四、丙酮酸的去路
➢ 有氧条件下，进入线粒体变成乙酰CoA参加三羧 酸循环，彻底氧化产生CO2和H2O。 ➢ 无氧条件下，加氢还原生成乳酸。
➢ 在酵母等微生物中，丙酮酸脱羧生成乙醛，再加氢 还原生成乙醇。
丙C丙 CCC C C 酮HO=酮 =3O H 3O 丙 O酸酸 CCCO-+ H酮 O OHH 3O酸 SOC -CoONAN 2丙 A乳 酮 A D复 +酸 酸 乙D H合 NCC脱 N 脱 A+体 HH醛氢 DHO3氢 A +H酶 N酶 +D HH A+3H 乙 C D+ +酰 N+ O C CCC乳 AC ~ HH DOH酸O3S+oOCC乙H-C A HH醇23o+OA C H O 2
F-2,6-P2
ADP
F-2,6-P2是6-磷酸果糖激酶-1最强的变构激活剂。
27
28
（二）丙酮酸激酶
❖ 变构调节：
F-1,6-P2和PEP是变构激活剂； ATP、柠檬酸和长链脂肪酸是变构抑制剂。
❖ 共价修饰调节：
胰高血糖素通过cAMP和PKA使其磷酸化而抑制其活
性。
丙酮酸激酶—P
H2O
(无活性)
CO
磷酸二羟丙酮
CH 2 OH
DHAP
H C OH
H C OH
CH 2 O
P
CHO
H C OH
3-磷酸甘油醛
CH 2 O P
GAP
10
5. 磷酸丙糖的异构化
磷酸丙糖异构酶
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛#
CH 2 O P CO CH 2 OH
磷酸丙糖异构酶
CHO H C OH
CH 2O P
磷酸二羟丙酮 DHAP
3-磷酸甘油醛
GAP
11
（三）丙酮酸的生成（5步反应）
6. 3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
O
CHO
NA+D NADH+H C O～P
CHOH
CHOH
Pi
CH 2 O P 3-磷酸甘油醛脱氢酶 CH 2 O P
3-磷酸甘油醛
GAPDH
1,3-二磷酸甘油酸
GAP
1,3-BPG
•此步为糖酵解中唯一一步脱氢反应。
磷酸己糖异构酶 反应可逆 ，反应方向由底物与产物含量 水平来控制
P O CH 2
CH 2 OH CO
H
H
OH OH
O H
H OH
磷酸己糖异构酶 HO C H
H C OH
H C OH
H
OH
6-磷酸葡萄糖
G-6-P
醛糖-酮糖同分异构化反应 酶具有绝对的立体专一性
CH 2 O
P
6-磷酸果糖 F-6-P 8
31
CO2+H2O
五、糖酵解的生理意义
机体缺氧时的主要供能方式。
红细胞没有线粒体，完全依赖糖酵解供能。 神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，也常
由糖酵解提供部分能量。
糖无氧分解不仅提供能量，还能提供碳源 物质，参与Pr、脂肪酸的生物合成，如 丙酮酸。
32
❖ 3-甘油醛磷酸脱氢酶的辅酶是NAD+，该酶 的活性部位有一个-SH，重金属离子和烷化 剂如碘乙酸能抑制该酶活性。
E
类似物， 能破坏1,3-二磷酸甘油酸的形成。
O= O=
OO—
O=C—O—As—O–
–
水解
1-砷酸-3-磷酸甘油酸
O=C—OH +
3-磷酸甘油酸
②② PFE-P6—-P丙—酮F-酸1,6-二P
➢ 总反应： 葡萄糖 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ →
2丙酮酸 + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
➢ ATP的生成：
糖酵解时，1分子葡萄糖共生成4分子 ATP， 净生成2分子ATP和2分子NADH+H+。
能量支票≈
4或6分子ATP 21
二 、 糖 酵 解 反 应 历 程
大体分三个阶段
（一） 葡萄糖的磷酸化
（二） 磷酸己糖的裂解
（三） 丙酮酸和ATP的生成
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮 2 1,3-二磷酸甘油酸 2 3-磷酸甘油酸 2 2-磷酸甘油酸 2 磷酸烯醇丙酮酸
4
2 丙酮酸
3. 6-磷酸果糖磷酸化，生成1,6-二磷酸果糖
磷酸果糖激酶
CH 2 OH CO
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2 O
P
关键反应步骤，决定酵解速度，限速酶，
该步反应再消耗一分子ATP★
CH 2 O P
ATP
ADP
CO
Mg2+
