生物化学糖酵解课件

生物化学糖酵解课件一、糖酵解(glycolysis)概念也称EMP(Embden－Meyerhof途径),指葡萄糖在无氧条件下分解生成2分子丙酮酸并释放出能量得过程。总反应式:Glc+2Pi+2ADP+2NAD+

2丙酮酸＋2ATP+2NADH+H++2H2O她就是氧化磷酸化和三羧酸循环得前奏。就是动物、植物、微生物细胞中葡萄糖分解产生能量得共同代谢途径。二、糖酵解途径得实验依据酵母抽提液得发酵速度比完整酵母慢,且逐渐缓慢直至停顿如果加入无机磷酸盐,可以恢复发酵速度,但不久又会再次缓慢,同时加入得磷酸盐浓度逐渐下降。上述现象说明在发酵过程中需要磷酸,可能磷酸与葡萄糖代谢中间产物生成了糖磷酸酯。完整细胞可通过ATP水解提供磷酸。将酵母液透析后就会失去发酵能力将酵母液加热到50℃也会失去发酵能力将经过透析失活得酵母液混合在一起后又恢复发酵能力由此推断发酵需要两类物质:一就是热不稳定得,不可透析得组分即酶;二就是热稳定得可透析得组分,如辅酶、ATP、金属离子等。碘乙酸对酵母生长有抑制作用将葡萄糖、酵母抽提液及碘乙酸一起保温,可以分离出少量得磷酸丙糖(主要就是3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮得平衡混合物)因此推断磷酸己糖可能裂解为两分子三碳糖,而碘乙酸对三碳糖进一步分解得酶有抑制作用。氟化钠对酵母生长也有抑制作用将1,6-二磷酸果糖或磷酸丙糖、酵母抽提液以及氟化钠一起保温有磷酸甘油酸积累(3-和2-磷酸甘油酸得平衡混合物)由此推断3-磷酸甘油酸就是3-磷酸甘油醛得氧化产物,2-磷酸甘油酸又就是前者变位后得产物,氟化钠对2-磷酸甘油酸进一步反应得酶有抑制作用三、糖酵解途径场所:细胞质(胞液)中氧气:不需要糖酵解过程b1糖酵解可分为两个阶段:1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸需经10步反应,前5步反应为准备阶段,1Glc转变为2三碳物:磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛,消耗2ATP。 第二阶段就是能量获得阶段(payoffphase),3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸,生成4ATP和2NADH+H+。 葡萄糖得碳架分解产生丙酮酸、磷酸化ADP产生ATP、产生得氢转变为NADH。10大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流(一)葡萄糖得磷酸化第一阶段得反应

催化这一反应得酶有己糖激酶和葡萄糖激酶。己糖激酶专一性弱,Km值小,存在所有得细胞内;别构调节酶,受ADP和葡萄糖6-磷酸得变构抑制。葡萄糖激酶专一行强,Km值高,在肝脏中,当肝糖浓度较高时,催化葡萄糖6-磷酸得合成,维持血糖得稳定、

糖酵解过程中得中间产物都带有磷酸基团,她们得意义在于:1、磷酸化导致负离子,使分子产生极性,使产物不致流失到膜外;2、磷酸基团起一种信号作用,易于被酶识别;3、磷酸基团最终形成ATP,保存了能量。该酶有绝对得底物专一性和立体专一性。6PG,E4P和S7P等就是该酶得竞争性抑制剂。(三)果糖－6-磷酸生成果糖－1,6－二磷酸

这就是一个不可逆反应。催化该反应得就是一种变构调节酶,也就是酵解过程中最重要得限速酶。ATP有抑制作用,AMP可消除这种抑制作用。H+对该酶也有一种抑制作用,这可防止乳酸中毒。

该反应对下一步得裂解做好了准备。(四)果糖-1,6-二磷酸转变成三碳化合物该反应得标准自由能表明该反应就是趋向与缩合,但在细胞中由于底物浓度得驱动,反应趋向于裂解。两个三碳糖相同得原子序号其来源不同。(五)二羟丙酮转变成甘油醛—3-磷酸该反应尽管平衡点处二羟丙酮得浓度要高,但由于后续反应对甘油醛得消耗,导致反应趋向甘油醛方向。丙糖磷酸异构酶第二阶段得反应

该反应中产生第一个还原型得辅酶I(NADH＋H+),同时吸收1分子无机磷酸。碘乙酸就是一种不可逆抑制剂,她与-SH结合。砷酸使得其氧化作用与磷酸化作用解偶联,即反应仍进行,但未形成高能磷酸键。砷酸得结构和磷酸类似,故就是该酶得竞争性抑制剂。但产物为1砷酸,3-磷酸甘油酸,后者易水解成3-磷酸甘油酸。高能键(二)由1,3-二磷酸甘油酸生成3－磷酸甘油酸这就是酵解过程第一个产生ATP得部位。(三)3-磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸

该反应通过一个中间产物:2,3-二磷酸甘油酸。当3-磷酸甘油酸与酶结合后,酶分子上得磷酸转移到2位,生成2,3-二磷酸甘油酸,使酶分子得活性部位再结合1分子得磷酸,同时产生游离得2-磷酸甘油酸。(四)2-磷酸甘油酸脱水生成烯醇式丙酮酸

这一步反应得作用就是为下一步将其高能状态转变成ATP作准备。氟化物就是酶得强抑制剂。氟与镁、磷酸形成复合物,取代酶分子上镁得位置使酶失活。Mg2+高能磷酸化合物(五)磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸并产生ATP这就是第二个产生ATP得部位,生成得丙酮酸就是共同途径得终产物,无氧发酵和有氧呼吸在此之后开始分支。丙酮酸激酶就是一个变构调节酶,ATP、长链脂肪酸、乙酰CoA、丙氨酸为负调节物;果糖-1,6-二磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸为正调节物。Mg2+四、酵解过程中能量得产生

以葡萄糖为起点

无氧情况下:

G→G-6-P -1ATP

F-6-P→F-1,6-dip -1ATP

2×1,3-二磷酸甘油酸→2×甘油酸-3-磷酸+2ATP

2PEP→2Py+2ATP

除2分子ATP外,还生成2分子NADH

净增2ATP葡萄糖＋2Pi+2ADP+2NAD+

2丙酮酸＋2ATP+2NADH+2H++2H2O

五、丙酮酸得去路丙酮酸

无氧或相对缺氧

有氧:

酒精发酵

乳酸发酵乳酸脱氢酶丙酮酸乳酸

丙酮酸

丙酮酸脱羧酶乙醛乙醇乙醇脱氢酶丙酮酸

CO2+H2O

氧化脱羧CH3COSCoATCAcycle肌肉中：

酵母菌中：

五、丙酮酸得去路

六、NADH+H+得命运无氧条件下:通过乙醇发酵受氢,解决重氧化通过乳酸发酵受氢,解决重氧化有氧条件下:通过呼吸链递氢,最终生成H2O,并生成ATP乳酸生成(发酵)动物包括人在剧烈运动时或供氧不足时:丙酮酸

丙酮酸脱羧酶乙醛乙醇乙醇脱氢酶酒精发酵

酵母在无氧条件下,进行乙醇发酵。CO2NADHNAD＋七、糖酵解作用得调节糖酵解代谢途径有三个关键酶:己糖激酶磷酸果糖激酶丙酮酸激酶三种酶催化得反应均为不可逆得,因此,都具有调节糖酵解得作用。其中,磷酸果糖激酶所催化得反应就是糖酵解得限速步骤。1、磷酸果糖激酶(PFK)得调节①ATP:高浓度得ATP使酶与底物F-6-P得亲和力降