生物化学第19章 糖酵解

1、第19章：糖酵解，美国科学技术大学生物科学与技术部，糖酵解全过程，糖酵解全过程，剧烈运动时，肌肉局部血流量不足，肌肉收缩时相对缺氧，葡萄糖有氧氧化过程长，能量供应缓慢，通过糖酵解快速提供能量。在缺氧和缺血性疾病中，身体缺乏氧气供应，也需要通过糖酵解快速供应；成熟的红细胞没有线粒体，不能进行有氧氧化，完全依靠糖酵解来提供能量；神经、白细胞、骨髓和其他代谢活性组织部分由糖酵解提供能量，即使没有缺氧。糖酵解的生理意义，主要内容，糖酵解第一阶段丙酮酸的调节，糖酵解第二阶段，其他C6糖进入糖酵解途径，糖酵解反应第一阶段，1。葡萄糖的磷酸化，催化该反应的酶是己糖激酶，必须有Mg2参与。除了胰高血糖素样肽，

2、己糖激酶的底物还可以是其他六碳糖，如D-甘露糖和D-果糖。在反应过程中，Mg2和三磷酸腺苷形成复合物。糖酵解的第一阶段反应，1。磷酸化葡萄糖和三磷酸腺苷的反应机理：糖酵解的第一阶段反应，1。结合前后磷酸化葡萄糖和己糖激酶的构象变化。葡萄糖磷酸化己糖激酶是一种调节酶，其催化反应产物G-6-磷酸和二磷酸腺苷可使其变构抑制。葡萄糖激酶也能催化这一反应，但这种酶不受产物G-6-P的抑制，它对葡萄糖激酶的亲和力比己糖激酶大得多，也就是说，它的亲和力较小，所以它只在高浓度下起作用。糖酵解的第一阶段反应。葡萄糖-d-glutp 4-g6p 2-ADP 3-h磷酸化反应的能量变化， g=-16.7kj/mol

3、。在细胞内条件下， g=-33.9kj/mol。生理意义：带负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性，这使得这些产物难以通过脂质膜分离。在每个反应步骤中，磷酸基团对酶起信号基团的作用，有利于与酶结合并被催化。葡萄糖向G6P的快速转化使得保持细胞内低浓度和将葡萄糖转运至细胞变得容易。糖酵解的第一阶段反应。G-6-P异构化为F-6-P，葡萄糖磷酸异构酶，糖酵解的第一阶段反应，2。G-6-P异构化为F-6-P，葡萄糖磷酸异构酶，PGI催化该反应具有绝对底物特异性和立体专一性，以及C5磷酸代谢途径的一些中间体如糖酵解反应的第一阶段，2。G-6-P异构为F-6-P，由葡萄糖磷酸异构酶催化，是糖酵解反应的第一阶

4、段，3。F-6-P形成F-1，6-2P，磷酸果糖激酶，这是一个不可逆的反应。PFK是一种变构酶，催化效率低，糖酵解3。氟-6-磷形成氟-1，6-2P，三磷酸腺苷能降低PFK对氟-6-磷的亲和力，而腺苷、氟-2，6-2P能减轻三磷酸腺苷的变构作用。此外，增加氢浓度可以抑制酶。细胞中存在以下反应：已知三磷酸腺苷浓度为1850微米，二磷酸腺苷浓度为145微米，腺苷浓度为5微米，腺苷核苷酸总浓度为2000，平衡常数K=0.44。当三磷酸腺苷浓度下降8%时，计算腺苷浓度。糖酵解的第一阶段反应，糖酵解的第一阶段反应，4，F-1，6-2P形成甘油醛-3-P和磷酸二羟基丙酮，醛缩酶、醛缩酶有两种不同的类型：醛

5、缩酶I:高等动植物，无二价金属离子。二醛酶：细菌、酵母、真菌和藻类需要二价金属离子。这两种作用机制也是不同的。糖酵解的第一阶段反应，糖酵解的第一阶段反应，糖酵解的第一阶段反应，醛缩酶经历席夫碱中间体的化学证据：糖酵解的第一阶段反应，5。磷酸二羟基丙酮异构化为甘油醛-3-P，磷酸丙糖异构酶，糖酵解的第一阶段反应，5。磷酸二羟基丙酮异构化为甘油醛-3-P，即磷酸三糖异构酶的活性位点。在糖酵解的第一阶段，磷酸二羟基丙酮异构化为甘油醛-3-P，在糖酵解的第二阶段，甘油醛-3-P氧化形成1，3-二磷酸甘油酸。甘油醛-3-磷酸脱氢酶，1，3-BPG是一种高能酰基磷酸化合物，催化该反应的酶也是基于巯基的酶。

6、糖酵解的第二阶段；6.甘油醛-3-P氧化形成1，3-二磷酸甘油酸；催化机制；糖酵解的第二阶段；6.甘油醛-3-P氧化形成1，3-二磷酸甘油酸；砷酸盐可以破坏1，3-BPG的形成。因为它可以取代磷酸，攻击硫酯中间体的高能键，生成1-砷酸-3-磷酸甘油酸，但这种化合物不稳定，会迅速水解生成3-磷酸甘油酸。随着砷酸盐的加入，3-磷酸甘油酯的释放能不能与磷酸化作用结合并被储存。1-砷酸-3-磷酸甘油酸盐，3-磷酸甘油酸盐，砷酸盐，水解，糖酵解，第二阶段反应，7，1，3-二磷酸甘油酸转移高能键形成三磷酸腺苷，磷酸甘油酸激酶，该反应是糖酵解产生的第一个三磷酸腺苷。这种反应也被称为底物水平的磷酸化。ADP或

