底物又可作为抑制剂，原因： PFK-1:一个与作为底物的ATP结合位点，
一个是与作为抑制剂的ATP结合位点.
两个位点对ATP的亲和力不同， 与底物的结合 位点亲和力高，抑制剂作用的位点亲和力低。
10m mol/L
产物反馈抑 G-6-P反馈抑制
制
ADP变构抑制
基因表达 组成酶
不受G-6-P反馈 抑制
诱导酶
糖代谢过程中，催化Glc生成G-6-P的是HK,
这种特性使GK催化的酶促反应只有在饮食后大 量消化吸收的Glc进入肝脏后才加强，生成糖 原储存于肝，对维持血糖浓度恒定发挥了重 要作用。
GK
至少有2种类型单糖运输蛋白参与催化单糖 从肠腔进入小肠上皮细胞
Na+ -单糖共运输蛋白系统:四聚体,每个单体 75k,对 D-Glc,α-甲基-D-Glc,D-Gal 专一
需要Na+伴随,跨膜运输所需要的能量来自细胞 膜两侧Na+浓度梯度, Na+在Na+ /K+泵催化下 离开细胞.
Glc跨膜运输是消耗ATP的主动过程,所需能 量来自细胞膜两侧Na+浓度梯度。
糖代谢 第四章
6－磷酸果糖 ATP 反应④、⑤：
1,6－二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
＋
磷酸二羟丙酮
糖酵解途径的10步反应结构式
P
糖酵解途径的10步反应
2．糖酵解途径的第二阶段 NAD NADH+H
+ +
反应⑥ 3-磷酸甘油醛
1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸
ATP
反应⑦ 1,3-二磷酸甘油酸
ADP
反应⑧ 3-磷酸甘油酸 反应⑨ 2-磷酸甘油酸 反应⑩
四、乳酸循环
糖异生概述 1、概念：由非糖物质转变为葡萄糖的过 程称为糖异生。 2、进行部位：肝脏（肾） 3、原料：丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸、 甘油
一、糖异生的途径
（Gluconeogenesis Pathway） 从丙酮酸生成葡萄糖的具体反应过程 称为糖异生途径。 糖异生的途径基本上是糖酵解的逆行过程
糖的有氧氧化（Aerobic Oxidation） 葡萄糖或糖原在有氧条件下彻底氧化 成CO2和H2O，并产生大量能量的过程称为 糖的有氧氧化。
⑪ 糖有氧氧化的反应过程
⑫ 糖有氧氧化的调节 ⑬ 糖有氧氧化生成的ATP ⑭ 巴斯德效应（Pasteur效应）
⑪ 糖有氧氧化的反应过程 分三阶段： 葡萄糖 → 丙酮酸（糖酵解途径） 丙酮酸 → 乙酰CoA 胞液进行 线粒体进行 线粒体
3.限速酶：已糖激酶
6-磷酸果糖激酶-1
丙酮酸激酶
糖酵解途径的10步反应
1．糖酵解的第一阶段 已糖激酶
反应① 葡萄糖
ATP ADP
6－磷酸葡萄糖
或者：糖原 → 1-磷酸葡萄糖 → 6-磷酸葡萄糖
反应② 6－磷酸葡萄糖
6－磷酸果糖
糖酵解途径的10步反应结构式
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+。
糖的分解代谢
2 乳酸 2 2H 2 乙醛 2 乙醇
葡萄糖
2 丙酮酸 2 CO2
（二）糖无氧分解的反应部位
糖无氧分解的整个过程都是在
细胞浆进行的。
（三）糖无氧分解的反应过程
根据糖分解消耗和产生能量的不同可分为二 个阶段； I 阶段消耗能量 葡萄糖或糖原中葡萄糖单位转变成2分子 3-磷酸甘油醛的过程。 II 阶段产生能量 2分子3-磷酸甘油醛转变成乳酸的过程。
1,3-二磷酸甘油酸
3-磷酸 甘油醛
2-磷酸 PEP 丙酮酸 甘油酸 烯醇化酶 丙酮酸激酶
（四）糖无氧分解的小结
1.糖的无氧分解是在不需要氧的情况下，使丙酮酸 转变成乳酸的过程。既无氧酵解。 2.由于3-磷酸甘油醛氧化脱氢生成NADH+H+，在无 氧的条件下，后者不能进入电子传递链，而是将 其交给丙酮酸还原成乳酸。NADH+H+氧化成 NAD+。
磷酸烯醇式 丙酮酸
反应引起分子内能量重新分布，形成高 能磷酸键。
10. PEP转变成丙酮酸 （pyruvate)
COO C
-
ADP
ATP
COO C CH3
-
O~ P
O
丙酮酸激酶
CH2 PEP
丙酮酸
