第8章 糖代谢途径
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柠檬酸合酶由两个相同的亚基组成，它被视为酶“诱导 契合”学说又一代表性的例子:在无底物结合时，酶两个 亚基的构象呈开放型；当结合底物以后，则被诱导为紧 密型。在反应中，OAA（草酰乙酸）首先与酶活性中心 结合，这种结合迅速诱导活性中心的构象发生变化，从 而创造出乙酰-CoA的结合位点。随后，乙酰-CoA结合到 酶活性中心，并与OAA形成柠檬酰-CoA。这时，酶的构 象再次发生变化，远离活性中心的一个关键的Asp残基被 拉入到柠檬酰-CoA上的硫酯键，很快硫酯键被切开，终 产物辅酶A和柠檬酸被依次释放。
的烯二醇中间体。通过此反应，酮基从1号位变到 2号，这既为下一步磷酸化反应创造了条件，也有 利于后面由醛缩酶催化的C3和C4之间的断裂。 2-脱氧6-磷酸葡糖也能够与此酶的活性中心结合， 但由于不能形成烯二醇中间物，所以无法完成反 应，反而因为占据活性中心而抑制酶的活性。 已发现磷酸己糖异构酶是一种兼职蛋白，除了参 与糖酵解，它还是一种神经生长因子。
PEP的合成
反应10:第二步底物水平的磷酸化
PEP转化成丙酮酸，同时产生 ATP
是第三步不可逆反应 由丙酮酸激酶催化 产生两个ATP，可被视为糖酵解途径最后的能
量回报。 ΔG为大的负值——受到调控!
非酶促反应
第二次底物水平的磷酸化
NADH和丙酮酸的去向
取决于细胞有氧还是无氧？？
在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运
糖通过GLUT （葡萄糖转运蛋白）进入胞内；二带上负 电荷葡萄糖很难再从细胞中“逃逸”出去；三是葡萄糖
由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。
葡萄糖的磷酸化
己糖激酶和葡萄糖激酶的比较
亲和力低
葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞
反应2: 磷酸葡糖的异构化
6-磷酸葡糖转变成6-磷酸果糖 由磷酸己糖异构酶催化 这是一步异构化反应，反应的机制牵涉到不稳定
因此能量的损失微乎其微 反应机制涉及一个磷酸化的组氨酸
底物水平的磷酸化
反应6：琥珀酸的脱氢
产生FADH2
由琥珀酸脱氢酶催化 此酶实际上是呼吸链复合体II的主要成分 琥珀酸的类似物丙二酸是该酶的竞争性抑制剂
化，在反应中，底物与活性中心的赖氨酸残基 形成共价的Schiff碱中间物；第二类主要来源 于其他生物，其活性中心含有Zn2＋，为金属催 化。
第一类醛缩酶
醛缩酶的催化机制
第二类醛缩酶
反应5:磷酸丙糖的异构化
磷酸二羟丙酮转变成3-磷酸甘油醛
磷酸丙糖异构酶（TIM） 反应机制涉及烯二醇中间体
TIM具有独特的防止副反应 发生的机制：在反应中形成 的磷酸烯二醇中间物若离开 酶分子，在溶液中很容易释 放出磷酸根生成丙二醛，而 异构化生成3-磷酸甘油醛的 并不多。但在细胞内形成丙 二醛的可能性几乎为零，这 是因为当烯二醇中间物形成 以后，酶分子上一段由10个 氨基酸残基组成的环像一个 盖子堵住了活性中心，致使 烯二醇中间物无法离开酶分 子，只能异构化成3-磷酸甘 油醛。当3-磷酸甘油醛形成 以后，上述环消失，产物得 以释放。 长期的进化使其成 为最完美的酶！
1. NADH 的 命 运 ： NADH 在 呼 吸 链 被 彻 底 氧 化 成 H2O并产生更多的ATP
2. 丙酮酸的命运：丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸 运输体与质子一起进入线粒体基质，被基质内的 丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰-CoA
缺氧状态或无氧下NADH和丙酮酸的命运
1. 乳酸发酵 2. 酒精发酵
被降解成CO2 产生一些ATP、产生更多的NADH NADH进入呼吸链，通过氧化磷酸化产生更多
的ATP
完整的三羧酸循环
三羧酸循环的原料——乙酰CoA的形成
脂肪酸的β氧化 氨基酸的氧化分解 丙酮酸的氧化脱羧——由丙酮酸脱氢酶系催化
反应1：柠檬酸的合成
这是一步不可逆反应
由柠檬酸合酶催化
糖酵解 半乳糖通过Leloir途径进入
甘油和其他单糖进入糖酵解的途径
糖酵解的生理意义
产生ATP 提供生物合成的原料 糖酵解与肿瘤：缺氧与缺氧诱导的转录
因子 参与糖酵解途径的一些酶的兼职功能
糖酵解某些中间物的代谢流向
糖酵解的调节
糖酵解活性与细胞的能量状态有关
当 ATP水平较高，糖酵解活性降低
糖酵解的全部反应
休要惊慌!
