你不需要记住任何代谢物的结构式
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糖酵解第一阶段的反应
第一步反应——葡萄糖的磷酸化
己糖激酶或葡萄糖激酶 引发反应——ATP被消耗，以便后面得到更多
的ATP ATP的消耗是葡萄糖的磷酸化能够自发地进行
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己糖激酶和葡萄糖激酶
糖酵解的第一步反应；ΔG 是一个大的负值
葡萄糖的磷酸化至少有两个意义：首先葡萄糖因此带上负电 荷，极性猛增，很难再从细胞中“逃逸”出去；其次葡萄糖 由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。
4ADP + P 4ATP
0 ATP - 消耗 4 ATP - 产生 2 NADH - 产生
丙酮酸 (2 - 3C) (PYR)
GAP GAP
C-C-C C-C-C
C-C-C C-C-C (PYR) (PYR)
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糖酵解的全部反应
休要惊慌!
你所要记忆的是总反应、三步 限速步骤、三种特异性抑制剂、 两步底物磷酸化反应和主要的调 控机制。
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TIM具有独特的防止副反应发生 的机制，在反应中形成了磷酸烯 二醇中间物，这样的中间物如果 离开酶分子，在溶液中很容易释 放出磷酸根生成丙二醛，而能异 构化生成甘油醛-3-磷酸的并不 多。但是，在细胞内形成丙二醛 的可能性几乎为零，这是因为当 烯二醇中间物形成以后，酶的构 象发生变化，其分子上一段由10 个氨基酸残基组成的环像一个盖 子堵住了活性中心，致使烯二醇 中间物无法离开酶分子，只能异 构化成甘油醛-3-磷酸。当甘油 醛-3-磷酸形成以后，上述环消 失，产物得以释放。
☺如何证明第一类醛缩酶生成Schiff氏碱中间物?
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反应5: 磷酸丙糖异构酶（TIM ）
磷酸二羟丙酮转变成甘油醛-3-磷酸
☺反应机制涉及烯二醇中间体 ☺活性中心的Glu充当广义碱 ☺TIM是一种近乎完美的酶（为什么？）
——反应速率仅仅受到底物与酶碰撞的速 率决定。
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磷酸丙糖异构酶的作用机理
☻砷酸在化学结构和化学性质与Pi极为相似，因此 可以代替无机磷酸参加反应，形成甘油酸-1-砷酸 -3-磷酸，但这样的产物很不稳定，很快就自发地 水解成为甘油酸-3-磷酸并产生热，无法进入下一 步底物水平磷酸化反应。由于甘油酸-1-砷酸-3-磷 酸的自发水解，将导致ATP合成受阻，影响细胞 的正常代谢，这就是砷酸有毒性的原因。
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糖酵解的两阶段反应
糖酵解
A. 能量投资阶段:
葡萄糖 (6C)
2ATP 2ADP + P
2 ATP - 消化 0 ATP - 产生 0 NADH - 产生
甘油醛-3磷酸 (2 - 3C) (G3P 或GAP)
C-C-C-C-C-C C-C-C C-C-C
糖酵解
B. 能量收获阶段：
甘油醛-3-磷酸 (2 - 3C) (G3P 或 GAP)
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反应2: 磷酸葡糖异构酶
葡糖-6-磷酸转变成果糖-6-磷酸
☻这是一步异构化反应，反应的机制牵涉到不稳定 的烯二醇中间体。通过此反应，酮基从1号位变到 2号，这既为下一步磷酸化反应创造了条件，也有 利于后面由醛缩酶催化的C-3和C-4之间的断裂反 应。
☻2-脱氧葡萄糖-6-磷酸也能够与此酶的活性中心结 合，但由于不能形成烯二醇中间物，所以无法完 成反应，反而因为它占据活性中心而抑制酶的活 性。
糖酵解——EMP途径
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糖酵解概述
发生在所有的活细胞 位于细胞液 共有十步反应组成——在所有的细
胞都相同，但速率不同。 两个阶段：
i) 第一个阶段——投资阶段或引发阶 段: 葡萄糖 →F-1,6-2P →2G-3-P
ii) 第二个阶段——获利阶段：产生2 丙酮酸+2ATP
丙酮酸的三种命运
☻现已发现磷酸己糖异构酶是一种兼职蛋白，除了 参与糖酵解以外，它还是一种神经生长因子。
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反应3: 磷酸果糖激酶
是糖酵解的限速步骤!
糖酵解第二次引发反应 有大的自由能降低，受到高度的调控
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反应4: 醛缩酶
C6 被切成 2 C3
☺有两类醛缩酶，第一类来源于动物，为共价催 化，在反应中，底物与活性中心的赖氨酸残基 形成共价的Schiff氏碱中间物；第二类主要来 源于其它生物，其活性中心含有二价的Zn2＋， 为金属催化。
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己糖激酶的“诱导契合” 12
诱导契合： 葡萄糖与己糖激酶 的结合诱导酶发生大的构象变化
上述底物诱导的裂缝闭合现象不仅仅发现在己 糖激酶，实际上在参与糖酵解的其它几种激酶 分子上也能够观测到，这说明它已成为各种激 酶的共同特征。
使用少一个C原子的木糖代替葡萄糖，结果发 现己糖激酶能够催化ATP水解。ATP之所以发 生水解，很可能是因为体积较小的木糖进入活 性中心以后，无法赶走“水分子”，诱使酶“ 上当受骗”而将ATP的γ-磷酸转移给留在活性 中心的水分子上的羟基所致。
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糖酵解-第二个阶段的反应
产生4 ATP
导致糖酵解净产生2ATP
涉及两个高能磷酸化合物
•
.
– 1,3 BPG
– PEP
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反应6: 甘油醛-3-磷酸脱氢酶
甘油醛-3-磷酸被氧化成甘油酸-1,3-二磷酸
☻这是整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应 ☻产生1,3-BPG和NADH
☻为巯基酶，使用共价催化，碘代乙酸和有机汞能 够抑制此酶活性。
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甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理
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反应7: 磷酸甘油酸激酶
从高能磷酸化合物合成ATP
☺这是一步底物水平的磷酸化反应 ☺红细胞内存在生成2,3-BPG的支路
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反应8: 磷酸甘油酸变位酶
磷酸基团从 C-3转Байду номын сангаас到C-2
☺不同来源的磷酸甘油酸变位酶具有不同的催化 机制，一类需要2,3-BPG作为辅助因子，并需 要活性中心的一个His残基；另一类则不需要 2,3-BPG，其变位实际上是甘油酸-3-磷酸分子 内的磷酸基团的转移。
存在 底物特异性
对葡萄糖的 Km
产物反馈抑制 基因表达
己糖激酶和葡萄糖激酶的比较
己糖激酶
葡萄糖激酶
几乎所有的细胞
肝细胞
葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄 糖、
果糖、2-脱氧葡萄糖等己糖
葡萄糖和2-脱氧葡萄糖
0.1mM
10mM
G-6-P反馈抑制 组成酶
不受G-6-P反馈抑制 9 诱导酶
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葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