生物化学糖酵解

重点
❖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
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
丙酮酸
G → 2丙酮酸 + 2NADH + 2ATP
糖酵解的研究历史 解释发酵现象的人 1854-1864
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
乳酸
乙醇 乙醛
丙酮酸 烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸 2 -磷酸-甘油酸
两个阶段：
1、准备阶段：消耗ATP
2、放能阶段：产生ATP 和NADH
三、糖酵解第一阶段的反应 活化及裂解
葡萄糖 ATP
①己糖激酶
ADP
6-磷酸葡萄糖
①活化
糖原（淀粉）
ΔG= -7.5kcal/mol
磷酸化酶
(不可逆)
磷酸
•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!
irreversible under intracellular conditions
–Discovered that lactic acid is reconverted to carbohydrate in the presence of O2 (gluconeogenesis); observed that some phosphorylated compounds are energyrich.
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
④裂解 ΔG= -0.3kcal/mol (可逆)
（一）葡萄糖的磷酸化 Phosphorylation of Glucose
•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
二、糖酵解过程全图
Glucose + 2 ADP + 2Pi + 2NAD+ 2 pyruvate + 2ATP + 2H2O + 2NADH + 2H+
葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸 果糖- 1， 6-二磷酸 磷酸二 甘油醛 羟丙酮 + 3-磷酸 甘油酸-1，3-二磷酸 3 -磷酸-甘油酸
第八章 糖酵解
• 1．掌握糖酵解步骤、部位、特点；
• 2 ．掌握糖酵解过程中关键酶、生理 意义及其调节
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
胞外水解酶 单糖
多糖和低聚糖（淀粉酶、寡糖酶）主要是葡萄糖
2.胞内降解（磷酸分解）
细胞内储备 磷酸化酶 的
糖原或淀粉 活化、水解
转移酶 去分枝酶 磷酸酶
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”
பைடு நூலகம்
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
(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+).
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
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
Louis Paster 发酵是由微生物引起的
发现酵解本质的人 1897 榨酵母汁 蔗糖
Hans Buchner 和 Eduard Buchner
发酵并不需要整个完整细胞参与
•1900s, Arthur Harden and William Young ：Pi is needed for yeast juice to ferment glucose, a hexose diphosphate