第二次底物水平磷酸化，反应不可逆。 烯醇式立即自发转变为酮式。
11. 丙酮酸→乳酸(lactate)
醛基氧化成羧基，并加入一分子磷酸， 形成混合酸酐。脱下的氢由NAD+接受。
7. 1,3-二磷酸甘油酸转变成 3-磷酸甘油酸
O C O~ P CHOH CH2 O P 1，3-二磷酸甘油酸
ADP
ATP COOCHOH CH2 O P 3-磷酸甘油酸
生物化学糖酵解PPT讲稿
Glc+2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸＋2ATP+2NADH+H++2H2O
它是氧化磷酸化和三羧酸循环的前奏。 是动物、植物、微生物细胞中葡萄糖分解产生能量 的共同代谢途径。
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
6-磷酸果糖1
葡萄糖 果糖
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
丙酮酸
3-磷酸甘油酸磷酸
磷酸烯醇式丙酮酸
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
• 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。
葡萄糖激酶专一行强，Km值高，在肝脏中，当肝糖浓 度较高时，催化葡萄糖6-磷酸的合成，维持血糖的稳定.
糖酵解过程中的中间产物都带有磷酸基团，它们
的意义在于： 1.磷酸化导致负离子，使分子产生极性，使产物不
致流失到膜外； 2.磷酸基团起一种信号作用，易于被酶识别； 3.磷酸基团最终形成ATP，保存了能量。
2PEP→2Py
+2ATP
净增2ATP
除2分子ATP外，还生成2分子NADH
葡萄糖＋2Pi+2ADP+2NAD+ 2丙酮酸＋2ATP+2NADH+2H++2H2O
五五、、丙丙酮酮酸酸的的去去路路
无氧或 相对缺氧
乳酸脱氢酶
肌肉中： 丙酮酸
乳酸
乳酸发酵
糖代谢-无氧分解和有氧氧化
CO2
目录
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰 CoA (acetyl CoA)
TPP 缺乏症: 血中丙酮酸堆积, 神经细胞由于供能不足,其膜髓鞘磷脂合成受损,导 致末梢神经炎及其他神经病变。
TPP------硫胺素焦磷酸脂
第三阶段 三羧酸循环 三羧酸循环(Tricarboxylic acid Cycle, TAC)-------也称为柠檬酸循环
b. 共价修饰调节
丙酮酸脱氢酶丝氨酸残基上的羟基可在蛋白激酶的作用下磷酸化，磷酸化后的复合
体变构，失去活性。
2. 当线粒体内 Ca2+升高，可直接与异柠檬酸脱氢酶和α -酮戊二酸脱氢酶结合，降低其对
底物的 Km 而使酶激活，同时，Ca2+还能激活丙酮酸脱氢酶复合体。 3. 代谢产物脱下的氢分别被 NAD+和 FAD 接受，然后质子和电子通过电子传递进行氧化
G（Gn）
第一阶段：酵解途径 (glycolysis)
胞液
第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 (oxidative decarboxylation)
丙酮酸
第三阶段：三羧酸循环
乙酰CoA
(tricarboxylic acid cycle)
线粒体
第四阶段：氧化磷酸化
H2O
TAC循环
[O]
NADH+H+
ATP ADP FADH2
此表按传统方式计算ATP。目前有新的理论，在此不作详述
NAD+ NAD+
2×3 2×3
2×1
FAD NAD+
2×2 2×3
净生成 38(或36)ATP
目录
有氧氧化的生理意义： 糖的有氧氧化是机体产能最主要的途径。它不仅产能效率高，而且由于产生的能量逐 步分次释放，相当一部分形成 ATP，所以能量的利用率也高。
糖无氧分解的终产物
糖无氧分解的终产物一、引言糖是人体能量的主要来源之一，它们通过无氧和有氧代谢被分解为能量和其他化合物。
本文将着重介绍糖的无氧分解过程，并探讨其终产物。
二、糖的无氧分解过程1. 糖的初步分解在糖的无氧分解过程中，首先需要将葡萄糖（一种常见的单糖）转化为葡萄糖酸，这个过程需要消耗两个ATP（三磷酸腺苷）分子。
