生物化学：糖酵解

•1900s, Arthur Harden and William Young ：Pi is needed for yeast juice to ferment glucose, a hexose diphosphate (fructose 1,6-bisphosphate) was isolated.
机体中所需的能量70%来自糖分解供能 糖供能没副作用 在无氧情况下糖也可供能
来源
淀粉（糖原） 1、从食物中获取
纤维素（反刍动物） 2、体内糖异生 （由非糖物质转化）
糖类物质进入体内（细胞内）的途径： 肠腔（多糖、寡糖及二糖分解为单糖） --------肠粘膜细胞------肠壁毛细 血管--------肝静脉-------肝-----血液（血糖）---组织
•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+).
•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! –Discovered that lactic acid is reconverted to carbohydrate in the presence of O2 (gluconeogenesis); observed that some phosphorylated compounds are energyrich.
第二十二章 糖酵解
糖的生理功能 1、结构物质 2、能量物质 3、为其它物质合成提供碳骨架 4、功能物质
结构物质
1、糖脂、糖蛋白构成生物膜 2、核糖构成核酸 3、抗体、酶、激素、受体均有糖
功能物质
保持水分 防止震动 信息传递 细胞识别 防止血液凝固
只从糖代谢中获能的组织
脑 视网膜 血红细胞 胚胎
合成 转化
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 主要是葡萄糖 （淀粉酶、寡糖酶）
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
如此复杂步骤的生物意义？
有效地控制能量的产生，加以转化！
The accepted view that fermentation is inextricably tied to living cells (i.e., the vitalistic dogma) was shaken and Biochemistry was born: Metabolism became chemistry!
糖的转运
血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖。 血糖含量是体内糖代谢的一项重要指标 血糖浓度 80-120mg/100ml 血糖浓度 > 160mg/100ml 血糖浓度 < 70mg/100ml
正常 高血糖 低血糖
受很多激素调节，范围恒定
氧化分解
CO2, H2O, ATP 糖原 脂肪酸、氨基酸等
血糖
Louis Paster 发酵是由微生物引起的
ห้องสมุดไป่ตู้
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
1897, Eduard Buchner (Germany), accidental observation : sucrose (as a preservative) was rapidly fermented into alcohol by cell-free yeast extract.
P OCH2 O CH2O P
③活化
HO OH
1，6-二磷 酸果糖
G
①活化
CH2 O P O
6-磷酸葡萄糖
P OCH2 O
②异构
CH2OH
6-磷酸果糖
HO OH
葡萄糖
HO
（2）辅酶（NAD+） （3）ADP、ATP及金属离子 （4）抑制剂（碘乙酸、氟化物）
二、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
•Glycolysis was also known as Embden-Meyerhof pathway. •The whole pathway of glycolysis (Glucose to pyruvate) was elucidated by the 1940s.
与酵解有关的物质： （1） 磷酸（磷酸酯）
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
一 、 糖酵解的研究历史 解释发酵现象的人 1854-1864
原子能→电能 缓慢受控
糖化学键能→ATP化学能 缓慢受控
产生生物合成所需的中间产物！
总论
“三羧酸循环” 有氧情况 好氧 生物 “糖酵解” “乙醛酸循环” CO2 + H2O
葡 萄 糖
不需氧
丙酮酸
缺氧情况
“乳酸发酵”
乳酸
厌氧 “乳酸发酵”、“乙醇发酵” 乳酸或乙醇 生物
“磷酸戊糖途径” 需氧
CO2 + H2O