你所要记忆的是总反应、三步限速 步骤、三种特异性抑制剂、两步底 物磷酸化反应和主要的调控机制。
你不需要记住任何代谢物的结构式
反应1：葡萄糖的磷酸化
第一步不可逆反应
由己糖激酶或葡萄糖激酶催化 引发反应——ATP被消耗，以便后面得到更多的ATP ATP的消耗使葡萄糖的磷酸化能自发地进行 葡萄糖的磷酸化至少有三个意义：一有利于胞外的葡萄
第8章 糖代谢途径
糖酵解提纲
一、糖酵解概述 二、糖酵解的全部反应 三、 NADH和丙酮酸的命运 四、其他物质进入糖酵解 五、糖酵解的生理功能 六、糖酵解的调节
糖酵解概述
发生在所有的活细胞 位于细胞质基质 共有十步反应组成——在所有的细胞都
相同，但速率不一定相同。 两个阶段：
i) 第一个阶段——准备阶段或引发阶段: 葡萄糖 →F-1,6-2P（1,6-2磷酸果糖） →2G-3-P（3-磷酸甘油醛）
柠檬酸合酶在催化过程中先后发生的两次构象变化既防 止了乙酰-CoA的提前释放，也大大降低了乙酰-CoA在活 性中心被Asp残基水解成乙酸的可能性。
柠檬酸的合成
首先与酶活性中心结合，这种结合迅速诱导活性中心的构象发生变化，从而创造 出乙酰-CoA的结合位点。随后，乙酰-CoA结合到酶活性中心，并与OAA形成柠檬酰 -CoA。这时，酶的构象再次发生变化，远离活性中心的一个关键的Asp残基被拉入 到柠檬酰-CoA上的硫酯键，很快硫酯键被切开，终产物辅酶A和柠檬酸被依次释放。
1. 己糖激酶受到过量6-磷酸葡糖的抑制 2. PFK-1受到ATP和柠檬酸抑制 3. 丙酮酸激酶受到ATP抑制 果糖-2,6-二磷酸
当ATP不足时，糖酵解被激活
1. ATP解除ATP对 PFK-1的抑制 2. F-2,6-BP解除ATP对PFK-1的抑制 3. F-1,6-BP激活丙酮酸激酶
磷酸果糖激酶1 果糖-1,6-二磷酸
柠檬酸合酶的两种构象
在无底物结合时，酶两个亚基的构象呈开放型；当结合底物以 后，则被诱导为紧密型。
氟代乙酸在细胞内的代谢转变及其对TCA循环的影响
反应2：柠檬Байду номын сангаас的异构化
柠檬酸异构化成异柠檬酸
由顺乌头酸酶催化 柠檬酸不是氧化的好底物，但异柠檬酸却不
同，经过异构化，三级羟基变成了易氧化的 二级羟基 在形成的异柠檬酸分子中，羟基只会与来源 于草酰乙酸的β-碳原子而绝对不会与来源 于乙酰-CoA的β-碳原子相连! 这可以通过 “三点附着”模型来解释。 顺乌头酸酶使用铁硫蛋白为辅助因子
柠檬酸的异构化
铁硫蛋白在顺乌头酸酶反应中的作用
反应3：异柠檬酸的脱氢
异柠檬酸氧化脱羧产生α-酮戊二酸
由异柠檬酸脱氢酶（IDH）催化 先是脱氢，然后是β-脱羧 有两种形式的异柠檬酸脱氢酶，分别使用辅
酶I和辅酶II作为氢的受体