此时产生了两个NADH（辅酶），但还没有产生ATP。
2. 糖酵解接下来，葡萄糖酸被进一步分解为丙酮酸和乳酸。
这个过程叫做糖酵解，它可以在缺氧条件下进行。
在这个过程中，每个葡萄糖分子可以产生两个ATP和两个NADH。
3. 乙醛-3-磷酸通路在某些情况下，葡萄糖可以通过乙醛-3-磷酸通路进行无氧代谢。
这个过程产生的ATP数量比糖酵解少，但可以产生更多的NADH。
三、糖的无氧分解终产物1. 乳酸在糖酵解过程中，葡萄糖酸被分解为乳酸。
乳酸是一种有机酸，它可以通过血液循环运输到肝脏进行进一步代谢。
如果身体缺氧，乳酸会积累在肌肉中，导致肌肉疲劳和酸痛。
2. 丙酮酸在某些情况下，葡萄糖可以被分解为丙酮酸。
丙酮是一种有机化合物，它可以被转化为乙醇或二氧化碳和水。
这个过程发生在人体的肝脏和肾脏中。
3. ATP虽然无氧代谢过程产生的ATP数量比有氧代谢要少，但它仍然是一个重要的能量来源。
ATP是细胞内的能量储备，它可以用来驱动各种生命活动。
4. NADHNADH是辅助细胞内许多反应的辅助剂，包括有氧和无氧代谢。
它可以通过氧化还原反应将能量转移到其他分子中。
四、结论糖的无氧分解过程是细胞内产生能量的重要途径之一。
在这个过程中，葡萄糖被转化为乳酸或丙酮酸，并产生ATP和NADH。
这些终产物在人体内发挥着重要的生理作用，但如果积累过多可能会导致一些健康问题。
因此，了解糖的无氧分解过程及其终产物对于维持身体健康非常重要。
糖的氧化分解
O HH HHH HOH O OH O + H++A A AT T 磷 磷 P 酸 P 酸 果 糖 果 激 T 糖 酶 激 酶 磷 HP H 酸 H HO 果 H OH糖 HO +A 激 O D H酶 P
OH H
F 6 磷 O 酸 H - 6果 磷 6 糖 酸 H 果 (糖 F- (-F6-P 6--PP)) )
C 丙 酸 H酮 C 丙 3H 酸 C 丙 C 丙 酮 H H 酮 3 酮 33酸 酸 酸
C 乳 C H C 乳 乳 H H 酸 3C 酸 酸 3 3乳 H酸 3
糖酵解小结
⑴ 反应部位：胞浆 ⑵ 糖酵解是一个不需氧的产能过程 ⑶ 反应全过程中有三步不可逆的反应
G F-6-P
PEP
ATP
ADP
己糖激酶
糖的氧化分解
糖无氧氧化(EMP) 糖分解代谢途径 { 糖有氧氧化
磷酸戊糖途径(HMP)
第一节
无氧分解
本节要点
生物化学糖代 谢
掌握糖酵解的过程、部位、关键酶和意义
一、糖酵解反应过程
❖ 1.在缺氧情况下，葡萄糖生成乳酸(lactate)的 过程称之为糖酵解。
❖ 第一阶段 ❖ 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate)，称之为糖
这是糖的实质性降解的过程,由六碳糖转化为三 碳糖。
生物化学糖代 谢
（6）3-磷酸甘油醛脱氢氧化生成1,3-二磷酸甘油酸
这是糖酵解过程中唯一的氧化反应，此反应脱下的氢在无氧的 情况下可用于丙酮酸的加氢还原（发酵）。
生物化学糖代 谢
（7）1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸
D O1O磷 1， O 3P C C C1， 3C C H C H， 3二 O C 酸 C C O H H 2O 1二 O O H 磷 H2～ O P， 二 O 3H C O C C 磷 甘 2O P酸 O M ～ PO H H O 磷 O P～ 3酸 二 O P甘 H H 2O 3O PH 油 酸 O 3磷 2油 甘 H O ～ P32H H 3甘 H +O + 2P油 酸 酸 g 3激 H O 22油 A 3+酸 甘 H23H +酸 A 2油 酶 D2A +酸 D 磷 PAD 酸 磷 P甘 M D酸 3 磷 P油 C C C 甘 磷 +酸 M gP激 油 酸 甘 H H O M 酶 +g激 甘 磷 M 油 +油 gO 酶 激 32 C C C+O g激 H H O 酶 O 磷 酸 H 酶 3O 2C C C OP O 酸 H H H O H 3P磷 C C H CO 3O 甘 甘 O C C C 2O H H OO 磷 酸 H H O H 3油 H 磷 O P2H O O 2O 甘 O O 3 酸 2酸 H 油 +O H 酸 H PH P3油 H O H 甘 O 甘 A酸 23+油 酸 2 H 3油 H + T酸 2酸 2+A +PA TA PTPPT
