糖酵解 PPT课件

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

糖酵解
1
新陈代谢
糖代谢
分解
合成
脂代谢 蛋白质代谢 核酸代谢
糖酵解
无氧
磷酸戊糖途径及其他
有氧
酵解〔乳酸+ATP〕 柠檬酸循环〔H2O+CO2+ATP〕 发酵〔酒精+CO2+ATP〕
2
糖酵解主要内容
• 概念表述〔识记〕
• 将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反响， 是生物体内普遍存在的葡萄糖降解的途径。该途径也称作 Embden-Meyethof-Parnas 途径，简称ＥＭＰ途径。
糖原，淀粉
糖蛋白等 甘露糖
半乳糖
水果果糖
肌肉
肝脏
半乳糖-1-磷酸
果糖-1-磷酸
UDP-半乳糖
甘油醛
甘露糖-6-磷酸
UDP-葡萄糖 葡萄糖-1-磷酸
甘油
磷酸二羟丙酮
甘油-3-磷酸
葡萄糖
葡萄糖-6-磷酸
果糖-6-磷酸
甘油醛-3-磷酸
23
生成了具有高能磷酸基团转移势能的化合物
10
第七步反响：甘油酸-1，3-二磷酸的去磷酸化
糖酵解过程开场收获ATP
11
第八步反响: 甘油酸-3-磷酸的异构化
为进一步去磷酸化做准备
12
第九步反响: 甘油酸-2-磷酸的脱水
为进一步去磷酸化做准备
13
第十步反响: 烯醇式丙酮酸的去磷酸化
糖酵解过程最终收获ATP
• 无氧条件：留在细胞质，不彻底分解
• 发酵生成酒精：
酵母等
• C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2C2H5O + 2CO2 + 2ATP + 2H2O

4ATP
丙酮酸 (2 - 3C) (PYR)
C-C-C C-C-C (PYR) (PYR)
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。
你不需要记住任何代谢物的结构式
反应1：葡萄糖的磷酸化
葡萄糖的磷酸化
第一步不可逆反应
缺氧与缺氧诱导的转录因子参与糖酵解途径的一些酶的兼职功能48糖酵解某些中间物的代谢流向49己糖激酶己糖激酶控制葡萄糖的进入控制葡萄糖的进入磷酸果糖激酶pfk最关键的调控酶丙酮酸激酶可调节酵解途径代谢物的输出第六节第六节糖酵解的调节糖酵解的调节50一葡萄糖的可得性51二己糖激酶和葡萄糖激酶的调节52三pfk1的调节
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
糖酵解某些中间物的代谢流向
第六节 糖酵解的调节
己糖激酶 控制葡萄糖的进入
磷酸果糖激酶 (PFK)
丙酮酸激酶
最关键的调控酶
可调节酵解途径代谢物的输出
一、葡萄糖的可得性
二、己糖激酶和葡萄糖激酶的调节
三、PFK-1的调节：别构调节
1 2
负别构调节 正别构调节
ATP、柠檬酸、质子
AMP、ADP、F-2,6-BP
内的进一步代谢。
葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞

G-6-P
G-1-P UDPG Gn
（糖异生） （酵解途径）
（糖原分解）
F-6-P
丙酮酸
（有氧氧化）
CO2+H2O
（无氧酵解）
乳酸
教法分析——对比法
反应部位
糖酵解
糖的 有氧氧化 磷酸戊糖
途径
细胞液 细胞液 线粒体
细胞液（肝)
糖异生 糖原的合成 糖原的分解
肝、肾 细胞液 （肝、肌肉） 细胞液 （肝）
课程概况
• 《》是我院药学专业、医药营销专业学 生必修的专业基础课程。
• 主要是阐述生物体内生命大分子物质的 结构与功能，营养物质与非营养物质以 及能量的代谢过程、规律及调节机制， 遗传信息的传递与表达等。
课程概况
支撑课程
课程名称
联系点
承前启后
桥梁作用
本课
后续课程
程
生
课程名称
联系点
有机化学
物 化学结构式、反 应原理
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
• 讨论：1、患者为什么出现乏力症状？
• 2、为什么患者食欲增强时，体重反而减轻？
• 3、你能判断出患者得什么病吗？
教学方法
注重加强与药学专业后续课程联系： 与药理学科联系
胰岛素降血糖的机制（加速葡萄糖的 无氧氧化和有氧氧化，促进糖原的合成， 抑制糖异生等）
口服降血糖药物降血糖的机制
主要 内容
教学内 容分析 教法分析
掌握糖的分解 代谢中的能量计 算

