第七章-糖代谢2-糖的分解代谢课件.ppt

主讲教师：季祥邮箱： 糖分解代谢主要途径 糖的无氧分解 糖的有氧氧化 乙醛酸循环 磷酸戊糖途径 其它已糖的代谢一、糖的无氧分解 Derived from the Greek wordsDerived from the Greek words：glycosglycos-l lysisysis-Glycolysis(一一)概念：糖的无氧分解是指：概念：糖的无氧分解是指：体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原在胞浆中分解产生乳酸和少量原在胞浆中分解产生乳酸和少量ATPATP的过程，也的过程，也称糖酵解途径称糖酵解途径sugar(sweet)返回返回dissolution乳酸与 ATP 的结构:乳乳 酸酸（lactate）A T P(三磷酸腺苷三磷酸腺苷)返回返回糖的无氧分解途径，亦称为糖的无氧分解途径，亦称为EMP途径途径:E：Embdenmbden；M:Meyerhofeyerhof；P:ParnasParnas糖的无氧氧化的过程及产物糖的无氧氧化的过程及产物:丙酮酸丙酮酸葡萄糖葡萄糖乙醇：酵母菌、乙醇：酵母菌、植物植物返回返回EMP途径途径乳酸：动物肌肉、乳酸：动物肌肉、乳酸菌乳酸菌无无氧氧有有氧氧CO2+H2O（二）糖酵解过程（二）糖酵解过程11个酶催化的个酶催化的1212步步反应反应第一阶段：第一阶段：磷酸已糖的生成磷酸已糖的生成(活化活化)四个阶段第二阶段：第二阶段：磷酸丙糖的生成磷酸丙糖的生成(裂解裂解)第三阶段：第三阶段：3-3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸并磷酸甘油醛转变为丙酮酸并 释放能量释放能量(氧化、转能氧化、转能)第四阶段：第四阶段：丙酮酸还原为乳酸丙酮酸还原为乳酸(还原还原)返回返回 糖 酵 解 过 程:（1 1）葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ATPglucose(G)glucose-6-phosphate (G-6-P）已糖激酶已糖激酶Mg2+返回返回这是酵解过程中的这是酵解过程中的第一个调节酶第一个调节酶ADP已糖激酶已糖激酶 (hexokinase)：已糖激酶有已糖激酶有4 4种同功酶，即种同功酶，即型型已糖激酶的分型已糖激酶的分型 型型 型型 中文名称中文名称 已糖激酶已糖激酶(HKHK)葡萄糖激酶葡萄糖激酶(GKGK)英英 文文 hexokinasehexokinase glucokinaseglucokinase存在范围存在范围 在组织细胞中在组织细胞中 仅在肝脏和胰腺仅在肝脏和胰腺 广泛存在广泛存在 细胞存在细胞存在与葡萄糖亲和力与葡萄糖亲和力 高高 低低 Km:0.01mmol/L Km:10100mmol/L 产物反馈抑制产物反馈抑制 有有 无无 激素调控激素调控 受激素调控受激素调控 ATP与Mg2+的相互作用：A T P(三磷酸腺苷三磷酸腺苷)Mg2+Mg2+HK与G结合的诱导契合作用：The conformation of hexokinase changes markedly on binding glucose(shown in red).The two lobes of the enzyme come together and surround the substrate.葡萄糖磷酸化生成葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：磷酸葡萄糖的意义：1.1.葡萄糖磷酸化后容易参与反应葡萄糖磷酸化后容易参与反应2.2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过 细胞质膜，因此是细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制细胞的一种保糖机制返回返回 糖 酵 解 过 程:（2 2）6-6-磷酸葡萄糖异构化转变为磷酸葡萄糖异构化转变为6-6-磷酸果糖磷酸果糖fructose-6-phosphate(F-6-P）磷酸已糖异构酶磷酸已糖异构酶glucose-6phosphate(G-6-P）返回返回（3 3）6-6-磷酸果糖再磷酸化生成磷酸果糖再磷酸化生成1 1,6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖(fructose-1,6-diphosphate)ATP 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1 （PK-1 1）Mg2+(F-6-P）糖酵解过程的第二个调节酶糖酵解过程的第二个调节酶也是酵解中的限速酶也是酵解中的限速酶 糖 酵 解 过 程:返回返回ADP限速酶限速酶/关键酶关键酶(rate-limiting enzyme/key enzyme)1.1.催化非可逆反应催化非可逆反应特特点点2.2.催化效率低催化效率低3.3.受激素或代谢物的调节受激素或代谢物的调节4.4.常是在整条途径中催化初始反应的酶常是在整条途径中催化初始反应的酶5.5.活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向活性的改变可影响整个反应体系的速度和方向EMP途径的限速酶：磷酸果糖激酶途径的限速酶：磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1(phosphofructokinase-1)磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1是糖酵解三个调节酶中催是糖酵解三个调节酶中催化效率最低的酶化效率最低的酶,因此是糖酵解作用因此是糖酵解作用限速酶。