体内糖无氧酵解的终产物
体内糖无氧酵解的终产物
在糖酵解的过程中的产物包括中间产物和最终代谢产物，中间产物有丙酮酸、乳酸、乙酰和三羧酸；最终代谢产物有二氧化碳和水。
糖在无氧的条件下，分解成乳酸，同时释放能量的过程，常称为糖酵解。
糖酵解糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖在细胞质中被分解成为丙酮
在糖酵解的过程中的产物包括中间产物和最终代谢产物，中间产物有丙酮酸、乳酸、乙酰和三羧酸；最终代谢产物有二氧化碳和水。
糖在无氧的条件下，分解成乳酸，同时释放能量的过程，常称为糖酵解。
糖酵解：
糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖在细胞质中被分解成为丙酮酸的过程，期间每分解一分子葡萄糖产生两分子丙酮酸以及两分子ATP，属于糖代谢的一种类型。
一共十步反应，包括三种关键酶（限速酶）:己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。
根据糖代谢是否有氧参与，可以将丙酮酸进行柠檬酸循环或糖酵解。
糖酵解意义：
1、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍途径；
2、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，为生命活动提供部分能量，尤其对厌氧生物是获得能量的主要方式；
3、糖酵解途径为其他代谢途径提供中间产物；
4、是糖有氧分解的准备阶段；
5、由非糖物质转变为糖的异生途径的逆过程。
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⑺ 1,3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸转变为 酸甘油酸转变
O C HC H2C O-OPO OH O HO P OH O
3 2-
O
ADP
ATP
C HC
OH OH O HO P OH O
3-磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸激酶
这是糖酵解中第一 次底物水平磷酸化 反应
H2C
1,3diphosphoglycerate
糖类是指多羟基醛或酮及其衍生物
一.糖类在生物体的生理功能主要有： 糖类在生物体的生理功能主要有： 氧化供能：糖类占人体全部供能量的70 70% ① 氧化供能：糖类占人体全部供能量的70%。 ②构成组织细胞的基本成分： 构成组织细胞的基本成分： *核糖 构成核酸 核糖: 核糖 *糖蛋白 凝血因子、免疫球蛋白等 糖蛋白: 糖蛋白 凝血因子、 *糖脂 生物膜成分 糖脂: 糖脂 ③转变为体内的其它成分 *转变为脂肪 转变为脂肪 *转变为非必需氨基酸 转变为非必需氨基酸
O C HC H2C OH OH O
O C
HO P OH O
OH HO
磷酸甘油酸变位酶
HC H2C
O-- P O O OH O H
3-phosphoglycerate
2-phosphoglycerate
特征： 特征： 变位酶是一种催化分子内化学基团移位的酶. ①变位酶是一种催化分子内化学基团移位的酶 磷酸甘油酸变位酶催化3-磷酸甘油酸和 磷酸甘油酸和2-磷酸甘油酸之间的磷 ②磷酸甘油酸变位酶催化 磷酸甘油酸和 磷酸甘油酸之间的磷 酸基团位置的移动,分子内重排 分子内重排. 酸基团位置的移动 分子内重排
特征： 特征： 烯醇化酶（需要Mg 的活化）催化2 ①烯醇化酶（需要 2+ 的活化）催化2-磷酸甘油酸中 位脱去水形成磷酸烯醇式丙酮酸。 的a、 β 位脱去水形成磷酸烯醇式丙酮酸。 烯醇磷酯键具有很高的磷酸基转移潜能。 具有很高的磷酸基转移潜能 ②烯醇磷酯键具有很高的磷酸基转移潜能。