异柠檬酸的脱氢
反应4：α-酮戊二酸的氧化脱羧
第二次氧化脱羧反应
磷酸二羟丙酮
氢和电子交给FAD只产生1.5个ATP
线粒体内膜上的3-磷酸甘油穿梭系统
损失1ATP
苹果酸-天冬氨酸穿梭系统
需硫胺素焦磷酸作为辅酶
丙酮酸的代谢去向
(2)碳单位的转移与氧化
(4) 氧化型硫辛酰胺的再生
硫胺素焦磷酸 (1) 丙酮酸脱羧
(3) 碳单位的再次转移
丙酮酸转变成乙酰-CoA 的四步反应
II 三羧酸循环、磷酸己糖旁路
三羧酸循环提纲
一、三羧酸循环概述 二、三羧酸循环的全部反应 三、三羧酸循环的生理功能 四、乙醛酸循环 五、三羧酸循环的调控 六、TCA循环的起源和进化
TCA 循环概述
也称为柠檬酸循环循环 发生在有氧生物体内（真核细胞的线粒体基
质，原核细胞的细胞质基质） 是糖、氨基酸和脂肪酸最后共同的代谢途径 糖 酵 解 产 生 的 丙 酮 酸 （ 实 际 上 是 乙 酰 -CoA ）
由α-酮戊二酸的脱氢酶系催化 在结构上或者机制上，酶几乎等同于丙酮
酸脱氢酶系 5 种 辅 酶 ——TPP/Mg2+ 、 CoA 、 硫 辛 酸 、
NAD+、FAD 也是亚砷酸作用的对象
α-酮戊二酸的氧化脱羧
反应5：底物水平的磷酸化
TCA循环唯一的一步底物水平磷酸化反应
由琥珀酰-CoA合成酶催化 ATP或GTP被合成 它的催化过程牵涉到一系列高能分子的形成，
TIM防止副反应发生的机制
糖酵解第二个阶段的反应
产生4 ATP
导致糖酵解净产生2ATP 涉及两个高能磷酸化合物
1. 1,3 BPG （1,3-二磷酸甘油酸） 2. PEP
反应6: 3-磷酸甘油醛的脱氢
3-磷酸甘油醛被氧化成1,3-二磷酸甘油酸
这是整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应 由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化 产生1,3-BPG和NADH 为巯基酶，使用共价催化，碘代乙酸和有机汞能够抑
反应7: 第一步底物水平的磷酸化 从高能磷酸化合物合成ATP
由磷酸甘油酸激酶催化
反应8: 磷酸甘油酸的变位
磷酸基团从 C-3转移到C-2
由磷酸甘油酸变位酶催化 不同来源的变位酶具有不同的催化机制，一类
需要2,3-BPG作为辅助因子，并需要活性中心 的一个His残基；另一类则不需要2,3-BPG，其 变位实际上是3-磷酸甘油酸分子内的磷酸基团 的转移。
丙酮酸转变成乙酰-CoA 的第二步反应中
砒霜的毒性机理
糖酵解的能量学
调控的有力证据! 标准的 G 值分散分布 细胞内多数G 接近0，10步反应中有3步
具有较大的自由能降低 G 为较大负值的反应是调控位点!
