第十一章糖代谢-分析
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第十一章糖代谢-分析
第十一章糖代谢-分析
在更
。
可 能 是 以 复 合 物 的 形 式 存
生 理 条 件 下 ， 糖 酵 解 的 酶
第十一章糖代谢-分析
三、丙酮酸的去路
1. 生成乙酰CoA
在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体变成乙酰 CoA，后者经过三羧酸循环最终氧化生成CO2和 H2O。
2. 生成乳酸(乳酸发酵)
第十一章糖代谢-分析
互变异构
第十一章糖代谢-分析
In the sequential reactions of glycolysis, three types of chemical transformation are particularly noteworthy: (1) the degradation of the carbon skeleton of glucose to yield pyruvate, (2) the phosphorylation of ADP to ATP by high-energy phosphate compounds formed during glycolysis, (3) the transfer of hydrogen atoms or electrons to NAD+, forming NADH.
第十一章糖代谢-分析
2. 磷酸果糖激酶(PFK-1)的调控
⑴ ATP是PFK-1的变构抑制剂，使PFK-1对底物G6-P的亲和力降低，但这种抑制作用可以被AMP、ADP 逆转；
第十一章糖代谢-分析
9. 2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸
(烯醇化酶)
Mg+
烯醇化酶要先与2价阳离子形成一个复合物才有 活性。
第十一章糖代谢-分析
10. 磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP
(丙酮酸激酶)
这是糖酵解中的第二次底物水平磷酸化反应。丙 酮酸激酶是别构酶，长链脂肪酸、乙酰CoA、ATP等能 抑制该酶的活性，F-1,6-2P能活化此酶。
葡萄糖＋2Pi＋2ADP (C6H12O6)
2乳酸＋2ATP+2H2O (C3H6O3)
第十一章糖代谢-分析
(乳酸脱氫酶)
第十一章糖代谢-分析
3. 生成乙醇(酒精发酵)
葡萄糖+ 2ADP + 2Pi 2 乙醇+ 2CO2 + 2ATP + 2H2O
(丙酮酸脱羧酶)
(乙醇脱氫酶)
第十一章糖代谢-分析
(磷酸果糖激酶-1)
磷酸果糖激酶(PFK-1)是糖酵解的限速酶，该反 应是整个反应最主要的调控位点。该酶活受ATP和H+ 的抑制，受AMP、ADP的激活。F-2,6-2P是该酶最强 的激活剂。
第十一章糖代谢-分析
4. F-1,6-2P的裂解
6
醛缩酶
5
4
3 2
1
第十一章糖代谢-分析
5. 磷酸三碳糖的转化 4
第十一章糖代谢-分析
糖酵解的总反应式： 葡萄糖+ 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi 2 丙酮酸+ 2ADP + 2NADH + 2H+ + 4ATP + 2H2O
糖酵解的净反应式： 葡萄糖+ 2NAD+ + 2ADP + 2Pi
2 丙酮酸+ 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
第十一章糖代谢-分析
7. 3-磷酸甘油醛将磷酰基转移给ADP形成ATP
(磷酸甘油酸激酶)
这是糖酵解中第一次通过底物水平磷酸化产生ATP的反应。
第十一章糖代谢-分析
8. 3-磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸
(磷酸甘油变位酶)
中间经过形成2,3-二磷酸甘油酸中间体的过程。
第十一章糖代谢-分析
Mechanism of the phosphoglycerate mutase reaction
在无氧的条件下，葡萄糖分解形成2分子 丙酮酸并释放出能量的过程，称为糖酵解。
第十一章糖代谢-分析
一、糖酵解的准备阶段
1 . 葡萄糖的磷酸化
(己糖激酶)
肝细胞中存在的葡萄糖激酶对葡萄糖有特异活性。
第十一章糖代谢-分析
2. 6-磷酸葡萄糖异构化为6-磷酸果糖
(磷酸葡萄糖异构酶)
第十一章糖代谢-分析
3. F-6-P磷酸化成F-1,6-2P
第十章 糖代谢
第十一章糖代谢-分析
第一节 糖酵解(Glycolysis )
1897年 Buchner兄弟发现酵母汁可以使蔗糖发酵 1906年 Harden和Young发现酵解需要无机磷的
参与 1940年 Embden和Meyerhof发现肌肉中存在类
似发酵的过程 1941年 Lipmann和Kalckar 阐明糖酵解的全过程
磷酸丙糖异构酶
5 6
第十一章糖代谢-分析
葡萄糖的碳骨架与三碳糖碳骨架的关系
第十一章糖代谢-分析
To sum up: In the preparatory phase of glycolysis the
energy of 2 ATPs is invested, raising the freeenergy content of the intermediates, and the carbon chains of all the metabolized hexoses are converted into a common product, glyceraldehyde-3-phosphate.
