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葡萄糖酵解ppt课件

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糖酵解(葡萄糖无氧分解)

糖酵解(葡萄糖无氧分解)

糖酵解:葡萄糖在细胞液中，经无氧分解转变为乳酸并生成少量ATP的过程称之为糖酵解。

糖酵解亦称EMP途径。

糖酵解的反应部位：胞浆激酶：催化ATP分子的磷酸基（r-磷酰基）转移到底物上的酶称激酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。

哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。

肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶。

它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控底物水平磷酸化：代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使底物分子内部能量重新分布，能量集中生成高能键，然后使ADP磷酸化生成ATP的过程。

变位酶：通常将催化分子内化学集团移位的酶。

糖酵解分为两个阶段：第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸，称之为糖酵解途径1、葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（己糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）2、6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖（磷酸葡萄糖异构酶）3、6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖（磷酸果糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）4、磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖（醛缩酶）5、磷酸丙糖的同分异构化（磷酸丙糖异构酶）6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸（3-磷酸甘油醛脱氢酶）7、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸激酶）8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸变位（生成2molATP，反应可逆）9、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸（烯醇化酶）10、磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP（丙酮酸激酶）（生成2molATP，反应不可逆）第二阶段由丙酮酸转变成乳酸糖酵解的生理意义：①在无氧或相对缺氧的条件下，为机体提供生命活动所必需的能量。

②即使在有氧的条件下，机体有些组织也要由无氧酵解来供能，如成熟的红细胞、视网膜、肾脏髓质等。

糖酵解的特点：⑴反应部位：胞浆，参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞浆中。

⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程。

⑶反应全过程不可逆，其中有三步不可逆的反应方式：底物水平磷酸化终产物乳酸的去路：释放入血，进入肝脏再进一步代谢。

糖酵解ppt课件

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糖酵解
17
9. 2-磷酸甘油酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
COO
Mg2+
烯醇化酶
C O～P CH 2
2-磷酸甘油酸 2-PG
磷酸烯醇式丙酮酸 (PEP)
分子内脱水形成双键，引起分子内能量重 新分布，形成高能磷酸键。
糖酵解
18
10. PEP转变成丙酮酸（pyruvate)
8
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
3-磷酸甘油醛
DHAP
GAP
糖酵解
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。
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+。

优选生物化学糖酵解课件

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第二阶段的反应
高能键
该反应中产生第一个还原型的辅酶I(NADH＋ H+),同时吸收1分子无机磷酸。碘乙酸是一种不可逆 抑制剂，它与-SH结合。砷酸使得其氧化作用与磷酸 化作用解偶联，即反应仍进行，但未形成高能磷酸键。
砷酸的3 -磷酸甘油酸，后者易水解成3 -磷酸甘油酸。
第二阶段是能量获得阶段（payoff phase)， 3-磷酸甘油醛转变为丙酮酸，生成4ATP和 2NADH +H+。
葡萄糖的碳架分解产生丙酮酸、磷酸化ADP 产生ATP、产生的氢转变为NADH。
第一阶段的反应
（一）葡萄糖的磷酸化
催化这一反应的酶有己糖激酶和葡萄糖激酶。己糖激 酶专一性弱，Km值小，存在所有的细胞内；别构调节酶, 受ADP和葡萄糖6-磷酸的变构抑制。
优选生物化学糖酵解课件
一、糖酵解（glycolysis)概念
也称EMP（Embden－Meyerhof途径），指葡 萄糖在无氧条件下分解生成2分子丙酮酸并释放出 能量的过程。 ▪ 总反应式：
Glc+2Pi+2ADP+2NAD+
2丙酮酸＋2ATP+2NADH+H++2H2O
它是氧化磷酸化和三羧酸循环的前奏。 是动物、植物、微生物细胞中葡萄糖分解产生能量 的共同代谢途径。
▪ 糖酵解过程
糖原
1-磷酸葡萄糖 b 6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖1
葡萄糖 果糖
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
磷酸二羟丙酮
丙酮酸
3-磷酸甘油酸磷酸
磷酸烯醇式丙酮酸
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
▪ 糖酵解可分为两个阶段：
1分子葡萄糖分解为2分子丙酮酸需经10步反应， 前5步反应为准备阶段，1Glc转变为2三碳物：磷 酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，消耗2ATP。

生物化学第19章 糖酵解(共51张PPT)

