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南京农业大学考研-生物化学复习课件-糖酵解

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1、第二节糖酵解,一. 糖酵解的概念,指葡萄糖通过一系列步骤降解成三碳化合物（丙酮酸）的过程。,糖酵解途径又称EMP途径。 (Embden-Meyerhof-Parnas 途径),二. 糖酵解的过程,EMP的两个阶段第一阶段五步反应磷酸丙糖生成阶段耗能阶段第二阶段五步反应丙酮酸生成阶段产能阶段,二. 糖酵解的过程,G G6P F6P FBP G3P DHAP 1,3-BPG 3PG 2PG PEP Pyr,EMP途径代号式,二. 糖酵解的过程,第一阶段,第二阶段,二. 糖酵解的过程,第一步：葡萄糖的磷酸化,激酶：催化将ATP上的磷酸基团转移到受体上的酶。激酶都需要Mg2+作为辅助因子。,二. 糖酵解的过程,第二步：6-磷酸果糖的生成,二. 糖酵解的过程,第三步：1,6-二磷酸果糖的生成,磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途径的关键酶，其活性大小控制着整个途径的进程。,二. 糖酵解的过程,碳链不变，但两头接上了磷酸基团，为断裂作好准备。,消耗两个ATP。,二. 糖酵解的过程,第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解,1个己糖分裂成2个丙糖丙酮糖和丙醛糖。,二. 糖酵解的过程,第五步

2、：磷酸丙糖的同分异构化,1分子二磷酸已糖裂解成2分子3-磷酸甘油醛。,二. 糖酵解的过程,第六步：3-磷酸甘油醛氧化,糖酵解过程中第一次产生高能磷酸键，并且产生了还原剂 NADH。,催化此反应的酶是巯基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。砷酸盐(AsO43-)是这步反应的解偶联剂。,二. 糖酵解的过程,第七步：3-磷酸甘油酸和ATP的生成,底物水平磷酸化：高能化学底物直接将磷酸基团ADP,使ADP磷酸化形成ATP的过程。糖酵解过程中第一次产生 ATP。,二. 糖酵解的过程,第二阶段,醛氧化称羧酸,NAD+还原成NADH,糖酵解中第一次产生ATP,二. 糖酵解的过程,第八步：3-磷酸甘油酸异构,二. 糖酵解的过程,第九步：PEP的生成,这一步其实是分子内的氧化还原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次产生了高能磷酸键。,二. 糖酵解的过程,第十步：丙酮酸的生成,底物水平磷酸化糖酵解过程中第二次产生 ATP。,二. 糖酵解的过程,通过分子内结构的调整：生成了枢纽物质丙酮酸；第二次产生了ATP。,P210,三. 糖酵解的化学计量,三.

3、糖酵解的调控,在代谢途径中，发生不可逆反应的地方常常是整个途径的调控部位，而催化这些反应的酶常常要受到调控，从而影响这些地方的反应速度，进而影响整个途径的进程。这些酶称该途径的关键酶。,在糖酵解中，有三种酶催化的不可逆反应己糖激酶、PFK、丙酮酸激酶。所以它们是关键酶。,这三种酶都是变构酶。,三. 糖酵解的调控,1. 己糖激酶,该酶受G6P的抑制。,三. 糖酵解的调控,2. 磷酸果糖激酶, ATP/AMP值影响酶的活力：比值大时，酶活力减小；比值小时，酶活力增大。,该酶有一个负变构剂 ATP。,生物学意义：糖酵解的一个重要功能就是提供能量(ATP)。当细胞内ATP很多时，通过抑制PFK，使糖酵解受到抑制，也就不再产生能量(ATP)。,三. 糖酵解的调控, 细胞内柠檬酸的浓度大时，酶活力减小；浓度小时，酶活力增大。,柠檬酸可加强ATP对PFK的抑制作用。,生物学意义：柠檬酸是糖酵解进入三羧酸循环的一个早期中间物，而三羧酸循环是重要的产能途径。所以柠檬酸在细胞内的量大表示细胞内有充足的能量，而不再需要降解葡萄糖了。所以柠檬酸通过抑制PFK来抑制糖酵解。,2. 磷酸果糖激酶,三. 糖酵解

4、的调控,柠檬酸可加强ATP对PFK的抑制作用。,2. 磷酸果糖激酶,2，6-二磷酸果糖是PFK的激活剂。,三. 糖酵解的调控,3. 丙酮酸激酶,该酶受ATP的抑制。,四. 糖酵解的化学计量,五. 糖酵解的生物学意义,1. 为生物体提供能量；,2. 糖酵解的中间物为生物合成提供原料；如丙酮酸可转变为氨基酸，磷酸二羟丙酮可合成甘油。,3. 为糖异生作用提供了基本途径。,六. 糖酵解产物的去路,1. 丙酮酸的去路,(1)在无氧或相对缺氧时发酵,酒精发酵：由葡萄糖乙醇的过程,丙酮酸脱羧酶需要TPP作为辅酶。,六. 糖酵解产物的去路,1. 丙酮酸的去路,(1)在无氧或相对缺氧时发酵,酒精发酵,六. 糖酵解产物的去路,1. 丙酮酸的去路,乳酸发酵：由葡萄糖乳酸的过程,(1)在无氧或相对缺氧时发酵,六. 糖酵解产物的去路,1. 丙酮酸的去路,乳酸发酵,(1)在无氧或相对缺氧时发酵,六. 糖酵解产物的去路,1. 丙酮酸的去路,(2)在有氧条件下丙酮酸有氧氧化,这一过程在线粒体中进行。通过此过程可以使葡萄糖彻底降解、氧化成CO2。,丙酮酸,乙酰CoA,CO2,六. 糖酵解产物的去路

5、,2. NADH的去路,(1)在无氧或相对缺氧时,酒精发酵中：作为乙醛乙醇的供氢体,乳酸发酵中：作为丙酮酸乳酸的供氢体, 1分子葡萄糖通过无氧酵解，只能生成 2 个ATP,六. 糖酵解产物的去路,2. NADH的去路,(2)在有氧条件下,原核生物中：1分子的NADH通过呼吸链可产生2.5个ATP。,真核生物中：在植物细胞或动物的肌细胞中，1分子的NADH通过呼吸链可产生1.5个ATP。, 1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成 2 + 1.52 = 5 个ATP, 1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成 2 + 2.52 = 7 个ATP,1. 全过程：两个阶段，10步反应，需10种酶，总反应式,2. 三个不可逆反应！三个关键酶！都是变构酶，一个最关键的酶,3. 调节位点：已糖激酶 G-6-P；磷酸果糖激酶 ATP、柠檬酸； ADP、AMP；丙酮酸激酶乙酰CoA、ATP； ADP、AMP 3-磷酸甘油醛脱氢酶： ICH2COOH、ICH2CONH2、Hg2+,要点：,4个变构调节酶,糖酵解总结,要点：,4. 定位：细胞质,5. 意义：产生少许能量，产生一些中间产物，如丙酮酸,6. 两个底物水平磷酸化,8. 化学计量,7. 可逆反应与不可逆反应,糖酵解总结,如果在14C 标记的葡萄糖中培养酵母，为了保证在发酵中产生的CO2有放射性的14C，葡萄糖分子的哪个位置应当用14C 标记？答：C3、C4,EMP,TCA,氧化磷酸化,有氧条件,

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