糖代謝 (5)精品課件

1、關(guān)于糖代謝 (5)第一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 代謝總論一、新陳代謝新陳代謝是指生物活體與外界環(huán)境不斷進(jìn)行的物質(zhì)（包括氣體、液體和固體）交換過程。合成代謝一般是指將簡單的小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成復(fù)雜的大分子物質(zhì)的過程。分解代謝則是將復(fù)雜的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)的過程。第二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月新陳代謝 合成代謝（同化作用） 分解代謝（異化作用）生物小分子合成為生物大分子需要能量釋放能量生物大分子分解為生物小分子能量代謝物質(zhì)代謝第三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 代謝途徑就像復(fù)雜道路交通圖糖、脂和蛋白質(zhì)的合成代謝途徑各不相同，但是它

2、們的分解代謝途徑則有共同之處，即糖、脂和蛋白質(zhì)經(jīng)過一系列分解反應(yīng)后都生成了酮酸并進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最后被氧化成CO2和H2O。第四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月新陳代謝的共同特點：1. 由酶催化，反應(yīng)條件溫和。2. 諸多反應(yīng)有嚴(yán)格的順序，彼此協(xié)調(diào)。3. 對周圍環(huán)境高度適應(yīng)。第五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月新陳代謝的研究方法1. 體內(nèi)(in vivo)與體外實驗(in vitro)2. 示蹤法：苯環(huán)化合物，穩(wěn)定同位素，放射性同位素。 抗代謝物、酶抑制劑的應(yīng)用：代謝途徑阻斷第六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、糖的代謝（一）糖類的生理功能1、氧化供能

3、：動物和大多數(shù)微生物所需的能量，主要是由糖的分解代謝提供的。2、是生物體內(nèi)重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)：糖分解的中間產(chǎn)物，又為生物體合成其它類型的生物分子如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳鏈骨架。3、作為合成其他物質(zhì)的原料 4、是體內(nèi)重要的信息物質(zhì) 第七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）糖代謝包括分解代謝和合成代謝。動物和大多數(shù)微生物所需的能量，主要是由糖的分解代謝提供的。另一方面，糖分解的中間產(chǎn)物，又為生物體合成其它類型的生物分子如氨基酸、核苷酸和脂肪酸等，提供碳源或碳鏈骨架。植物和某些藻類能夠利用太陽能，將二氧化碳和水合成糖類化合物，即光合作用。光合作用將太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能（主要

4、是糖類化合物），是自然界規(guī)模最大的一種能量轉(zhuǎn)換過程。第八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）糖的分解代謝生物體內(nèi)葡萄糖的分解主要有三條途徑：1. 無O2情況下，葡萄糖（G）丙酮酸（Pyr） 乳酸（Lac）2. 有O2情況下，G CO2 + H2O（經(jīng)三羧酸循環(huán)）3. 有O2情況下，G CO2 + H2O（經(jīng)磷酸戊糖途徑）第十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月己糖磷酸己糖丙酮酸乙酰CoANADH2、FADH2、CO2H2O乙醇（植物）乳酸（動物）6-P-GNADPH2 、CO2RH2O2呼吸鏈PPP途徑 EMP途徑丙酮

5、酸氧化脫羧TCA環(huán)發(fā)酵RNADP+NAD+/FAD細(xì)胞質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體基質(zhì)線粒體內(nèi)膜細(xì)胞質(zhì)糖的分解途徑第十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 雙糖和多糖的酶促降解一、寡糖的酶促降解二、淀粉（糖原）的酶促降解三、細(xì)胞壁多糖的酶促降解糖原淀粉纖維素第十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、寡糖的酶水解雙糖的酶促降解：二糖在酶作用下，能水解成單糖。主要的二糖酶為蔗糖酶、半乳糖酶和麥芽糖酶。這三種酶廣泛存在于人及動物的小腸液和微生物中。1.蔗糖的水解蔗糖合成酶：與UDP生成UDPG和果糖蔗糖酶：它的作用是將蔗糖水解成D-葡萄糖和D-果糖2.麥芽糖的水解麥芽糖酶：其作