第十一章糖代谢-分析
第十一章糖代谢-分析
四、代谢的调节
1. 序列反应的调节
第十一章糖代谢-分析
2. 对分枝反应的调节
D
E
F
A
B
C
Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H
I
3. 对可逆的反应的调节
葡萄糖
3-磷酸甘油醛
丙酮酸
乳酸
糖酵解
糖异生
第十一章糖代谢-分析
1. 己糖激酶的调控 己糖激酶的Km值为0.1mM，而通常血液中的 葡萄糖浓度为4～5mM，所以己糖激酶总是处于 被饱和的状态。进食后，主要由葡萄糖激酶(Km 值为10mM)催化血液中葡萄糖的代谢。 己糖激酶的活性受到其产物即G-6-P的别构抑 制。
第十一章糖代谢-分析
二、 糖酵解的放能阶段
6 . 3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
(三磷酸甘油醛脱氫酶)
这是第一次产生高能磷酸化合物的反应。
第十一章糖代谢-分析
3-磷酸甘油醛脱氫酶的催化机制
第十一章糖代谢-分析
碘乙酸对3-磷酸甘油醛脱氫酶的抑制
砷酸盐能使该步反应生成3-磷酸甘油酸而不是 1,3-二磷酸甘油酸，导致葡萄糖氧化放出的能量不能 用于合成ATP， 所以砷酸盐起着解偶联剂的作用。
第十一章糖代谢-分析
在更
。
可 能 是 以 复 合 物 的 形 式 存
生 理 条 件 下 ， 糖 酵 解 的 酶
第十一章糖代谢-分析
三、丙酮酸的去路
1. 生成乙酰CoA
在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体变成乙酰 CoA，后者经过三羧酸循环最终氧化生成CO2和 H2O。
2. 生成乳酸(乳酸发酵)
第十一章糖代谢-分析
互变异构
第十一章糖代谢-分析
In the sequential reactions of glycolysis, three types of chemical transformation are particularly noteworthy: (1) the degradation of the carbon skeleton of glucose to yield pyruvate, (2) the phosphorylation of ADP to ATP by high-energy phosphate compounds formed during glycolysis, (3) the transfer of hydrogen atoms or electrons to NAD+, forming NADH.