生物化学
第11章 糖代谢
——糖酵解
第一节 生物体内的糖类
一、糖的概念
糖是多羟基醛与多羟基 酮及其衍生物或聚合物 的总称
甘油醛
二羟丙酮
含有不同碳原子数的单糖都有其醛糖和酮糖形式
单糖结构通式
Name
Formula
三碳糖(Triose) 四碳糖(Tetrose) 五碳糖(Pentose) 六碳糖(Hexose) 七碳糖(Heptose) 八碳糖(Octose)
醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate, PEP)； ⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷酸基交给ADP生
成ATP
。CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸甘油醛
NAD++Pi
NADH+H+
(6)
O=C O P
3-磷酸甘油醛 脱氢酶,GAPDH
C OH
CH2 O P
1,3-二磷酸甘油酸
一些细菌 和真菌能 分泌纤维 素酶
三、糖的生理功能
1. 生物体的主要能源物质
通过生物氧化提供生命活动需要的能量，能源贮存
2. 提供合成体内其他物质的原料
如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等 物质的原料。
3. 作为机体组织细胞的组成成分
糖脂、糖蛋白构成生物膜，纤维素，肽聚糖。
4. 作为细胞识别的信息分子
砷酸（AsO43-）与磷酸（PO43-） 结构相似，替代磷酸形成1-砷酸3-磷酸甘油酸，但其不稳定易水 解为3-磷酸甘油酸，这样导致无 法形成高能磷酸键，不能生产 ATP，但并不影响酵解反应。
解偶联剂：解除氧化和磷酸化的 偶联作用
。CHO
CH OH
CH2 O P

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+。

糖酵解途径涉及10个酶催化反应，途径中的酶都位于细 胞质中，一分子葡萄糖通过该途径被转换成两分子丙酮酸。 糖酵解的10个反应可以分为己糖和丙糖两个阶段。己糖阶段 是从葡萄糖到果糖-1,6-二磷酸，丙糖阶段是从果糖-1,6-二磷 酸裂解转换为两个三碳的磷酸丙糖开始到糖酵解的产物丙酮 酸为止。
ห้องสมุดไป่ตู้ 葡萄糖酵解过程
磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内，因为磷酸化的糖含有带负电荷的磷 酰基，可防止糖分子再次通过质膜。这是细胞的一种保糖机制。在糖代谢 的整个过程中，直至净合成能量之前，中间代谢物都是磷酸化的。
己糖激酶以六碳糖为底物，专一性不强。除了葡萄糖可作为己糖激酶 的底物外，它也可催化甘露糖、果糖等己糖的磷酸化。己糖激酶对D-葡萄 糖的Km=0.1mmol/L，而肝葡萄糖激酶的Km=10 mmol/L，平时细胞内葡萄 糖浓度为5 mmol/L，此时己糖激酶的酶促反应已达最大速度，而葡萄糖 激酶并不活跃。只有在进食后，肝细胞内葡萄糖浓度高时葡萄糖激酶才起 作用，所以葡萄糖激酶是个诱导酶。
－NAD+ CH2O-P
-SH
Pi NADH+ +H+
见教材下册P66，糖酵解过程中，中间产物磷酸化的 重要意义是：
（1） （2） （3）
糖酵解包括10步酶催化反应
1、己糖激酶催化葡萄糖磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸，消 耗一分子ATP.
糖酵解的第一步反应是葡萄糖的C-6被磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸，这 一磷酰基团转移反应是由己糖激酶催化的，消耗一分子ATP，该反应是不 可逆反应。
2、葡萄糖-6-磷酸异构酶催化葡萄糖-6-磷酸转化为果糖-6-磷酸
葡萄糖-6-磷酸异构酶催化葡萄糖-6-磷酸转化为果糖-6-磷酸，这是一个醛 糖－酮糖同分异构化反应，反应是可逆的。

乙醇脱氢酶
乙醛
NADH
丙酮酸
丙酮酸脱羧酶
CO2
乙醇
NAD＋
七、糖酵解作用的调节 糖酵解代谢途径有三个关键酶：
己糖激酶
磷酸果糖激酶
丙酮酸激酶
三种酶催化的反应均为不可逆的，因此，都具
有调节糖酵解的作用。
其中，磷酸果糖激酶所催化的反应是糖酵解的 限速步骤。
1.磷酸果糖激酶（PFK）的调节
① ATP：高浓度的ATP使酶与底物F-6-P的亲和力降
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。
二、糖酵解途径的实验依据
酵母抽提液的发酵速度比完整酵母慢，且逐渐缓
将经过透析失活的酵母液混合在一起后又恢复发
酵能力
由此推断发酵需要两类物质：一是热不稳定的， 不可透析的组分即酶；二是热稳定的可透析的组 分，如辅酶、ATP、金属离子等。
碘乙酸对酵母生长有抑制作用 将葡萄糖、酵母抽提液及碘乙酸一起保温，可以 分离出少量的磷酸丙糖（主要是3-磷酸甘油醛和 磷酸二羟丙酮的平衡混合物）
3.丙酮酸激酶的调节
果糖-1,6-二磷酸对该酶有激活作用；
ATP是该酶的变构抑制剂；
丙氨酸为该酶的变构抑制剂；
共价修饰调节：该酶的去磷酸化形式为活性形
式；磷酸化形式为非活性形式。
高浓度葡萄糖促进该酶的去磷酸化；
八、其它糖进入糖酵解的途径
糖原 1-磷酸葡萄糖