生物化学 糖酵解 讲义

1、EMP.TCA.PPP途径在细胞中的定位及其生理意义,师阿维.徐燕妮.张国壮,10/29/2009,糖酵解（EMP,定位 如何定位一个生化反应？ 糖酵解过程中所需的酶类都存在于MIT外的细胞质内，由此可以确定糖酵解过程是在细胞质中进行,糖酵解（EMP,反应历程 糖酵解始于糖的活化（磷酸化），终于丙酮酸的形成。同时放能，将糖分子中的部分化学能转变到ATP中。 EMP各步反应的基本轮廓（P109，图4-3,糖酵解（EMP,1）葡萄糖的活化与异构化。 （2）己糖裂解为磷酸丙糖。 （3）甘油醛3磷酸的脱氢氧化 （4）贮能,糖酵解（EMP,生理意义： （1）生成少量ATP，同时生成了还原力NADH，NA

2、DH可在线粒体中被氧化生成ATP。 （2）转变为丙酮酸过程中产生一些中间产物，可参与其他代谢。 （3）生成的丙酮酸可进一步氧化产生ATP,三羧酸循环（TCA,概述 有氧条件下，糖酵解最终产物丙酮酸进入线粒体，形成乙酰CoA并和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复的进行脱氢脱羧，又生成草酰乙酸，再重复循环反应的过程。 定位 TCA过程的反应部位是线粒体,三羧酸循环（TCA,反应的基本轮廓（P111,图4-4） 反应特点： 经过一次三羧酸循环，消耗一分子乙酰CoA，经四次脱氢，二次脱羧，一次底物水平磷酸化。 生成1分子FADH2，3分子NADH+H+，2分子CO2，1分子ATP,CoASH,C

3、O2,CO2,草酰乙酸 再生阶段,柠檬酸的生成阶段,氧化脱 羧阶段,柠檬酸,异柠檬酸,顺乌头酸,酮戊二酸,琥珀酸,琥珀酰CoA,延胡索酸,苹果酸,草酰乙酸,NAD,NAD,FAD,NAD,三羧循环总观,三羧酸循环（TCA,生理意义 1. EMP途径不产生二氧化碳，而当丙酮酸进入TCA氧化脱羧时，才能产生，所以说TCA途径中的一系列脱羧反应是呼吸作用释放二氧化碳的主要源泉。 2. 生成ATP、NADH和FADH2，NADH和FADH2通过氧化磷酸化生成大量ATP，为植物生命活动提供足够的能量。 3.是糖、蛋白质、脂肪及其他过程的共同代谢过程，联系三大代谢。 4.循环中产生的中间产物可以合成许多重

4、要物质,戊糖磷酸途径（PPP或HMP,概述 是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。 定位 PPP途径的反应部位是细胞质基质,戊糖磷酸途径（PPP或HMP,反应的基本轮廓（P112，图4-5） 1.G-6-P的氧化脱羧阶段。 2.非氧化分子重排，葡萄糖再生阶段。 6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+H3PO4,戊糖磷酸途径（PPP或HMP,产能机理 从能量角度来看，无底物水平的磷酸化，所具有的两步氧化反应中，各产生1分子NADPH + H

5、+,当经这系统产生6分子二氧化碳时，相当于1分子葡萄糖在这一系统中被氧化时，随之形成12分子NADPH + H+,而所形成的NADPH进入呼吸链中可通过两种方式：一种是将其中的H交给泛醌，从泛醌到氧的电子传递只产生2ATP，所以按这种方式传递生成212个ATP，即24个ATP.另一种方式是NADPH 把H先给NAD+使其还原成NADH，再进入呼吸链，这样就生成了312=36个ATP。如果减去葡萄糖磷酸化时所消费的一个ATP，实际为35个ATP。与EMP、TCAC途径相比较，就形成的ATP数量来说（能量利用率），虽然差些，当总的看来，相差不是太大（一个是35个，一个是38个），也就是说从能量利用

6、率上来说，HMP途径几乎与EMP-TCAC途径同样有效。但是，实际上电子传递链上细胞色素系统接受NADPH上的氢的能力很低，因此说HMP途径产生了3NADPH，而不是ATP，NADPH主要是作为还原剂，用于还原性的生物合成中,戊糖磷酸途径（PPP或HMP,生理意义 1.为物质的合成提供还原剂。参与脂肪和固醇的生物合成等。 2.为物质合成提供原料。如Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料。E4P和EMP中的PEP可合成莽草酸，经莽草酸途径可合成芳香族氨基酸，还可合成与植物生长、抗病性有关的生长素、木质素、绿原酸、咖啡酸等。同时提高了植物的抗病能力。 3.该途径分子重组阶段形成的丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖的磷酸酯及酶类与卡尔文循环的中间产物和酶相同，因而戊糖磷酸途径和光合作用可以联系起来,戊糖磷酸途径（PPP或HMP,4. .PPP在许多植物中普遍存在，特别是在植物感病、受伤、干旱时，该途径可占全部呼吸的50%以上。由于该途径和EMP-TCAC途径的酶系统不同，因此当EMP-TCAC途径受阻时，PPP则可替代正常的有氧呼吸。在糖的有氧降解中，EMP-TCAC途径与PPP所占的比例，随植物的种类、器官、年龄和环境而发生变化，这也体现了植物呼吸代谢的多样性。 5. 根据报道，呼吸途径与植物的器官脱落有密切关系。在器官脱落方面的研究中，人们早就知