第十一章糖代谢-分析
2. 磷酸果糖激酶(PFK-1)的调控
⑴ ATP是PFK-1的变构抑制剂，使PFK-1对底物G6-P的亲和力降低，但这种抑制作用可以被AMP、ADP 逆转；
第十一章糖代谢-分析
9. 2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸
(烯醇化酶)
Mg+
烯醇化酶要先与2价阳离子形成一个复合物才有 活性。
第十一章糖代谢-分析
10. 磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP
(丙酮酸激酶)
这是糖酵解中的第二次底物水平磷酸化反应。丙 酮酸激酶是别构酶，长链脂肪酸、乙酰CoA、ATP等能 抑制该酶的活性，F-1,6-2P能活化此酶。
葡萄糖＋2Pi＋2ADP (C6H12O6)
2乳酸＋2ATP+2H2O (C3H6O3)
第十一章糖代谢-分析
(乳酸脱氫酶)
第十一章糖代谢-分析
3. 生成乙醇(酒精发酵)
葡萄糖+ 2ADP + 2Pi 2 乙醇+ 2CO2 + 2ATP + 2H2O
(丙酮酸脱羧酶)
(乙醇脱氫酶)
第十一章糖代谢-分析
(磷酸果糖激酶-1)
磷酸果糖激酶(PFK-1)是糖酵解的限速酶，该反 应是整个反应最主要的调控位点。该酶活受ATP和H+ 的抑制，受AMP、ADP的激活。F-2,6-2P是该酶最强 的激活剂。
第十一章糖代谢-分析
4. F-1,6-2P的裂解
6
醛缩酶
5
4
3 2
1
第十一章糖代谢-分析
5. 磷酸三碳糖的转化 4
第十一章糖代谢-分析
糖酵解的总反应式： 葡萄糖+ 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2Pi 2 丙酮酸+ 2ADP + 2NADH + 2H+ + 4ATP + 2H2O
糖酵解的净反应式： 葡萄糖+ 2NAD+ + 2ADP + 2Pi
2 丙酮酸+ 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
第十一章糖代谢-分析
7. 3-磷酸甘油醛将磷酰基转移给ADP形成ATP
(磷酸甘油酸激酶)
这是糖酵解中第一次通过底物水平磷酸化产生ATP的反应。
第十一章糖代谢-分析
8. 3-磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸
(磷酸甘油变位酶)
中间经过形成2,3-二磷酸甘油酸中间体的过程。
第十一章糖代谢-分析
Mechanism of the phosphoglycerate mutase reaction
在无氧的条件下，葡萄糖分解形成2分子 丙酮酸并释放出能量的过程，称为糖酵解。
第十一章糖代谢-分析
一、糖酵解的准备阶段
1 . 葡萄糖的磷酸化
(己糖激酶)
肝细胞中存在的葡萄糖激酶对葡萄糖有特异活性。
第十一章糖代谢-分析
2. 6-磷酸葡萄糖异构化为6-磷酸果糖
(磷酸葡萄糖异构酶)
第十一章糖代谢-分析
3. F-6-P磷酸化成F-1,6-2P
第十章 糖代谢
第十一章糖代谢-分析
第一节 糖酵解(Glycolysis )
1897年 Buchner兄弟发现酵母汁可以使蔗糖发酵 1906年 Harden和Young发现酵解需要无机磷的
参与 1940年 Embden和Meyerhof发现肌肉中存在类
似发酵的过程 1941年 Lipmann和Kalckar 阐明糖酵解的全过程
磷酸丙糖异构酶
5 6
第十一章糖代谢-分析
葡萄糖的碳骨架与三碳糖碳骨架的关系
第十一章糖代谢-分析
To sum up: In the preparatory phase of glycolysis the
energy of 2 ATPs is invested, raising the freeenergy content of the intermediates, and the carbon chains of all the metabolized hexoses are converted into a common product, glyceraldehyde-3-phosphate.
第十一章糖代谢-分析
第十一章糖代谢-分析
四、代谢的调节
1. 序列反应的调节
第十一章糖代谢-分析
2. 对分枝反应的调节
D
E
F
A
B
C
Gቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H
I
3. 对可逆的反应的调节
葡萄糖
3-磷酸甘油醛
丙酮酸
乳酸
糖酵解
糖异生
第十一章糖代谢-分析
1. 己糖激酶的调控 己糖激酶的Km值为0.1mM，而通常血液中的 葡萄糖浓度为4～5mM，所以己糖激酶总是处于 被饱和的状态。进食后，主要由葡萄糖激酶(Km 值为10mM)催化血液中葡萄糖的代谢。 己糖激酶的活性受到其产物即G-6-P的别构抑 制。
第十一章糖代谢-分析
二、 糖酵解的放能阶段
6 . 3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
(三磷酸甘油醛脱氫酶)
这是第一次产生高能磷酸化合物的反应。
第十一章糖代谢-分析
3-磷酸甘油醛脱氫酶的催化机制
第十一章糖代谢-分析
碘乙酸对3-磷酸甘油醛脱氫酶的抑制
砷酸盐能使该步反应生成3-磷酸甘油酸而不是 1,3-二磷酸甘油酸，导致葡萄糖氧化放出的能量不能 用于合成ATP， 所以砷酸盐起着解偶联剂的作用。