6、用是將麥芽糖水解成D-葡萄糖。3.乳糖的水解半乳糖酶：它能將半乳糖水解為D-葡萄糖和D-半乳糖。第十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、淀粉（糖原）的酶促降解1、淀粉的酶促水解淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。直鏈淀粉是由-D-葡萄糖分子通過-1,4-糖苷鍵連接而成的鏈狀化合物。支鏈淀粉是由多個直鏈淀粉通過1,6-糖苷鍵連接而成的樹枝狀多糖。能夠水解淀粉的酶稱為淀粉水解酶第十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月淀粉唾液淀粉酶糊精少量麥芽糖胃酸水解部分 淀粉胰 淀 粉 酶- 糊 精 酶葡萄糖、麥芽糖細(xì)胞第十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月淀粉水解酶-淀粉酶

7、：它是一種內(nèi)切酶，以隨機方式水解-1,4-糖苷鍵，能將淀粉切斷成分子量較小的糊精。-淀粉酶：它是僅作用于鏈的末端單位。它從鏈的非還原性末端開始，每次切下兩個葡萄糖單位麥芽糖。葡萄糖淀粉酶：它是一種外切酶，能夠?qū)⒌矸坻湺嘶咸烟撬庀聛怼Ｗ罱K可以將淀粉完全水解成葡萄糖。 -1,6-糖苷酶：是一種能水解-1,6-糖苷鍵的淀粉酶。 水解的鍵 作用方式 產(chǎn)物-淀粉酶 -1,4糖苷鍵 任何位置 麥芽糖和葡萄 糖及小分子量糊精 耐高溫70，但不耐酸pH3.3-淀粉酶 -1,4糖苷鍵 非還原性單位 麥芽糖連續(xù)單位 極限糊精第十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、淀粉的磷酸解催化淀粉從非還原端

8、的葡萄糖殘基轉(zhuǎn)移磷酸，產(chǎn)生G1P，同時產(chǎn)生一個新的非還原端，重復(fù)上述反應(yīng)。第十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月非還原端+G-1-P 極限糊精寡聚-（1,41,4)葡萄糖轉(zhuǎn)移酶-1,4-糖苷+GH2O脫支酶 +G-1-P磷酸化酶磷酸化酶Pi第十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、糖原的分解1）定義：糖原分解是指肝糖原分解為葡萄糖的過程。肌肉中因沒有6磷酸葡萄糖酶，故肌糖原不能分解為葡萄糖，主要進(jìn)入糖酵解途徑和有氧氧化途徑.第十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2）糖原分解過程：A.1磷酸葡萄糖的生成糖原磷酸化酶第二十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2

9、022年6月B.6磷酸葡萄糖的生成第二十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月C.葡萄糖的生成6磷酸葡萄糖酶（肝、腎）第二十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3)糖原分解反應(yīng)的特點：A.糖原磷酸化酶是關(guān)鍵酶、限速酶，分a（活化）、b（非活化）兩種形態(tài)，可相互轉(zhuǎn)變B.分解過程不消耗ATPC.肌糖原不能直接分解為游離的葡萄糖第二十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4）反應(yīng)意義：肝糖原分解不僅可以氧化供

10、能，而且可以分解為游離的葡萄糖維持血糖恒定；肌糖原是肌肉收縮時的主要供能物質(zhì)，可經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)化為乳酸，經(jīng)血液循環(huán)到肝臟，轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃蚱咸烟?，對血糖的調(diào)節(jié)起間接作用。第二十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細(xì)胞壁多糖的酶促降解1、纖維素的降解2、果膠物質(zhì)的水解第二十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、纖維素的酶水解纖維素是由-D-葡萄糖通過-1, 4-糖苷鍵連接而成的長鏈大分子。纖維素酶能特異性地水解-1, 4-糖苷鍵，最終將纖維素水解成葡萄糖。人和動物的消化系統(tǒng)中不能分泌出纖維素酶，所以不能直接利用纖維素作為食物。反芻動物（牛，羊等）的消化道中含有某些微生

11、物，這些微生物能分泌出纖維素酶，因此反芻動物能利用纖維素作為食物。第二十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月纖維素的酶解過程：纖維素消化道內(nèi)大量的 微生物發(fā)酵低級脂肪酸 （乙酸、丙酸等）細(xì)胞葡萄糖第三十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、果膠物質(zhì)的水解原果膠：可溶性果膠與纖維素的雜合物果膠：半乳糖醛酸甲酯及少量半乳糖醛酸通過1，4糖苷4鍵連接而成的長鏈高分子化合物果膠酸：1，4多聚半乳糖醛酸果膠酶、果膠酯酶植物器官脫落及果實軟化的直接原因第三十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 糖酵解glycolysisLouis Pasteur in his l