糖酵解的其他底物
甘油、果糖、甘露糖和半乳糖 甘油转变成DHAP（3-磷酸甘油） 果糖和甘露糖通过比较常规的途径进入
酮基从1号位变到2号
磷酸葡糖的异构化
反应3:磷酸果糖的磷酸化
是糖酵解最重要的限速步骤! 是第二步不可逆反应 由磷酸果糖激酶-1（PFK-1）催化 糖酵解的第二次引发反应 有大的自由能降低，受到高度的调控
反应4:1,6-二磷酸果糖的裂解
C6 被切成 2 C3
由醛缩酶催化 有两类醛缩酶，第一类来源于动物，为共价催
制此酶活性。 砷酸在化学结构和化学性质与Pi极为相似，因此可以
代替无机磷酸参加反应，形成1-砷酸-3-磷酸甘油酸， 但这样的产物很容易自发地水解成为3-磷酸甘油酸并 产生热，无法进入下一步底物水平磷酸化反应。
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化的反应及其作用机理
碘代乙酸和甲基汞抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶的机理
单选题 5分
需氧细胞中糖酵解最主要的功能是什么? A 从葡萄糖获得脂肪 B 许可碳水化合物进入三羧酸循环 C 从葡萄糖逐步讲解获得能量 D 把葡萄糖分子分成两个片段
提交
思考题
1、什么是糖酵解途径？其生理意义是什么？ 2、糖酵解最主要的调节位点是哪步反应？催化 该反应的酶是什么？有哪些效应物对该酶有调节 作用？ 3、糖酵解途径的产物在有氧和无氧的情况下的 代谢去路是怎样的？ 4、如果Mg2+缺乏对糖酵解途径会有什么影响？
ii) 第二个阶段——获利阶段：产生2丙酮 酸+2ATP
丙酮酸的三种命运
糖酵解的两阶段反应
能量投资阶段
葡萄糖 (6C)
2ATP 2ADP + P
2 ATP - 消化 0 ATP - 产生 0 NADH - 产生
C-C-C-C-C-C
3-磷酸甘油醛 (2 - 3C) (G3P 或GAP)
C-C-C C-C-C
能量收获阶段
3-磷酸甘油醛 (2 - 3C) (G3P 或 GAP)
4ADP + P 4ATP
0 ATP - 消耗 4 ATP - 产生 2 NADH - 产生
GAP GAP
C-C-C C-C-C
丙酮酸 (2 - 3C) (PYR)
C-C-C C-C-C (PYR) (PYR)
一步氧化二部产能反应
磷酸甘油酸变位酶催化的反应及其作用机理
反应9:PEP的形成 2-磷酸甘油酸转变成 PEP
由烯醇化酶催化 烯醇化酶的作用在于促进2-磷酸甘油酸上某些
原子的重排从而形成具有高能键的高能分子。 氟 化 物 能 够 与 Mg2 ＋ 和 磷 酸 基 团 形 成 络 合 物 ，
而干扰2-磷酸甘油酸与烯醇化的结合从而抑制 该酶的活性。
的烯二醇中间体。通过此反应，酮基从1号位变到 2号，这既为下一步磷酸化反应创造了条件，也有 利于后面由醛缩酶催化的C3和C4之间的断裂。 2-脱氧6-磷酸葡糖也能够与此酶的活性中心结合， 但由于不能形成烯二醇中间物，所以无法完成反 应，反而因为占据活性中心而抑制酶的活性。 已发现磷酸己糖异构酶是一种兼职蛋白，除了参 与糖酵解，它还是一种神经生长因子。
PEP的合成
反应10:第二步底物水平的磷酸化
PEP转化成丙酮酸，同时产生 ATP
是第三步不可逆反应 由丙酮酸激酶催化 产生两个ATP，可被视为糖酵解途径最后的能
量回报。 ΔG为大的负值——受到调控!