磷酸果糖激酶 PFK-Ⅰ
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2 O
P O CH2 O H
H OH
CH2 O P OH
OH
H
F-1,6-BP
P O CH2 O
H H
OH
CH2OH
OH OP
H
F-2,6-BP 25
别构抑制剂 ：ATP、柠檬酸
CH 2 OH CO
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2 O
P
6-磷酸果糖 β-F-6-P
ATP
ADP
Mg2+
6-磷酸果糖激酶-Ⅰ PFK-Ⅰ
其它单糖的酵解
半乳糖
1-磷酸半乳糖
UDP-葡萄糖
葡萄糖
UDP-半乳糖 1-磷酸葡 萄糖
6-磷酸葡萄糖
果糖 （脂肪组织）
果糖 （肝脏）
1-磷酸果 糖
磷酸二羟 丙酮
6-磷酸果糖 果糖
1,6-双磷酸 （肝脏） 果糖 1-磷酸果糖
3-磷酸甘 油醛
甘油醛
丙酮酸
22
三、糖酵解的调节
❖ 细胞对酵解速度的调控是为了满足细胞对能量及 碳骨架的需求。
（一）葡萄糖磷酸化（3步反应）
1. 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（G-6-P)
HO CH 2
H
H
OH OH
H
O
AT P AD P
H
H OH
Mg +
OH
己糖激酶
P O CH 2
H
H
OH OH
H
O H
H OH
OH
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
G
G-6-P
•消耗1分子ATP，反应不可逆。
5
激酶：一类从高能供体分子（如ATP）转移磷酸基团
磷酸烯醇式丙酮酸 + ADP
烯醇式丙酮酸 + ATP
丙酮酸
COOH
ADP ATP
C O～P
丙酮酸激酶
CH 2
磷酸烯醇式丙酮酸 PEP
COOH CO CH 3
丙酮酸 PA
❖ 第二个底物水平磷酸化，反应不可逆。
❖ 烯醇式立即自发转变为酮式。
19
糖酵解的全过程
32. .两两步步产耗能能反反应应：：
4. 一1糖步. 激三脱酶①5步氢①.、反不净1G应丙,可3生—-：酮二逆G成3磷-酸-反6能磷酸-激应P酸量甘;酶甘：2油分油己酸醛子— 糖—A3激-1T磷,酶P3酸-、二甘磷磷油酸酸酸甘；果油酸；20
到特定靶分子（底物）的酶；这一过程谓之磷酸化。
激酶都需要Mg2+作为辅助因子。
已糖激酶：催化从ATP转移磷酸基团至各种六碳糖上
去的酶。
6
❖ 葡萄糖的磷酸化使葡萄糖带上负电荷，不能自 由逸出细胞；
❖ 葡萄糖由此变得不稳定，有利于它在细胞内的
进一步代谢。
7
2. 6-磷酸葡萄糖异构化，生成6-磷酸果糖
❖ 在代谢途径中，催化不可逆反应的酶所处的部位 是控制代谢反应的有力部位。
❖ 糖酵解中有三步反应不可逆，分别由己糖激酶、 磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶催化，因此这三种酶 对酵解速度起调节作用。
23
关键酶（key enzyme）: 在一条代谢途径的多酶系 统中，通常存在一种或少数几种催化不可逆反应的酶 ，这些酶决定代谢途径反应方向。如己糖激酶、磷酸 果糖激酶、丙酮酸激酶。
CH 2 O P CO
HO C H
H C OH
H C OH
CH 2 O
P
1,6-二磷酸果糖 F-1,6-BP
酶分子有2个ATP的结合部位（催化部位和别构剂结合部位） 26
激活剂 ：AMP、ADP、F-1,6-二P、F-2,6-P2
Pi
果糖二磷酸酶-2
H2O
F-6-P
AMP
柠檬酸
ATP
(+)
(-) 6-磷酸果糖激酶-2
❖ 反应可逆
15
8. 3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸
COOH CHOH CH 2 O
COOH
磷酸甘油酸变位酶
CH O P
P
CH 2 OH
3-磷酸甘油酸 3-PG
2-磷酸甘油酸 2-PG
16
E
S
P
P
SP P
E
E
SP
P
变位酶上结合一个磷酸基团，将之转移至底物形成二磷酸化合物，
将底物上原有磷酸基团转移回变位酶。
ADP
胰高血糖素 (+)
Pi
丙酮酸激酶
（活性）
ATP
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（三）己糖激酶
❖ 己糖激酶是别构酶，有四种同工酶，存在于 不同组织中，可催化多种己糖磷酸化，G-6P可反馈抑制己糖激酶；