12、aboratory第三十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、糖酵解的定義：糖酵解在細(xì)胞胞液中進(jìn)行（無氧條件），是葡萄糖或糖原經(jīng)過酶催化作用降解成丙酮酸，進(jìn)而還原為乳酸并釋放少量能量的過程。稱為糖的無氧分解。這一過程與酵母菌使糖發(fā)酵的過程相似，又稱為糖酵解，簡稱EMP途徑。 (Embden-Meyerhof-Parnas，EMP)糖酵解的反應(yīng)部位：細(xì)胞液（胞漿）。它是動物、植物和微生物細(xì)胞中葡萄糖分解的共同代謝途徑。糖酵解是三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化的前奏。如果供氧不足，NADH不進(jìn)入呼吸鏈，而是把丙酮酸還原成乳酸。第三十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解的概念

13、In glycolysis (from the Greek glykys, meaning “sweet,” and lysis, meaning “splitting”), a molecule of glucose is degraded in a series of enzyme-catalyzed reactions to yield two molecules of the three-carbon compound pyruvate. derive most of their energy from glycolysis; many anaerobic microorganisms

14、 are entirely dependent on glycolysis.第三十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月The Development of Biochemistry and the Delineation of Glycolysis Went Hand by Hand1897, Eduard Buchner (Germany), accidental observation : sucrose (as a preservative) was rapidly fermented into alcohol by cell-free yeast extract.The a

15、ccepted view that fermentation is inextricably tied to living cells (i.e., the vitalistic dogma) was shaken and Biochemistry was born: Metabolism became chemistry!第三十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 1900s, Arthur Harden and William Young Pi is needed for yeast juice to ferment glucose, a hexose diphosphate

16、(fructose 1,6-bisphosphate) was isolated.1900s, Arthur Harden and William Young (Great Britain) separated the yeast juice into two fractions: one heat-labile, nondialyzable zymase (enzymes) and the other heat-stable, dialyzable cozymase (metal ions, ATP, ADP, NAD+).第三十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(Glycol

17、ysis was also known as Embden-Meyerhof pathway).The whole pathway of glycolysis (Glucose to pyruvate) was elucidated by the 1940s.1910s-1930s, Gustav Embden and Otto Meyerhof (Germany), studied muscle and its extracts:Reconstructed all the transformation steps from glycogen to lactic acid in vitro;

18、revealed that many reactions of lactic acid (muscle) and alcohol (yeast) fermentations were the same! Discovered that lactic acid is reconverted to carbohydrate in the presence of O2 (gluconeogenesis); observed that some phosphorylated compounds are energy-rich. 第三十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共

19、一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、糖酵解過程 第三十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月基本反應(yīng)途經(jīng)丙 酮 酸（ 2*3C ）2ATP 2H（NADH） E1E2E3-1 ATP F-1,6-P（6C）-1 ATP G（6C） G-6-P 3-P-甘油醛 （2*3C） 乳 酸（ 2*3C ） 2H 第一階段 6C 6C 消耗 2ATP 兩個關(guān)鍵酶 第二階段 6C 2*3C 以后代謝結(jié)果乘2 第三階段 2*3C 2*3C 一次脫氫、二次產(chǎn)能 一個關(guān)鍵酶無 氧 酵 解2ATP2H ( NADH )第四階段 2*3C 2*C 丙酮酸還原生成乳酸磷酸果糖激酶 （E2）第四十張，PPT共

20、一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一階段：1、葡萄糖的磷酸化己糖激酶是糖酵解途徑的第一個限速酶第四十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月激酶：催化將ATP上的磷酸基團轉(zhuǎn)移到受體上的酶。激 酶都需要Mg2+作為輔助因子。己糖激酶（HK） a 關(guān)鍵酶，催化不可逆反應(yīng)，ATP 參與 b 葡萄糖激酶是肝中存在的己糖激酶的同工酶HexokinaseGlucoseInduced fit第四十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月葡萄糖磷酸化反應(yīng)的意義a 將葡萄糖磷酸化易參加代謝反應(yīng)的活化形式；b 磷酸化的葡萄糖有防止胞內(nèi)葡萄糖外滲的作用；c 為后續(xù)進(jìn)行的底物水平磷化貯備了磷酸基團。

21、第四十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、磷酸己糖異構(gòu)化PP第四十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月P3、1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶是糖酵解途徑的最重要的限速酶，其活性大小控制著整個途徑的進(jìn)程ATPATPADPADPP第四十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 One subunit of the tetrameric phosphofructokinase-1 (PFK-1)RegulatoryADPThe committing step第四十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸果糖激酶己糖激酶磷酸己糖異 構(gòu) 酶葡萄糖6磷酸