非酶促反应
第二次底物水平的磷酸化
NADH和丙酮酸的去向
取决于细胞有氧还是无氧？？
在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运
糖通过GLUT （葡萄糖转运蛋白）进入胞内；二带上负 电荷葡萄糖很难再从细胞中“逃逸”出去；三是葡萄糖
由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。
葡萄糖的磷酸化
己糖激酶和葡萄糖激酶的比较
亲和力低
葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞
反应2: 磷酸葡糖的异构化
6-磷酸葡糖转变成6-磷酸果糖 由磷酸己糖异构酶催化 这是一步异构化反应，反应的机制牵涉到不稳定
因此能量的损失微乎其微 反应机制涉及一个磷酸化的组氨酸
底物水平的磷酸化
反应6：琥珀酸的脱氢
产生FADH2
由琥珀酸脱氢酶催化 此酶实际上是呼吸链复合体II的主要成分 琥珀酸的类似物丙二酸是该酶的竞争性抑制剂
化，在反应中，底物与活性中心的赖氨酸残基 形成共价的Schiff碱中间物；第二类主要来源 于其他生物，其活性中心含有Zn2＋，为金属催 化。
第一类醛缩酶
醛缩酶的催化机制
第二类醛缩酶
反应5:磷酸丙糖的异构化
磷酸二羟丙酮转变成3-磷酸甘油醛
磷酸丙糖异构酶（TIM） 反应机制涉及烯二醇中间体
TIM具有独特的防止副反应 发生的机制：在反应中形成 的磷酸烯二醇中间物若离开 酶分子，在溶液中很容易释 放出磷酸根生成丙二醛，而 异构化生成3-磷酸甘油醛的 并不多。但在细胞内形成丙 二醛的可能性几乎为零，这 是因为当烯二醇中间物形成 以后，酶分子上一段由10个 氨基酸残基组成的环像一个 盖子堵住了活性中心，致使 烯二醇中间物无法离开酶分 子，只能异构化成3-磷酸甘 油醛。当3-磷酸甘油醛形成 以后，上述环消失，产物得 以释放。 长期的进化使其成 为最完美的酶！
1. NADH 的 命 运 ： NADH 在 呼 吸 链 被 彻 底 氧 化 成 H2O并产生更多的ATP
2. 丙酮酸的命运：丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸 运输体与质子一起进入线粒体基质，被基质内的 丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰-CoA
缺氧状态或无氧下NADH和丙酮酸的命运
1. 乳酸发酵 2. 酒精发酵
被降解成CO2 产生一些ATP、产生更多的NADH NADH进入呼吸链，通过氧化磷酸化产生更多
的ATP
完整的三羧酸循环
三羧酸循环的原料——乙酰CoA的形成
脂肪酸的β氧化 氨基酸的氧化分解 丙酮酸的氧化脱羧——由丙酮酸脱氢酶系催化
反应1：柠檬酸的合成
这是一步不可逆反应
由柠檬酸合酶催化
糖酵解 半乳糖通过Leloir途径进入
甘油和其他单糖进入糖酵解的途径
糖酵解的生理意义
产生ATP 提供生物合成的原料 糖酵解与肿瘤：缺氧与缺氧诱导的转录
因子 参与糖酵解途径的一些酶的兼职功能
糖酵解某些中间物的代谢流向
糖酵解的调节
糖酵解活性与细胞的能量状态有关
当 ATP水平较高，糖酵解活性降低
糖酵解的全部反应
休要惊慌!
你所要记忆的是总反应、三步限速 步骤、三种特异性抑制剂、两步底 物磷酸化反应和主要的调控机制。
你不需要记住任何代谢物的结构式
反应1：葡萄糖的磷酸化
第一步不可逆反应
由己糖激酶或葡萄糖激酶催化 引发反应——ATP被消耗，以便后面得到更多的ATP ATP的消耗使葡萄糖的磷酸化能自发地进行 葡萄糖的磷酸化至少有三个意义：一有利于胞外的葡萄
第8章 糖代谢途径
糖酵解提纲
一、糖酵解概述 二、糖酵解的全部反应 三、 NADH和丙酮酸的命运 四、其他物质进入糖酵解 五、糖酵解的生理功能 六、糖酵解的调节
糖酵解概述
发生在所有的活细胞 位于细胞质基质 共有十步反应组成——在所有的细胞都
相同，但速率不一定相同。 两个阶段：
i) 第一个阶段——准备阶段或引发阶段: 葡萄糖 →F-1,6-2P（1,6-2磷酸果糖） →2G-3-P（3-磷酸甘油醛）
柠檬酸合酶在催化过程中先后发生的两次构象变化既防 止了乙酰-CoA的提前释放，也大大降低了乙酰-CoA在活 性中心被Asp残基水解成乙酸的可能性。
柠檬酸的合成
