糖酵解第一阶段的反应机制葡萄糖的磷酸化

+ ATP
HO
磷酸果糖激酶
Mg2+
果糖—6—磷酸
CH2O3POH2 H H HO
CH2OPO3H2 O OH
+ ADP + H+
OH
H
果糖—1，6—二磷酸
糖酵解的反应机制
磷酸果糖激酶： 变构酶。 催化效率很低, 限速酶。 抑制：高浓度ATP抑制其活性，但可被 AMP解除。 pH下降时，即H+ 对酶有抑制作用。
H
OH
葡萄糖
CH2OPO3H2 H H OH OH H OH H OH O H
+ ADP
+ H+
葡萄糖—6—磷酸
糖酵解的反应机制
己糖激酶：
还催化其他六碳糖，D-甘露糖， D- 果糖、氨基萄糖 是调节酶： ATP 有强的竞争性抑制作用；
产物葡萄糖-6-磷酸，ADP使酶 受到变构抑制。 葡萄糖激酶：肝脏中，维持血糖
糖酵解作用的研究历史
1897年，Hans Bü chner 和Edward Bü chner兄 弟用酵母浸出液发酵。
发现：C6H12O6
→ 2CH3CH2OH+2CO2
Edward Buchner
糖酵解作用的研究历史
糖酵解作用的研究历史
Arthur Harden 和William Young 1905年研究酵母 榨汁的作用原理，发现磷酸参与到发酵过程。
1，6—二磷酸果糖 发酵酶，不耐热，不能透析的酶 发酵辅酶，耐热，能透析。 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸、腺嘌磷核苷酸等 氟化物：3-磷酸甘油酸、2-磷酸甘油酸的积累 碘乙酸：1，6-二磷酸果糖的积累
22.2 糖酵解过程概述
葡萄糖 →3-磷酸甘油醛+磷酸二羟基丙酮
3-磷酸甘油醛 → 丙酮酸
在细胞质中进行


22.7 其他六碳糖进入糖酵解途径
22.7.2 半乳糖 半乳糖血症 22.7.3 甘露糖 22.7.1 果糖

作业：
1. 什么是糖酵解？ 2. 糖酵解的主要反应都有哪些？ 3. 糖酵解有几处还原反应产生NADH, 说出反应过 程？ 4. 糖酵解有几处需能过程，是哪几步反应？ 5. 糖酵解有哪几处产能过程？ 6. 糖酵解的调节酶有哪些，最重要的是什么酶？
第22章 糖酵解作用
Glycolysis
内容提要
糖酵解作用的研究历史 糖酵解过程概述 糖酵解和酒精发酵的全过程 糖酵解的反应机制 丙酮酸的去路 糖酵解作用的调节

ATP的形成 葡萄糖 1） 有氧时：C6H12O6→CO2+H2O +ATP, 释放出 大量自由能 2） 无氧条件下:葡萄糖→丙酮酸+ 2 ATP
葡萄糖+ 2Pi +2ADP+ 2NAD+→
2丙酮酸+2ATP+2NADH +2H+ +2H2O
22.6 丙酮酸的去路 生成 乳Baidu Nhomakorabea 生成 乙醇 生成 乙酰-CoA
22.6.1生成乳酸
乳酸脱氢酶：哺乳动物有几种不同的亚基？临床上利用测定血液中LDH的比 例关系作为诊断心肌、肝脏等疾病的指标，原理?
糖酵解（ glycolysis）：在无氧条件下，葡萄糖进 行分解，形成2分子丙酮酸并提供能量。
22.1 糖酵解作用的研究历史
从历史的纪元开始，人们已经学会用酵母将葡萄糖发酵成
乙醇和CO2.酿酒、制造工业酒精 和面包制造。 对发酵的研究是在19 世纪后半叶才开始的。 对发酵现象的解释， 1854到1864年的10年间， Louis Paster 的观点占主要 地位。
糖酵解过程概述