生物化学第19章 糖酵解(共51张PPT)
是如何捕获这能量的?
糖酵解第一阶段反应
2、G-6-P异构成F-6-P
葡萄糖磷酸异构酶
糖酵解第一阶段反应
2、G-6-P异构成F-6-P
葡萄糖磷酸异构酶
催化该反应的PGI具有绝对的底物专一性和立体专一性， 一些C5磷酸代谢途径的中间物如赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮
糖-7-磷酸等都是它的竞争性抑制剂。
糖酵解第一阶段反应
2、G-6-P异构成F-6-P
1、果糖
其它六碳糖进入糖酵解途径
2、半乳糖
半乳糖与葡萄糖结构极为相似，它进入糖酵 解途径需要5步反应，最后形成G-6-P而进入。
其它六碳糖进入糖酵解途径
2、半乳糖
其它六碳糖进入糖酵解途径
2、半乳糖血症
这是一种遗传病，不能将半乳糖转变成葡萄 糖。原因是缺乏半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶， 不能使Gal-1-P转变成UDP-Gal。结果造成血 中Gal升高，进一步造成眼睛晶状体Gal升高， 从而引起晶状体混浊引起白内障。
迅速水解生成3-磷酸甘油酸。砷酸盐的加入使甘油酸-3-磷酸释 放的能量未能与磷酸化作用相偶联而被贮藏。
水解
+ 砷酸
1-砷酸-3-磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
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ATP
其它六Байду номын сангаас糖进入糖酵解途径
它们的活性受到变构效应物及酶共价修饰的调节。
先在己糖激酶下形成甘露糖-6-P，再经磷酸甘露糖异构酶催化形成F-6-P。
糖酵解作用的调节
3、已糖激酶HK和丙酮酸激酶PVK对糖酵解 的调节
不活跃的 磷酸化的丙酮酸激酶
H2O
ADP
减少 葡萄糖浓度

糖酵解PPT课件

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PEP的合成
反应10:第二步底物水平的磷酸化
PEP转化成丙酮酸，同时产生 ATP

是第三步不可逆反应 由丙酮酸激酶催化 产生两个ATP，可被视为糖酵解途径最后 的能量回报。 ΔG为大的负值——受到调控!
第二次底物水平的磷酸化
NADH和丙酮酸的去向
取决于细胞有氧还是无氧？？

在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运
葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化第一步不可逆反应第一步不可逆反应由己糖激酶或葡萄糖激酶催化由己糖激酶或葡萄糖激酶催化引发反应引发反应atpatp被消耗以便后面得到被消耗以便后面得到更多的更多的atpatpatpatp的消耗使葡萄糖的磷酸化能够自发地的消耗使葡萄糖的磷酸化能够自发地进行进行己糖激酶和葡萄糖激酶的比较葡萄糖的磷酸化至少有三个意义
第一步底物水平的磷酸化
反应8: 磷酸甘油酸的变位
磷酸基团从 C-3转移到C-2


由磷酸甘油酸变位酶催化 不同来源的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3-磷酸甘油酸分子内的磷酸基 团的转移。
糖酵解概述

发生在所有的活细胞 位于细胞质基质 共有十步反应组成——在所有的细胞 都相同，但速率不同。 通过该途径：葡萄糖或其他单糖在没 有氧气的参与下被氧化成丙酮酸，并 产生NADH和少量的ATP。
糖酵解的两阶段反应
能量投资阶段
葡萄糖 (6C) 2ATP
2 ATP - 消化 0 ATP - 产生 0 NADH - 产生
TIM防止副反应发生的机制
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

糖酵解葡萄糖丙酮酸PPT课件

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二、糖的分解代谢
生物体内葡萄糖（糖原）的分解主要有三条途径：
1. 无O2情况下，葡萄糖（G）→丙酮酸（Pyr） → 乳酸（Lac）
2. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经三羧 酸循环） 3. 有O2情况下，G → CO2 + H2O（经磷酸戊 糖途径）
.
糖酵解亦称EMP pathway，以纪念 Embden，Mayerholf 和Parnas。
M
2
g
+
烯醇化酶
O
COH
CH O PO 3H 2 CH 2O H 2-磷 酸 甘 油 酸
O
丙酮酸激酶
COH
CHOH
A D P M 2g + A T P
CH2
烯醇式丙酮酸
COOH CO CH3 丙酮酸
.
⑼ H2O 烯醇化酶
ADP ⑽
ATP
* 丙酮酸激酶
⑾ 自发
.
糖酵解过程
糖 原 a
b
1 -磷 酸 葡 萄 糖
.
前奏 a
CH2OH
H
OH
OH H
OH H
O OH
CH2OH
H
OH
OH H
CH2OH
H
OH
OH H
O H OH
O H OH
CH2OH
H
OH
OH H
OH
OP
H OH
CH2OH
H
OH
OH H
CH2OH
H
OH
OH H
OH
O
H OH
O H OH
.
细胞内糖 原在磷酸 化酶和脱 枝酶催化 下形成 1-磷酸 葡萄糖