限速酶变构激活剂：变构激活剂：2,6-2,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 （BPFBPF）变构抑制剂：变构抑制剂：ATPATP、柠檬酸、柠檬酸、长链脂肪酸长链脂肪酸AMPAMP、ADPADP 糖 酵 解 过 程:（4 4）磷酸丙糖的生成）磷酸丙糖的生成3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮fructose-1,6-diphosphate(F-1,6-2P）醛缩酶醛缩酶返回返回醛缩酶的作用机理 糖 酵 解 过 程:（5 5）磷酸丙糖的）磷酸丙糖的互换互换磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮(dihydroxyacetone phosphate)3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 2 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛返回返回 糖 酵 解 过 程:（6 6）3-3-磷磷酸甘油醛氧化为酸甘油醛氧化为1,3-1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde 3-phosphate)糖酵解糖酵解中唯一的中唯一的脱氢反应脱氢反应1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸1,3-diphospho-glycerae (1,3-DPG)P返回返回NADH3PO4NADH+H+3-3-磷酸甘油醛脱氢酶作用机理：磷酸甘油醛脱氢酶作用机理：NAD+酶酶 SH NAD+酶酶 S-NADH+H+酶酶 S NAD+酶酶 SNADH+H+Pi+此酶含巯基，碘乙酸可此酶含巯基，碘乙酸可强烈抑制其活性强烈抑制其活性NAD+糖 酵 解 过 程:（7 7）1,3-1,3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸转变转变为为3-3-磷磷酸甘油酸酸甘油酸3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)这是糖酵解这是糖酵解中第一次中第一次底物水平底物水平磷酸化反应磷酸化反应ADPATP1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(1,3-diphosphoglycerate)(1,3-DPG)P返回返回 糖 酵 解 过 程:（8 8）3-3-磷磷酸甘油酸酸甘油酸转变转变为为2-2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸3-磷酸甘油磷酸甘油(3-phosphoglycerate)磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)返回返回 糖 酵 解 过 程:（9 9）2-2-磷磷酸甘油酸酸甘油酸转变转变为为磷磷酸烯醇式丙酮酸酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate)烯醇化酶烯醇化酶Mg2+或或Mn2+氟化物能与Mg2+络合而抑制此酶活性P返回返回H2O 糖 酵 解 过 程:ADPATP丙酮酸激酶丙酮酸激酶PKPK磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸(enolpyruvate)糖酵解过程的第三个调节酶，糖酵解过程的第三个调节酶，也是第二次底物水平磷酸化反应也是第二次底物水平磷酸化反应Mg2+或或Mn2+P（1010）磷）磷酸酸烯醇式丙酮酸转变烯醇式丙酮酸转变为烯醇式丙酮酸为烯醇式丙酮酸返回返回 糖 酵 解 过 程:（1111）烯醇式丙酮酸转变）烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸为丙酮酸ATP磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸ADP丙酮酸激酶丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸(enolpyruvate)丙酮酸丙酮酸(pyruvate)自发进行自发进行返回返回 糖 酵 解 过 程:（1212）丙酮酸还原丙酮酸还原为乳酸为乳酸丙酮酸丙酮酸(pyruvate)NADH+H+乳酸乳酸(lactate)乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶NAD+返回返回 糖酵解小结：1、糖酵解过程的1111个酶已糖激酶已糖激酶/葡萄糖激酶葡萄糖激酶磷酸已糖异构酶磷酸已糖异构酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1-1醛缩酶醛缩酶磷酸丙糖异构酶磷酸丙糖异构酶3-3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶3-3-磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶烯醇化酶烯醇化酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶磷酸化酶磷酸化酶*磷酸葡萄糖变位酶磷酸葡萄糖变位酶*注注:磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶在糖原分解中存在。

磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶在糖原分解中存在返回返回2、糖酵解过程的1212步反应：葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1 1,6-,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮+3-+3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸 烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 糖原糖原 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖2、糖酵解过程的1212步反应：3 3、糖酵解过程的反应类型、糖酵解过程的反应类型:1 1.磷酸基转移反应磷酸基转移反应2 2.磷酸基移位磷酸基移位3.3.异构化作用异构化作用4.4.脱水或脱氢反应脱水或脱氢反应5.5.缩合反应缩合反应R-OH+ATP R-O-+ADPR-OH+ATP R-O-+ADPPR-C-CHR-C-CH2 2-O-O-OHOHH HPR-C-CHR-C-CH2 2-O-H-O-HO-O-H HPC C=O=OCHCH2 2OHOHR RH-C-OHH-C-OHCHOCHOR RH-C-H-C-OHOHH HH H-C-C-H-CH-CH HC-C-+H H2 2O O6 6C C的酮糖的酮糖 3C3C的醛糖的醛糖 +3C+3C的酮糖的酮糖返回返回葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛2 2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2丙酮酸丙酮酸6 6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖ADPATP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ADPATP21,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2Pi2NADH+2H+2NAD+2 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2ADP2ATP2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸2H2O2烯醇式丙酮酸烯醇式丙酮酸2ADP2ATP2乳酸乳酸葡萄糖转变为乳酸葡萄糖葡萄糖6-磷酸果糖磷酸果糖 磷酸二羟丙酮磷。