22、果糖6磷酸葡萄糖1，6二磷酸果糖ATPADPATP磷酸化酶糖 原1磷酸葡萄糖磷酸果糖變 位 酶ADP己糖激酶磷酸果糖激酶ATPATP第四十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 二. 糖酵解的過程 第一階段 碳鏈不變，但兩頭接上了磷酸基團，為斷裂作好準(zhǔn)備。 消耗兩個ATP。第四十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4、1,6-二磷酸果糖的裂解第二階段：CHOCH2OPCCHCH2OCOHOPHOHH1,6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛第四十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月5、磷酸丙糖的同分異構(gòu)化相

23、當(dāng)于1,6-二磷酸果糖裂解為兩分子的3-磷酸甘油醛。第五十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月A ketoseAn aldose第五十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月6、3-磷酸甘油醛氧化為1,3-二磷酸甘油酸第三階段：CHOHCH2OCHOPCHOHCH2OCOOPP+NAD+Pi+NADH+H+HH3-磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油酸這是糖酵解過程中唯一一步脫氫反應(yīng)第五十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了還原劑 NADH。催化此反應(yīng)的酶是巰基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑

24、制糖酵解。第五十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月砷酸鹽破壞1，3二磷酸甘油酸的形成第五十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月7、高能磷酸基團的轉(zhuǎn)移糖酵解中第一次底物水平磷酸化，1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATP+ ADP+ ATPATP第五十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月8、3-磷酸甘油酸異構(gòu)為2-磷酸甘油酸第五十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 二. 糖酵解的過程The phosphoglycerate mutase of wheat germ catalyzes an intramolecular phosphoryl transfe

25、r第五十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月9、磷酸烯醇式丙酮酸的生成 這一步其實是分子內(nèi)的氧化還原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。第五十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月10、丙酮酸的生成糖酵解中第二次底物水平磷酸化，丙酮酸激酶是第三個限速酶1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子ATPADPATPATP第六十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月自發(fā)反應(yīng)第六十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2ATP2ATP3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸酸酮丙烯醇式丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶2ADP

26、烯醇化酶磷酸甘油酸變位酶磷酸甘油酸 激 酶磷酸甘油酸脫氫 酶NAD+PiNADH+H+2ATP2ADP2ATP第六十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 二. 糖酵解的過程 通過分子內(nèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整, 生成了樞紐物質(zhì)丙酮酸Summary第六十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四階段：丙酮酸還原生成乳酸丙酮酸乳酸第六十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解分為四個階段第一階段：葡萄糖的磷酸化葡萄糖3步1，6二磷酸果糖第二階段：糖的裂解階段1，6二磷酸果糖兩分子的磷酸丙糖2步第三階段：產(chǎn)能階段兩分子的3磷

27、酸甘油醛兩分子丙酮酸5步第四階段：還原階段兩分子丙酮酸兩分子乳酸1步第六十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月己糖激酶ADPATP葡萄糖6-磷酸葡萄糖磷酸果糖激酶ADPATP1,6-二磷酸果糖磷酸葡萄糖異構(gòu)酶6-磷酸果糖變位酶2-磷酸甘油酸2ATP丙酮酸激酶2ADP丙酮酸2ATP2ADP3-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸烯醇化酶磷酸甘油醛脫氫酶1,3-二磷酸甘油酸NAD+NADH+H+醛縮酶3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮乳酸無氧丙酮酸脫羧酶乙醛乙醇無氧CO2糖原1-磷酸葡萄糖己糖激酶丙酮酸激酶磷酸果糖激酶ATPATP2ATP2ATP2NADH+H+第六十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2

28、022年6月三、糖酵解的反應(yīng)特點1、整個過程無氧參加；2、三個限速酶；3、從葡萄糖開始凈生成2分子ATP，從糖原開始凈生成3分子ATP；4、一次脫氫輔酶為NAD，生成的NADHH中的2H最后又交給丙酮酸生成了乳酸。 第六十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月四、糖酵解的意義1、是生物體對不良環(huán)境條件的一種適應(yīng)能力；2、是紅細(xì)胞和某些組織細(xì)胞的主要供能方式；3、在工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中具有重要的實踐意義。第六十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月肌肉收縮與糖酵解供能肌肉內(nèi)ATP含量很低； 糖酵解意義結(jié)論： 糖酵解為肌肉收縮迅速提供能量肌肉中磷酸肌酸儲存的能量可供肌肉收縮所急需