葡萄糖酵解ppt课件

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糖的消化吸收
一、消化( Digestion)
1.食物中的糖： 淀粉、糖原（动物淀粉）； 麦芽糖、蔗糖、乳糖； 葡萄糖 2.消化部位： 主要在小肠，少量在口腔
3. 消化过程
口腔
胃 肠腔
淀粉
唾液α-淀粉酶
胰液α-淀粉酶
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （30%） （5%） （40%） （25%） 肠粘膜 上皮细 胞刷状 缘
① 无线粒体细胞：红细胞 ② 代谢活跃细胞或者组织：白细 胞、骨髓细胞、大脑等
CH2 O C O
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
P
CHO
3-磷酸 甘油醛
磷酸丙糖异构酶
CH CH2
OH O
C H 2O H
P
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
glyceraldehyde 3-phosphate
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
O =C
O OH
P
Pi、NAD+ NADH+H+
C
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
CH2 O
P
3-磷酸甘油醛脱氢酶
CH2 O
P
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
3-磷酸甘油醛
1,3-二磷酸 甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
唯一的（氧化）脱氢反应
Glu
ATP ADP
P
O H HO CH2 O H OH H H OH H OH

《糖酵解TCA》PPT课件

《糖酵解TCA》PPT课件

己糖激酶特性：
① 需要二价金属离子如Mg2+或Mn2+作为辅助因 子，己糖激酶才有活性；
② 别构酶：G-6-P和ATP是其别构抑制剂； ③ 同工酶：分布很广，动植物及微生物细胞中
均有； ④ 专一性：不强，能催化许多六碳糖，如D-果
糖、D-甘露糖等，但对葡萄糖亲和力较大； ⑤ 糖酵解的第一个调节酶（限速酶）。
其中一部分通过
磷酸化储存在 ATP中。
重点： ①酵解途径。 ②三羧酸循环的途径。 难点： ①计算酵解途径中ATP的量及能量利用效率。 ②计算三羧酸循环中ATP的量及能量利用效率。 ③淀粉及糖原的合成。
一 糖的酶水解 二 葡萄糖的分解代谢 三 糖的合成代谢
一、糖的酶水解（消化）
细胞外的降解是一种水解作用 细胞内的降解则是磷酸解
23-磷酸甘油酸
F-1,6-BP
ATP Ala
22-磷酸甘油酸
+
- 2磷酸烯醇丙酮酸
丙酮酸激酶
2丙酮酸
通过酶的别构效应或共价 修饰实现活性的调节
1）己糖激酶
此酶催化的产物6-磷酸葡萄糖是它的变构抑制剂。
2）磷酸果糖激酶
ATP和柠檬酸是此酶的变构抑制剂。这个酶所催 化的反应需要ATP，但随着糖酵解的进行，ATP 逐渐积累，高浓度的ATP对此酶活性又有抑制作 用
葡萄糖的主要代谢途径
葡萄糖
糖异生
6-磷酸葡萄糖 （有氧或无氧）
（无氧） 丙酮酸
糖酵解
（有氧）
乳酸 乙醇
乙酰 CoA
磷酸戊糖 途径
三羧酸 循环
动物细胞
磷酸戊糖途径 糖酵解 糖异生
胞饮
中心体
丙酮酸氧化 三羧酸循环
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
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血糖水平恒定的生理意义：
★保证重要组织器官的能量供应，特别是某
些依赖葡萄糖供能的组织器官。
脑组织不能利用脂肪酸，正常情况下主要依 赖葡萄糖供能；
红细胞没有线粒体，完全通过糖酵解获能；
骨髓及神经组织代谢活跃，经常利用葡萄糖 供能。

血糖的来源与去路
食 物 糖 消化
吸收 分解
有氧 酵解 途径 丙酮酸 无氧
3. 激素 调控
降低血糖：胰岛素insulin
升高血糖：胰高血糖素 糖皮质激素 肾上腺素 甲状腺素 生长激素
糖 的 分 解 代 谢
• • •
糖酵解 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
一、糖酵解(glycolysis)
•
定义：在无氧条件下，在细胞浆中
将葡萄糖分解为丙酮酸，并释放出少量 能量(ATP)的过程。 • 又称 EMP 途径，己糖二磷酸酯途径 （HDP途径）。 有氧无氧都能进行。
小肠粘膜细胞
细胞内膜 门静脉
ATP ADP+Pi
K+
Na+泵
Na+
Glu
SGL T
பைடு நூலகம்
4. 吸收途径
小肠肠腔
SGLT
肠粘膜上皮细胞 门静脉
肝脏
GLUT ：葡萄糖转运体 (glucose transporter)， 已发现有 5 种葡萄糖转 运体(GLUT 1～5)。
各种组织细胞
GLUT
体循环
血糖