首先与酶活性中心结合，这种结合迅速诱导活性中心的构象发生变化，从而创造 出乙酰-CoA的结合位点。随后，乙酰-CoA结合到酶活性中心，并与OAA形成柠檬酰 -CoA。这时，酶的构象再次发生变化，远离活性中心的一个关键的Asp残基被拉入 到柠檬酰-CoA上的硫酯键，很快硫酯键被切开，终产物辅酶A和柠檬酸被依次释放。
1. 己糖激酶受到过量6-磷酸葡糖的抑制 2. PFK-1受到ATP和柠檬酸抑制 3. 丙酮酸激酶受到ATP抑制 果糖-2,6-二磷酸
当ATP不足时，糖酵解被激活
1. ATP解除ATP对 PFK-1的抑制 2. F-2,6-BP解除ATP对PFK-1的抑制 3. F-1,6-BP激活丙酮酸激酶
磷酸果糖激酶1 果糖-1,6-二磷酸
柠檬酸合酶的两种构象
在无底物结合时，酶两个亚基的构象呈开放型；当结合底物以 后，则被诱导为紧密型。
氟代乙酸在细胞内的代谢转变及其对TCA循环的影响
反应2：柠檬Байду номын сангаас的异构化
柠檬酸异构化成异柠檬酸
由顺乌头酸酶催化 柠檬酸不是氧化的好底物，但异柠檬酸却不
同，经过异构化，三级羟基变成了易氧化的 二级羟基 在形成的异柠檬酸分子中，羟基只会与来源 于草酰乙酸的β-碳原子而绝对不会与来源 于乙酰-CoA的β-碳原子相连! 这可以通过 “三点附着”模型来解释。 顺乌头酸酶使用铁硫蛋白为辅助因子
柠檬酸的异构化
铁硫蛋白在顺乌头酸酶反应中的作用
反应3：异柠檬酸的脱氢
异柠檬酸氧化脱羧产生α-酮戊二酸
由异柠檬酸脱氢酶（IDH）催化 先是脱氢，然后是β-脱羧 有两种形式的异柠檬酸脱氢酶，分别使用辅
酶I和辅酶II作为氢的受体
异柠檬酸的脱氢
反应4：α-酮戊二酸的氧化脱羧
第二次氧化脱羧反应
磷酸二羟丙酮
氢和电子交给FAD只产生1.5个ATP
线粒体内膜上的3-磷酸甘油穿梭系统
损失1ATP
苹果酸-天冬氨酸穿梭系统
需硫胺素焦磷酸作为辅酶
丙酮酸的代谢去向
(2)碳单位的转移与氧化
(4) 氧化型硫辛酰胺的再生
硫胺素焦磷酸 (1) 丙酮酸脱羧
(3) 碳单位的再次转移
丙酮酸转变成乙酰-CoA 的四步反应
II 三羧酸循环、磷酸己糖旁路
三羧酸循环提纲
一、三羧酸循环概述 二、三羧酸循环的全部反应 三、三羧酸循环的生理功能 四、乙醛酸循环 五、三羧酸循环的调控 六、TCA循环的起源和进化
TCA 循环概述
也称为柠檬酸循环循环 发生在有氧生物体内（真核细胞的线粒体基
质，原核细胞的细胞质基质） 是糖、氨基酸和脂肪酸最后共同的代谢途径 糖 酵 解 产 生 的 丙 酮 酸 （ 实 际 上 是 乙 酰 -CoA ）
由α-酮戊二酸的脱氢酶系催化 在结构上或者机制上，酶几乎等同于丙酮
酸脱氢酶系 5 种 辅 酶 ——TPP/Mg2+ 、 CoA 、 硫 辛 酸 、
NAD+、FAD 也是亚砷酸作用的对象
α-酮戊二酸的氧化脱羧
反应5：底物水平的磷酸化
TCA循环唯一的一步底物水平磷酸化反应
由琥珀酰-CoA合成酶催化 ATP或GTP被合成 它的催化过程牵涉到一系列高能分子的形成，
TIM防止副反应发生的机制
糖酵解第二个阶段的反应
产生4 ATP
导致糖酵解净产生2ATP 涉及两个高能磷酸化合物
1. 1,3 BPG （1,3-二磷酸甘油酸） 2. PEP
反应6: 3-磷酸甘油醛的脱氢
3-磷酸甘油醛被氧化成1,3-二磷酸甘油酸
这是整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应 由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化 产生1,3-BPG和NADH 为巯基酶，使用共价催化，碘代乙酸和有机汞能够抑
反应7: 第一步底物水平的磷酸化 从高能磷酸化合物合成ATP
由磷酸甘油酸激酶催化
反应8: 磷酸甘油酸的变位
磷酸基团从 C-3转移到C-2
由磷酸甘油酸变位酶催化 不同来源的变位酶具有不同的催化机制，一类
需要2,3-BPG作为辅助因子，并需要活性中心 的一个His残基；另一类则不需要2,3-BPG，其 变位实际上是3-磷酸甘油酸分子内的磷酸基团 的转移。
丙酮酸转变成乙酰-CoA 的第二步反应中
砒霜的毒性机理
糖酵解的能量学
调控的有力证据! 标准的 G 值分散分布 细胞内多数G 接近0，10步反应中有3步
具有较大的自由能降低 G 为较大负值的反应是调控位点!