OH O H OH OH HO
O H H O H O H O H O P O OH
磷酸Glc异构酶 磷酸Glc异构酶 Glc
H
H2C O P O OH
fructose-6-phosphate,F-6-P 特点： 特点： 反应的△ 变化很小， ①反应的△Go′变化很小，反应可逆。 变化很小 反应可逆。 磷酸葡萄糖异构酶将葡萄糖的羰基 羰基C 移至C ②磷酸葡萄糖异构酶将葡萄糖的羰基C由C1移至C2 ，为C1位磷 酸化作准备，同时保证C 上有羰基存在，这对分子的β断裂， 酸化作准备，同时保证C2上有羰基存在，这对分子的β断裂， 形成三碳物是必需的
NAD++Pi (6)
NADH+H+
3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛 脱氢酶 ADP (7) ATP (8) 磷酸甘油酸变位酶 磷酸甘油酸 激酶
⑼
H2O
烯醇化酶
ADP (10) 3-二磷酸甘油酸 酸甘油醛氧化为1,3 二磷酸甘油酸 1,3O C HC H2C H OH O
一、糖酵解的反应过程
无氧酵解的全部反应过程在细胞溶胶 无氧酵解的全部反应过程在 细胞溶胶 (cytoplasm)中进行。 )中进行。 包括两个 从葡萄糖到丙酮酸的反应过程包括两个 部分，可分为活化 裂解、放能三个阶 活化、 部分，可分为活化、裂解、放能三个阶 十步反应 段，十步反应。
(一)准备
1.葡萄糖的活化(activation) 1.葡萄糖的活化(activation)——己糖磷酸酯 葡萄糖的活化(activation) 己糖磷酸酯 的生成： 的生成： 活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应 生成1,6-二磷酸果糖(FBP，FDP)的反应过程。 生成1,6-二磷酸果糖(FBP，FDP)的反应过程。 1,6 (FBP 的反应过程 该过程共由三步化学反应组成。 该过程共由三步化学反应组成。
特点： 此反应不可逆，消耗1 ATP. 特点：①此反应不可逆，消耗1个ATP. 催化此反应的激酶有已糖激酶和葡萄糖激酶。 ②催化此反应的激酶有已糖激酶和葡萄糖激酶。
⑵ 6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖 磷酸葡萄糖异构化转变为6
O C H HO H H C C C C H2C H
H2C C HO H C C C
3-磷酸甘油醛 磷酸甘油醛
机理：由于C 的羰基及C 的羟基存在，1,6-二磷酸果糖分子发生β 机理：由于C-2的羰基及C-4的羟基存在，1,6-二磷酸果糖分子发生β 断裂， 断裂，形成等长的三碳化合物 特征： 特征： 23.97kJ/mol,在热力学上不利，但是，由于F 1.6①该反应△Go′= 23.97kJ/mol,在热力学上不利，但是，由于F-1.62P的形成是放能的及甘油醛 的形成是放能的及甘油醛- 磷酸后续氧化的放能性质， 2P的形成是放能的及甘油醛-3-磷酸后续氧化的放能性质，促使反应正 向进行。 向进行。 在生理环境中， 磷酸甘油醛不断转化成丙酮酸， ②在生理环境中，3-磷酸甘油醛不断转化成丙酮酸，驱动反应向右进行
⑼ 2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 酸甘油酸转变 转变为
O C H OH OH P O O
H2O 烯醇化酶 (Mg2+/Mn2+ )
氟化物能与Mg2+络 氟化物能与 合而抑制此酶活性
C C CH2
OH O
-
OH P
+
a
C O
O
β
OH
OH
H2C
OH
2-phosphoglycerate
phosphoenolpyruvate
HPO4 2+ NAD+ NADH+H+
HO P OH O
O C HC O- OPO 3 2OH O HO P OH O
3-磷酸甘油醛脱氢酶
糖酵解中唯一的 脱氢反应
H2C
glyceraldehyde 3-phosphate
1,3-diphosphoglycerate
