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第七章 糖代谢—糖酵解


⑦、 1,3-二磷酸甘油酸将磷酰基转给 , 二磷酸甘油酸将磷酰基转给ADP形成 磷酸甘油 形成3-磷酸甘油 二磷酸甘油酸将磷酰基转给 形成 酸和ATP 酸和
磷酸甘油酸激酶
催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 3- 磷酸甘油醛氧化产生 催化此反应的酶是磷酸甘油酸激酶。 磷酸甘油酸激酶 的高能中间物再转化成3 磷酸甘油酸并产生ATP, 产生ATP 的高能中间物再转化成3-磷酸甘油酸并产生ATP,这是酵解过程中 第一次产生ATP的反应 也是底物水平磷酸化反应。 底物水平磷酸化反应 第一次产生ATP的反应,也是底物水平磷酸化反应。因为葡萄糖分 ATP的反应, 解成2分子三碳糖,故可产生2分子ATP。 解成2分子三碳糖,故可产生2分子ATP。 ATP
糖原
非糖物质 脂肪、 脂肪、氨基酸
第二节 葡萄糖的分解代谢
1、无氧分解 、 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下, 指少数生物或生物的某些组织在缺氧的条件下,糖分 解并释放能量,但分解不完全, 解并释放能量,但分解不完全,释放的能量也大大少于 糖的有氧氧化。 糖的有氧氧化。
EMP
无氧
酵解: 酵解: 葡萄糖
2 、纤维素的水解
纤维素酶
纤维素
葡萄糖
3 、寡糖的降解
麦芽糖酶
麦芽糖
蔗糖酶
2 α-葡萄糖
蔗 糖
α-葡萄糖 + β-果糖
乳糖酶
乳 糖
α-葡萄糖 + β-半乳糖 葡萄糖 半乳糖
二 、糖的的来源和去路
消化吸收
氧化分解
CO2、H2O、ATP 、 、
食物中的糖
分解 来源 去路 合成
肝糖原
血糖
糖异生 转化
③ பைடு நூலகம்酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
4、能量结算: 、能量结算:
产能反应 6-P-葡萄糖 葡萄糖 1,6-2P-果糖 , 果糖 3-P-甘油酸 甘油酸 丙酮酸 净生成 产生或消耗ATP的量 的量 产生或消耗 -1 -1 )*2 (+1)* )* )*2 (+1)* )* 2 ATP
① 葡萄糖 ② 6-P-果糖 果糖
EMP
丙酮酸
无氧
乳酸
发酵: 发酵: 葡萄糖
丙酮酸
乙醇
2、有氧分解 、 糖的有氧分解是无氧分解的继续,指糖在有氧存在下, 糖的有氧分解是无氧分解的继续,指糖在有氧存在下, 彻底分解成CO2和H2O,同时释放大量能量的过程。 彻底分解成 ,同时释放大量能量的过程。
EMP TCA
葡萄糖
丙酮酸
CO2 + H2O
磷酸果糖激酶
这是一个不可逆反应,糖酵解中关键反应步骤,酵 解速度取决于此酶的活性,因此磷酸果糖激酶 磷酸果糖激酶为糖 磷酸果糖激酶 酵解途径中的限速酶。 限速酶。 限速酶