29、的化學(xué)能; 即使氧不缺乏，葡萄糖進(jìn)行有氧氧化的過程比糖酵解長得多,來不及滿足需要;背景：劇烈運動時：肌肉局部血流不足，處于相對缺氧狀態(tài)。第七十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月初到高原與糖酵解供能人初到高原，高原大氣壓低，易缺氧糖酵解意義機體加強糖酵解以適應(yīng)高原缺氧環(huán)境海拔 5000米背景：結(jié)論：第七十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 無線粒體，無法通過氧化磷酸化獲得能量糖酵解意義 代謝極為活躍，即使不缺氧,也常由糖酵解提供部分能量。成熟紅細(xì)胞：視網(wǎng)膜、神經(jīng)、白細(xì)胞、骨髓、腫瘤細(xì)胞等:視網(wǎng)膜某些組織細(xì)胞與糖酵解供能第七十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6

30、月某些病理狀態(tài)與糖酵解供能 某些病理情況下機體主要通過糖酵解獲得能量.糖酵解意義嚴(yán)重貧血大量失血呼吸障礙肺及心血管等疾病第七十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、糖酵解過程的能量換算第七十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月六、丙酮酸的去路1.生成乳酸2.生成乙醇第七十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月六. 糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路(1)在無氧或相對缺氧時 發(fā)酵 有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵：由葡萄糖 乙醇的過程丙酮酸脫羧酶需

31、要TPP作為輔酶。第七十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)在無氧或相對缺氧時 酒精發(fā)酵第七十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)在無氧或相對缺氧時 乳酸發(fā)酵 乳酸發(fā)酵：由葡萄糖 乳酸的過程乳酸脫氫酶在動物體內(nèi)有5種同工酶：H4、H3M、H2M2、HM3、M4 第八十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)在無氧或相對缺氧時 乳酸發(fā)酵 許多微生物常進(jìn)行這種過程。此外，高等動物在氧不充足時，也可進(jìn)行這條途徑，如肌肉強烈運動時即產(chǎn)生大量乳酸。第八十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)在有氧條件下 丙酮酸有氧氧化 丙酮酸被徹底氧化成C

32、O2。 這一過程在線粒體中進(jìn)行。通過此過程可以使葡萄糖徹底降解、氧化成CO2。第八十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月六. 糖酵解產(chǎn)物的去路2. NADH的去路(1)在無氧或相對缺氧時酒精發(fā)酵中：作為 乙醛 乙醇 的供氫體乳酸發(fā)酵中：作為 丙酮酸 乳酸 的供氫體 1分子葡萄糖通過無氧酵解，只能生成 2 個ATP第八十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)在有氧條件下原核生物中：1分子的NADH通過呼吸鏈可產(chǎn)生3個ATP，真核生物中：在植物細(xì)胞或動物的肌細(xì)胞中，1分子 的NADH通過呼吸鏈可產(chǎn)生2個ATP。 1分子葡萄糖通過有氧酵解，可生成 2 + 22 = 6 個

33、ATP 1分子葡萄糖通過有氧酵解，可生成 2 + 32 = 8 個ATP第八十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月七、糖酵解的調(diào)節(jié)在代謝途徑中，發(fā)生不可逆反應(yīng)的地方常常是整個途徑的調(diào)控部位，而催化這些反應(yīng)的酶常常要受到調(diào)控，從而影響這些地方的反應(yīng)速度，進(jìn)而影響整個途徑的進(jìn)程。這些酶稱該途徑的關(guān)鍵酶。在糖酵解中，有三種酶催化的不可逆反應(yīng) 己糖激酶、PFK、丙酮酸激酶。所以它們是關(guān)鍵酶。這三種酶都是變構(gòu)酶。第八十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、己糖激酶（HK）活性的調(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu)-變構(gòu)酶 調(diào)節(jié)-G-6P對HK有反饋抑制作用，ADP為其變構(gòu)抑制劑，胰島素誘導(dǎo)葡萄糖激酶的合

34、成。己糖激酶主要分布在肝、腎以外的不能合成糖原的組織中，它對葡萄糖的Km=0.1mmol，專一性不強，可活化六碳糖。葡萄糖激酶主要存在于肝細(xì)胞，Km葡萄糖=5-10mmol，專一性很強。一般情況下細(xì)胞葡萄糖濃度=4mmol，己糖激酶是一般情況下激活葡萄糖的酶。當(dāng)血糖濃度很高時，葡萄糖激酶在肝臟中活化葡萄糖，隨即通過UDPG而合成糖原。第八十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 已糖激酶(hexokinase)已糖激酶有4種同功酶，即型已糖激酶的分型 型 型 中文名稱 已糖激酶(HK) 葡萄糖激酶(GK) 英 文 hexokinase glucokinase存在范圍 在組織細(xì)胞中 僅