特征： 特征： 磷酸甘油醛脱氢酶催化 催化， 无机磷酸的参与下以 的参与下以NAD ①由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化，在无机磷酸的参与下以NAD+作 为电子受体， 磷酸甘油醛氧化脱氢生成1,3 1,3为电子受体，3-磷酸甘油醛氧化脱氢生成1,3-二磷酸甘油酸和 NADH+H+ 。 醛基转变成 转变成超高能量的酰基磷酸 ②醛基转变成超高能量的酰基磷酸
⑸ 磷酸丙糖的互换 磷酸丙糖的互换
HO O P O HO O OH
H C HC O
H2C C CH2
OH O
HO P OH O
磷酸丙糖异构酶
H2C
dihydroxyacetone phosphate)
glyceraldehyde 3-phosphate
1,6-二磷酸果糖 二磷酸果糖
2× 3-磷酸甘油醛 × 磷酸甘油醛
NADH FADH2
呼吸链氧化 磷酸化
2、分解代谢途径及定位
♦磷酸戊糖途径 ♦糖酵解 胞饮 ♦丙酮酸氧化 ♦三羧酸循环 ♦氧化磷酸化 细胞膜 细胞质 中心体 线粒体 高尔基体 细胞核 内质网 吞噬 分泌物 溶酶体 细胞膜 有色体 白色体 液体 晶体 细胞壁 叶绿体
动物细胞
植物细胞
Section 1 糖酵解（glycolysis) 糖酵解（glycolysis)
一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互 一分子F BP裂解为两分子可以互 裂解为 两分子 变的磷酸丙糖（ phosphate)， 变的磷酸丙糖（triose phosphate)，
(4)
醛缩酶
(5) 磷酸丙糖异构酶
⑷ 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮的生成 磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮的生成
1 2 3 4 5 6
(二)贮能
丙酮酸的生成： 3.放能(releasing energy) 丙酮酸的生成： 放能(releasing energy)—丙酮酸的生成 3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能 磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及 脱氢 等反应生成丙酮酸 ATP. 丙酮酸和 等反应生成丙酮酸和ATP. 包括五步反应: 包括五步反应:
HO H H H2C C C C C H2C O O H O H O H O HO P O H O HO P HO O
1 H2C
醛缩酶
2 3
C CH2
HO O P O HO O OH
H
4
C HC H2C
O
+5
6
OH O
HO P OH O
磷酸二羟丙酮
fructose-1,6-diphosphate (F-1,6-2P） ）
H2C O P O OH
特点： 特点： 此反应在体内不可逆，消耗1 ATP。 ①此反应在体内不可逆，消耗1个ATP。 反应由磷酸果糖激酶1催化， ②反应由磷酸果糖激酶1催化，是主要的调节位点
2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成 2.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生成： 磷酸丙糖的生成： 裂解
⑶ 6-磷酸果糖再磷酸化生成1,6-二磷酸果糖 磷酸果糖再磷酸化生成1
OH
H2C C HO H H C C C OH O H OH OH HO
H2C C O O
-
-
P O OH
O H OH OH HO
ATP
Mg2+
ADP
HO H
C C C
磷酸果糖激酶-1 磷酸果糖激酶-
H
H2C O P O OH
糖酵解过程的第二个限 速酶 fructose-1,6-biphosphate,F-1,6-BP
3-phosphoglycerate)
特征： 特征： 在磷酸甘油酸激酶的作用下， 高能磷酰基转给 ① 在磷酸甘油酸激酶的作用下，将高能磷酰基转给 ADP形成 形成ATP ADP形成ATP 。 这是酵解中第一次产生ATP的反应， ATP的反应 ②这是酵解中第一次产生ATP的反应，反应是可逆的