7、其他核苷-5-二磷酸的磷酸化是通过非核苷酸底物的磷酰基转移来实现的。)，在糖酵解的第二阶段，8，3-磷酸甘油酸转化为2-磷酸甘油酸，这需要2，3-二磷酸甘油酸(2，3-BPG)作为动物和酵母细胞中的引物(中间产物)。使用2，3-二磷酸甘油酸(2，3-BPG)作为引物来启动催化反应。糖酵解的第二阶段，麦芽中的磷酸甘油酸变位酶催化分子内的磷酸转移反应，糖酵解的第二阶段，8，3-磷酸甘油酸转化为2-磷酸甘油酸、磷酸甘油酸变位酶、2，3-二磷酸甘油酸磷酸酶，2，3-二磷酸甘油酸的合成和降解是糖酵解途径的一个短支，糖酵解的第二阶段，由二磷酸甘油酸变位酶催化的8磷酸基团转移反应，第二阶段糖酵解反应，9，2

8、-磷酸甘油酸脱水为磷酸烯醇丙酮酸、烯醇酶磷酸烯醇式丙酮酸被转化为丙酸盐、丙酮酸激酶、丙酮酸激酶是糖酵解中一种重要的变构调节剂，三磷酸腺苷、长链脂肪酸、乙酰辅酶a和丙氨酸果糖-1，6-二磷酸和PEP可以激活它。这种酶是一种四聚体蛋白，至少有三种同工酶。糖酵解的全过程，ADP，三磷酸腺苷，磷酸酯酶，ADP，三磷酸腺苷，丙酮酸，丙酸，丙酮酸，TCA循环，有氧条件，乳酸，乙醇，无氧条件，丙酮酸，1。产生乳酸和乳酸脱氢酶。乳酸脱氢酶有M4、M3H、M2H2、MH3、H4五种同工酶，它们具有绝对的立体异构特异性，丙酮酸则消失。2.乙醛由丙酮酸脱羧酶产生，然后氧化成乙醇。乙醇脱氢酶、丙酮酸脱羧酶TPP与糖酵

9、解的调节。1.磷酸果糖激酶是关键酶。在糖酵解中，己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶催化的反应实际上是不可逆的，因此它们都具有调节糖酵解途径的功能。它们的活性由变构效应物和酶的共价修饰来调节。高浓度三磷酸腺苷可以抑制PFK。腺苷二磷酸和腺苷二磷酸能消除三磷酸腺苷对PFK的变构抑制作用；糖酵解的调节，1。果糖磷酸激酶是PFK的关键酶柠檬酸和变构抑制剂；2，6-二磷酸果糖是PFK的激活剂。糖酵解的调节。果糖-2，6-二磷酸对糖酵解的调节果糖-2，6-二磷酸是PFK的变构激活剂，可以提高果糖激酶与果糖-6-磷酸的亲和力，降低三磷酸腺苷的抑制作用。3.己糖激酶HK和丙酮酸激酶PVK G-6-P对糖酵解的

10、调节对HK有变构抑制作用。丙酮酸激酶是糖酵解中另一种重要的等位酶。丙酮酸激酶通过磷酸化和去磷酸化改变其活性，其活性形式是去磷酸化。丙氨酸和三磷酸腺苷是这种酶的变构抑制剂。糖酵解的调节、己糖激酶HK和丙酮酸激酶PVK对糖酵解的调节、非活性磷酸化丙酮酸激酶、活性去磷酸化丙酮酸激酶、葡萄糖浓度、减少、增加、H2O、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、F-1，6-磷酸腺苷、活化、三磷酸腺苷、丙氨酸。它需要通过六种酶转化，即首先形成F-1-P，然后裂解成磷酸二羟基丙酮和甘油醛，甘油醛被磷酸化成甘油醛-3-P，甘油醛-3-P也可以脱氢形成甘油，甘油在激酶的作用下形成甘油-3-P，最后脱氢形成磷酸二羟基丙酮，最后转化成

11、磷酸二羟基丙酮。己糖激酶己糖激酶，其他六碳糖进入糖酵解途径，1。果糖，其他六碳糖进入糖酵解途径，2。半乳糖与葡萄糖具有非常相似的结构，需要五个反应才能进入糖酵解途径，最终形成G-6-P 6-P。其他六碳糖进入糖酵解途径；2、半乳糖、其他六碳糖进入糖酵解途径；半乳糖血症是一种遗传病，不能将半乳糖转化为葡萄糖。原因是缺乏半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶，该酶不能将半乳糖-1-磷酸转化为UDP-半乳糖。结果，血Gal增加，这进一步增加了眼睛晶状体的Gal，然后引起晶状体混浊和白内障。其他六碳糖进入糖酵解途径。3.甘露糖经过两步反应生成F-6-P 6-P，在己糖激酶作用下生成甘露糖-6-P，然后在磷酸甘露糖异构酶催化下生