糖酵解的其他底物
甘油、果糖、甘露糖和半乳糖 甘油转变成DHAP（3-磷酸甘油） 果糖和甘露糖通过比较常规的途径进入
酮基从1号位变到2号
磷酸葡糖的异构化
反应3:磷酸果糖的磷酸化
是糖酵解最重要的限速步骤! 是第二步不可逆反应 由磷酸果糖激酶-1（PFK-1）催化 糖酵解的第二次引发反应 有大的自由能降低，受到高度的调控
反应4:1,6-二磷酸果糖的裂解
C6 被切成 2 C3
由醛缩酶催化 有两类醛缩酶，第一类来源于动物，为共价催
制此酶活性。 砷酸在化学结构和化学性质与Pi极为相似，因此可以
代替无机磷酸参加反应，形成1-砷酸-3-磷酸甘油酸， 但这样的产物很容易自发地水解成为3-磷酸甘油酸并 产生热，无法进入下一步底物水平磷酸化反应。
3-磷酸甘油醛脱氢酶催化的反应及其作用机理
碘代乙酸和甲基汞抑制3-磷酸甘油醛脱氢酶的机理
单选题 5分
需氧细胞中糖酵解最主要的功能是什么? A 从葡萄糖获得脂肪 B 许可碳水化合物进入三羧酸循环 C 从葡萄糖逐步讲解获得能量 D 把葡萄糖分子分成两个片段
提交
思考题
1、什么是糖酵解途径？其生理意义是什么？ 2、糖酵解最主要的调节位点是哪步反应？催化 该反应的酶是什么？有哪些效应物对该酶有调节 作用？ 3、糖酵解途径的产物在有氧和无氧的情况下的 代谢去路是怎样的？ 4、如果Mg2+缺乏对糖酵解途径会有什么影响？
ii) 第二个阶段——获利阶段：产生2丙酮 酸+2ATP
丙酮酸的三种命运
糖酵解的两阶段反应
能量投资阶段
葡萄糖 (6C)
2ATP 2ADP + P
2 ATP - 消化 0 ATP - 产生 0 NADH - 产生
C-C-C-C-C-C
3-磷酸甘油醛 (2 - 3C) (G3P 或GAP)
C-C-C C-C-C
能量收获阶段
3-磷酸甘油醛 (2 - 3C) (G3P 或 GAP)
4ADP + P 4ATP
0 ATP - 消耗 4 ATP - 产生 2 NADH - 产生
GAP GAP
C-C-C C-C-C
丙酮酸 (2 - 3C) (PYR)
C-C-C C-C-C (PYR) (PYR)
一步氧化二部产能反应
磷酸甘油酸变位酶催化的反应及其作用机理
反应9:PEP的形成 2-磷酸甘油酸转变成 PEP
由烯醇化酶催化 烯醇化酶的作用在于促进2-磷酸甘油酸上某些
原子的重排从而形成具有高能键的高能分子。 氟 化 物 能 够 与 Mg2 ＋ 和 磷 酸 基 团 形 成 络 合 物 ，
而干扰2-磷酸甘油酸与烯醇化的结合从而抑制 该酶的活性。