④、 1,6-2P-果糖裂解成 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 果糖裂解成 磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮
醛缩酶
由醛缩酶催化, 之间键断裂, 由醛缩酶催化,使C3和C4之间键断裂,产生两个三 和 之间键断裂 碳糖。 碳糖。
1 、淀粉水解 (1)α-淀粉酶(液化型淀粉酶) ) 淀粉酶 液化型淀粉酶) 随机水解α-1, 糖苷键 糖苷键。 随机水解 ,4-糖苷键。 产物:葡萄糖、麦芽糖和糊精的混合物。 产物:葡萄糖、麦芽糖和糊精的混合物。 淀粉酶( (2)β-淀粉酶(糖化酶) ) 淀粉酶 糖化酶) 水解α-1, 糖苷键 糖苷键, 水解 ,4-糖苷键,从非还原端开始依次切下两个 葡萄糖单位。 葡萄糖单位。 产物:直链淀粉:麦芽糖,支链淀粉:麦芽糖、 产物:直链淀粉:麦芽糖,支链淀粉:麦芽糖、极 限糊精。 限糊精。
(有氧氧化) 有氧氧化)
糖原
G-1-P
乳酸 、乙醇 (胞液) (糖酵解) 胞液) 糖酵解)
(呼吸链) 呼吸链)
途径) 一、糖酵解途径(EMP途径) 糖酵解途径( 途径
从葡萄糖开始, 酵解全过程共有10 步反应整个过程 10步反应 从葡萄糖开始 , 酵解全过程共有 10 步反应 整个过程 需要胞液中10种酶催化。 需要胞液中10种酶催化。 胞液 种酶催化 整个过程可分为三阶段: 整个过程可分为三阶段: 1,6-2P-果糖 , 果糖 2 磷酸丙糖 丙酮酸
一、新陈代谢的概念
新陈代谢( 新陈代谢 ( metabolism) 是生命最基本的特征之一 , ) 是生命最基本的特征之一, 泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换的过程 的过程。 泛指生物与周围环境进行物质交换、能量交换的过程。生 物质交换 物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质, 物一方面不断地从周围环境中摄取能量和物质,通过一系 列生物反 应转变 成自身组织 成分 , 即 所谓同 化 作用 ( 列生物 反 所谓同化 assimilation) ; 另一方面 , 将原有的组成成份经过一系 ) 另一方面, 列的生化反应,分解为简单成分重新利用或排出体外,即 列的生化反应,分解为简单成分重新利用或排出体外, 所谓异化作用( 所谓异化作用(dissimilation ),通过上述过程不断地进 行自我更新。 行自我更新。 特点:特异、有序、高度适应和灵敏调节、 特点 :特异 、 有序 、 高度适应和灵敏调节、 代谢途 径逐步进行
一个耗能反应,消耗1分子ATP。 一个耗能反应,消耗1分子ATP。 ATP
己糖磷酸激酶
果糖: ②、 G-6-P 转化成 6-P-果糖:由磷酸葡萄糖异构 果糖 酶催化的同分异构化反应
磷酸葡萄糖异同构酶
果糖, ③、6-P-果糖磷酸化成 1,6-2P-果糖,由磷酸果糖 果糖磷酸化成 果糖 激酶催化 激酶催化