血糖：指血液中的单糖，主要是葡萄糖。 血糖水平：指血糖浓度，与测定方法有关。 （1）葡萄糖氧化酶法：特异性强、价廉、 方法简单。正常空腹全血3.6～5.3mM； （2）邻甲苯胺法：结果可靠，正常空腹 全血为3.3～5.6mM； （3）福林—吴氏法：数值比实际高，本 法已趋淘汰。空腹血糖正常为4.4～6.7mM。
糖的消化吸收
一、消化( Digestion)
1.食物中的糖： 淀粉、糖原（动物淀粉）； 麦芽糖、蔗糖、乳糖； 葡萄糖 2.消化部位： 主要在小肠，少量在口腔
3. 消化过程
口腔
胃 肠腔
淀粉
唾液α-淀粉酶
胰液α-淀粉酶
麦芽糖+麦芽三糖 α-临界糊精+异麦芽糖 （30%） （5%） （40%） （25%） 肠粘膜 上皮细 胞刷状 缘
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
•
一分子葡萄糖转变为二分子3磷酸甘油醛，消耗2分子ATP。
•
以下可看作2分子3磷酸甘油醛 反应.
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
（三）丙酮酸的生成： ⑹ 磷酸化脱氢反应：3-磷酸甘油 醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
不可逆
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
（二）磷酸丙糖的生成：
⑷ 裂解反应：磷酸己糖裂解成2分 子磷酸丙糖
CH2 O
G-6-P F-6-P
ATP ADP
P
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
C H 2O C HO H H C C C O H OH OH
P
C
O
α-葡萄糖苷酶 α-临界糊精酶
乳糖
半乳糖
葡萄糖
蔗糖
果糖
二、 吸收(Absorption)
1.部位：小肠上段 2.形式 ： 单 糖 3.机制： 主动耗能 Na+依赖型葡萄糖转运体 (Na+-dependent glucose transporter，SGLT)分布于小肠、肾 小管上皮
刷状缘 肠 腔
P
O H HO CH2 O H OH H H OH H OH
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
己糖异构酶 6-磷酸果糖 F-6-P
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
6-磷酸葡萄糖
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
Glu
CO2 + H2O 供能
乳酸
肝糖原
糖异生
血 糖
糖原合成
肝（肌）糖原
其它糖
磷酸戊糖途径等
脂类、氨基酸合成代谢
非糖物质
脂肪、氨基酸

Regulation of BS level:
1. 肝脏调节： 2. 肾脏调节： 肾糖阈renal threshold for glu:
8.89-9.99mmol/L
糖尿glucosuria：
CH2 O C O
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
P
CHO
3-磷酸 甘油醛
磷酸丙糖异构酶
CH CH2
OH O
C H 2O H
P
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
glyceraldehyde 3-phosphate
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
⑶ 磷酸化反应：6-磷酸果糖转变为 1,6-二磷酸果糖
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
ATP
ADP
Mg2+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
6-磷酸果糖激酶-1 6-磷酸果糖
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
1,6-双磷酸果糖 需ATP供能 F-1,6-2P
磷酸二羟丙酮
3-磷酸 甘油醛
C H 2O H
醛缩酶 +
CHO
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
C H 2O
P
CH
OH
1,6-双磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
CH2 O
P
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑸ 异构化反应：磷酸丙糖的 同分异构化
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
（一）葡萄糖活化阶段：共三步
⑴ 磷酸解和磷酸化反应：葡萄糖 磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2 O H OH H H OH H OH
ATP ADP
F-1,6-2P 磷酸二 羟丙酮
NAD+ NADH+H+
3-磷酸 甘油醛
P O CH2
ATP Mg2+ ADP
葡萄糖酵解
教学重点

血糖的概念、来源和去路 糖酵解glycolysis 糖有氧氧化TCA cycle and PPP 糖异生gluconeogenesis
糖 的 生 物 功 能

氧化功能（energy storage） 人体重要组分（structural） 提供碳源合成其他物质（active substances）
H HO O H OH H H OH H OH
H HO
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
己糖激酶
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
ATP
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖 G-6-P 需ATP供能
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
丙酮酸
ATP
不可逆
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
⑵ 异构化反应：6-磷酸葡萄糖转变 为 6-磷酸果糖