35、在肝臟和胰腺 廣泛存在 細(xì)胞存在與葡萄糖親和力 高 低 Km: 0.01mmol/L Km: 10100mmol/L 產(chǎn)物反饋抑制 有 無 激素調(diào)控 受激素調(diào)控 第八十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、磷酸果糖激酶1（PFK-1）的調(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu)-變構(gòu)酶，該步反應(yīng)是糖酵解關(guān)鍵步驟。 調(diào)節(jié) 變構(gòu)抑制劑：ATP、檸檬酸，H+ 變構(gòu)激活劑：AMP，ADP， 1,6二磷酸果糖, 2,6二磷酸果糖，無機磷低的能量狀態(tài)（ATP濃度?。┘せ頟FK；高的能量狀態(tài)（ATP濃度高）抑制PFK；特點：受1,6二磷酸果糖 及2,6二磷酸果糖的正反饋調(diào)節(jié)第八十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6

36、月Phosphofructokinase-1 (PFK-1) is regulated bymany negative andpositive effectorsFructose 1,6-bisphosphateADP第八十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月* 2,6二磷酸果糖的生成與作用 1)生成： PFK-2 6-P-F 2,6二磷酸果糖 ATP ADP 2)作用： a.與ATP協(xié)同消除抑制劑對PFK-1的抑 制作用， b.促進(jìn)1,6二磷酸果糖的生成第九十一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3)PFK-2是一雙功

37、能酶： (1)PFK-2 -使 6-P-F磷酸化 (2)果糖二磷酸酶-2 -使 6-P-F去磷酸化磷酸化后激酶活性下降，磷酸酶活性升高。第九十二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 A regulated bifunctional enzyme (PFK-2 and FBPase-2) synthesizes (from Fru-6-P) and degrades fructose 2,6-bisphosphate.A feedforward stimulation: Fru-6-P stimulate the synthesis and inhibits the hydrolysi

38、s of Fru-2,6-bisphosphate, which in turn stimulates PFK-1.第九十三張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 調(diào)節(jié)的機制 6-P-F 1，62P-F PFK-2 PFK-1 2,62P-F 1，6-2P-F果糖二磷酸酶第九十四張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月血糖 胰高血糖素 cAMP PFK-2 雙功能酶磷酸化 果糖二磷酸酶 PFK-2 2,6-2P-F 糖酵解下降第九十五張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、丙酮酸激酶（PK)的調(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu)-變構(gòu)酶 調(diào)節(jié) 變構(gòu)抑制劑：ATP、乙酰輔酶A， 長鏈脂肪酸，Ala

39、 (肝) 變構(gòu)激活劑： 1,6-二磷酸果糖 機制：cAMP共價修飾調(diào)節(jié)：胰高血糖素通過cAMP和PKA使其磷酸化而抑制其活性。第九十六張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十七張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第九十八張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月八、其他六碳糖進(jìn)入糖酵解途徑1、果糖2、半乳糖3、甘露糖第九十九張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解小結(jié)第一百張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 Six types of reactions occur: group transfer (kinase), isomerization

40、(isomerase), aldol cleavage (aldolase), dehydrogenation (dehydrogenase), group shift (mutase), dehydration (dehydratase or enolase).Ten steps of reactions are involved in the pathway.Only a small fraction (5%) of the potential energy of the glucose molecule is released and much still remain in the f

41、inal product of glycolysis, pyruvate.All the enzymes are found in the cytosol (pyruvate will enter mitochondria for further oxidation).第一百零一張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月 糖酵解過程的11個酶 已糖激酶/葡萄糖激酶 磷酸已糖異構(gòu)酶 磷酸果糖激酶-1 醛縮酶 磷酸丙糖異構(gòu)酶氫酶 3-磷酸甘油醛脫 3-磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 乳酸脫氫酶 磷酸化酶* 磷酸葡萄糖變位酶*第一百零二張，PPT共一百一十一頁，創(chuàng)作于2022年6月糖酵解過程的12步反應(yīng) 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖 磷酸二羥丙酮+3-磷酸甘油 磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛 3-磷酸甘油醛 1,3-二磷酸甘油酸 1,3-二磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油