发酵（fermentation）：
乙醇（乙醇发酵） 葡萄糖 →丙酮酸 （糖酵解）

乳酸（乳酸发酵）
糖酵解过程概述
糖的有氧氧化：
葡萄糖→丙酮酸 →乙酰-CoA （Krebs循环） →CO2 +H2O +ATP
Glycolysis
葡萄糖
OH
CH2OH O OH OH OH CH2OP ○ O OH CH2OP ○ OH OH OH O OH OH CH2OP ○ CH2OH
CH2OPO32-
1,3—二磷酸甘油酸
3—磷酸甘油酸
底物水平磷酸化
3-磷酸甘油酸 → 2-磷酸甘油酸
O C
O-
O C
O-
磷酸甘油酸变位酶
H C OH CH2OPO32-
H H
C C H
OPO32OH
3—磷酸甘油酸
2—磷酸甘油酸
磷酸甘油酸变位酶
2，3二磷酸甘油酸 中间产物
2-磷酸甘油酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸
NADH + H+
NAD+
H3C CH2OH
丙酮酸脱羧酶
CH3
乙醇脱氢酶
丙酮酸
乙醛
乙醇
22.7 糖酵解作用的调节
1） 磷酸果糖激酶是关键：己糖激酶、磷酸果糖激酶 和丙 酮酸激酶催化的反应都是不可逆的 这三种酶都具有调节作用 果糖 -2 ， 6- 二磷酸对酵解的调节作用：是磷酸果糖激 酶强有力的变构激活剂 . 可提高果糖激酶与果糖-6-磷酸的 亲和力。 2） 己糖激酶和丙酮酸激酶对糖酵解的调节作用.
糖酵解的反应机制
葡萄糖-6-磷酸异构化 → 果糖-6-磷酸
CH2OPO3H2 H H OH OH H OH H OH O H
磷酸葡萄糖异构酶
葡萄糖—6—磷酸
CH2O3POH2 H H OH
O OH
CH2OH
OH H
糖酵解的反应机制
果糖-6-磷酸 +ATP→ 果糖-1，6-二磷酸+ADP
CH2O3POH2 H H OH H CH2OH O OH
○
3-p-甘油酸 2-p-甘油酸
CHOH CH2OP COOH CHOP
○
CH2OH COOH
磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇式丙酮酸
CO---P CH2
○
COOH COH CH2
COOH
丙酮酸
C O CH3
COOH C O
CO2
HSCoA +NAD+
NADH2 NAD+
CH3
CO2 +NADH2
CHO
COOH
O C H H C C H
O-
O C
O-
OPO3 2-
C
OPO3 2-
烯醇化酶
OH
H
C H
+ H2O
2—磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶：
氟化物是强烈的抑制剂。 氟与Mg2+和无机磷酸形成复合物，取代酶上镁离 子的位置。
磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸 ＋ATP
O O C C H C H H OPO3
果糖-1，6-二磷酸 → 甘油醛-3-磷酸＋磷酸二羟基丙酮(二羟丙酮磷酸)
CH2OPO3H2 C HO H H C C C O CH2OPO3H2 H H O C H C OH
醛缩酶
OH HO OH
C C H
O H
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
果糖—1，6—二磷酸 (FBP)
二羟丙酮磷酸 (DHAP)
H C H C OH O
+ NAD
+
+ Pi
甘油醛3—磷酸脱氢酶
CH2OPO3H2
O C H C
OPO3H2
OH
+
NADH
+ H+
CH2OPO3H2
1 ， 3-二磷酸甘油酸转移高能磷酸基团形成ATP
O C H C OH OPO3
2-
O C
O-
+ADP
磷酸甘油酸激酶 Mg2+
H
C
OH
+ ATP
CH2OPO32-
葡萄糖-6-p
果糖-6-p
O OH
○ CH2OP
果糖-1，6-2p
OH
二羟丙酮磷酸
甘油醛-3-p
CH2OP ○ C O CH2OH
CHO CHOH CH2OP ○
Glycolysis
CHO
甘油醛-3-p 1,3-2p-甘油酸
CHOH CH2OP
NAD+ NADH2
COOP CHOH
○
COOH
CH2OP
SCoA C O CH3
CH3
NADH2 NAD+
HC OH CH3
CH2OH CH3
乳酸
乙酰-SCoA
Fermentation
乙醇
22.3 糖酵解第一阶段的反应机制
CH2OH H H O H
葡萄糖的磷酸化:
OH
OH
H OH
+ ATP
已糖激酶 + Mg2+
葡萄糖+ATP →葡萄糖-6-磷酸 +ADP
O C C H C H
O-
O C
O-
O H
+ NADH + H+
乳酸脱氢酶
H
HC C H
OH H
+ NAD+
丙酮酸
乳酸
无氧条件下，每分子萄萄糖代谢形成乳酸的总反应 ： C6H12O6+2ADP+2Pi →2C3H6O3+2ATP+2H2O
22.6.2 生成乙醇
O C C CH3 O O-
CO2
HC O
甘油醛—3—磷酸 (GAP)
磷酸二羟丙酮 → 甘油醛-3-磷酸 丙糖磷酸异构酶催化
CH2OPO3H2 H C HO C H O C O
磷酸丙糖异构酶
H H C OH
CH2OPO3H2
二羟丙酮磷酸 (DHAP)
甘油醛—3—磷酸 (GAP)
22.4 糖酵解第二阶段---放能阶段的反应机制
甘油醛-3-磷酸氧化 → 1，3-二磷酸甘油酸 + NADH
2-
OC
O-
ADP + Pi
ATP
C O H
丙酮酸激酶
H
C
磷酸烯醇式丙酮酸
底物水平磷酸化
丙酮酸激酶：
糖酵解途径中的重要变构调节酶。
抑制作用：ATP、长链脂肪酸、乙酰-CoA、 丙氨酸 激活作用：果糖1，6-二磷酸，磷酸烯醇式丙酮酸
22.5 由葡萄糖转变为两分子丙酮酸能量 转变的估算
反应 每分子葡糖ATP变化的分子数 -----------------------------------------------------葡萄糖→ 葡糖-6-p -1 果糖-6-p→ 果糖-1，6-2p -1 2× 1,3-2p-甘油酸→ 2×3-p-甘油酸 +2 2×磷酸烯醇式丙酮酸 →2×丙酮酸 +2 --------------------------------------------------总计 +2