⑤ ⑥

⑧ ⑩

+ATP 葡萄糖
(1)
+ATP 6-磷酸 葡萄糖
(2)
6-磷酸 果糖
(3)
1,61,6-双磷 酸果糖
(4)
磷酸二 羟丙酮 乳酸
(5)
3-磷酸 甘油醛
(6)
NAD+ H++NADH
丙酮酸
1,3-二磷 1,3酸甘油酸 -ATP (7) -ATP 烯醇式 丙酮酸 3-磷酸 甘油酸
⑥、 3-磷酸甘油醛氧化成 1,3-二磷酸甘油酸 磷酸甘油醛氧化成 二磷酸甘油酸
磷酸甘油醛脱氢酶催化的这个反应既是氧化反应又 3-磷酸甘油醛脱氢酶催化的这个反应既是氧化反应又 是磷酸化反应,可被碘乙酸抑制。反应产物1,3-二磷 是磷酸化反应,可被碘乙酸抑制。反应产物1 酸甘油酸是一种高能磷酸酯类化合物。 酸甘油酸是一种高能磷酸酯类化合物。
新陈代谢的概念及内涵
小分子 合成代谢(同化作用) 合成代谢(同化作用) 需要能量 新 陈 代 谢 释放能量 分解代谢(异化作用) 分解代谢(异化作用) 大分子
大分子
能 量 代 谢
物 质 代 谢
小分子
第一节 多糖的酶促降解
水解酶类
多糖及寡糖
单糖
分解代谢途径
一 、多糖及寡糖的降解
一 、多糖及寡糖的降解
两次底物水平 磷酸化
2 ( NADH + H+)
4 ATP
2 丙酮酸
葡萄糖酵解的总反应式为: 葡萄糖酵解的总反应式为:
3、三个不可逆反应和三个限速酶: 、三个不可逆反应和三个限速酶:
己糖磷酸激酶
① 葡萄糖 ② 6-P-果糖 果糖
磷酸果糖激酶
6-P-葡萄糖 葡萄糖 1,6-2P-果糖 , 果糖
丙酮酸激酶
(3)γ-淀粉酶(葡萄糖淀粉酶) ) 淀粉酶 葡萄糖淀粉酶) 水解α-1, 和 , 糖苷键 糖苷键, 水解 ,4和α-1,6-糖苷键,从非还原端开始逐 个切下葡萄糖残基。 个切下葡萄糖残基。 产物:无论作用于直链淀粉还是支链淀粉,终产物 产物:无论作用于直链淀粉还是支链淀粉, 均是葡萄糖。 均是葡萄糖。 (4)脱支酶(R-酶) )脱支酶( 作用于α-1, 糖苷键 糖苷键。 作用于 ,6-糖苷键。
糖的有氧氧化与无氧氧化的主要区别在于: 糖的有氧氧化与无氧氧化的主要区别在于:有氧氧化以 O2作为最终氢受体,而无氧氧化以中间代谢物为氢受体。 作为最终氢受体, 作为最终氢受体 而无氧氧化以中间代谢物为氢受体。
(磷酸戊糖途径) 磷酸戊糖途径)
G
G-6-P - - -
丙酮酸
乙酰辅酶A 乙酰辅酶A (TCA) ) CO2+H2O NADH+ATP (线粒体) 线粒体)
磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸 ⑧、3-磷酸甘油酸转变成 磷酸甘油酸 磷酸甘油酸转变成
磷酸甘油变位酶
3-P-甘油酸 甘油酸
2-P-甘油酸 甘油酸
由磷酸甘油酸变位酶催化磷酰基从 移至C2。 磷酸甘油酸变位酶催化磷酰基从C3移至 。 催化磷酰基从 移至 凡是催化分子内化学功能基团的位置移动的酶 称为变位酶。 称为变位酶。

葡萄糖
② 1,6-2P-果糖 , 果糖 ③ 磷酸丙糖
葡萄糖( )磷酸化形成6-磷酸葡萄糖 磷酸葡萄糖( ①、 葡萄糖(G)磷酸化形成 磷酸葡萄糖(G-6-P) ) 1 能够催化ATP的磷酰化反应的酶都称为激酶。 能够催化ATP的磷酰化反应的酶都称为激酶。 这是 ATP 的磷酰化反应的酶都称为激酶
⑨、 2-磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸 磷酸甘油酸脱水形成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
形成ATP ⑩、磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP形成 磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给 形成 和丙酮酸
丙酮酸激酶
这是第二次底物水平磷酸化反应, 丙酮酸激酶催化, 这是第二次底物水平磷酸化反应,经丙酮酸激酶催化,将磷酸烯醇 第二次底物水平磷酸化反应 催化 式丙酮酸的高能磷酸键移到ADP上,形成 式丙酮酸的高能磷酸键移到 上 形成ATP。反应基本不可逆。 。反应基本不可逆。
⑤、 磷酸三碳糖的同分异构化 磷酸三碳糖中只有3 磷酸甘油醛能进入酵解途径, 磷酸三碳糖中只有3-磷酸甘油醛能进入酵解途径,磷酸 二羟丙酮则不能,但它可在酶催化下迅速转化为3 二羟丙酮则不能,但它可在酶催化下迅速转化为3-磷酸 甘油醛: 甘油醛:
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