第20章糖酵解.ppt
第一部分：血糖概述第一部分：血糖概述一、血糖的基本特点：一、血糖的基本特点：血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖.血糖含量是体内糖代谢的一项重要指标血糖含量是体内糖代谢的一项重要指标.空腹血糖浓度空腹血糖浓度 8080120mg/dl 120mg/dl 正常正常.空腹血糖浓度空腹血糖浓度 160mg/dl 160mg/dl 高血糖高血糖.空腹血糖浓度空腹血糖浓度 70mg/dl 70mg/dl 低血糖低血糖.二、血糖的来源：二、血糖的来源：食物：食物中的淀粉等碳水化合物食物：食物中的淀粉等碳水化合物.糖异生作用：糖异生作用：由非糖物质（脂肪或蛋白质代谢的由非糖物质（脂肪或蛋白质代谢的 中间产物）转化而来中间产物）转化而来.糖原的分解糖原的分解.三、血糖的去路：三、血糖的去路：氧化分解，释放能量，生成二氧化碳和水氧化分解，释放能量，生成二氧化碳和水.糖酵解作用，释放能量，生成终产物乳酸糖酵解作用，释放能量，生成终产物乳酸.合成糖原储存在肝脏、肌肉合成糖原储存在肝脏、肌肉.转化为脂肪储存转化为脂肪储存.四、与蛋白质、脂肪相比，糖作为能源的主要优点：四、与蛋白质、脂肪相比，糖作为能源的主要优点：糖的分解产物主要是二氧化碳和水，对机体无毒副作用糖的分解产物主要是二氧化碳和水，对机体无毒副作用.在无氧情况下糖也可供能在无氧情况下糖也可供能.糖的供能比例在糖的供能比例在55%55%65%.65%.第二部分：第二部分：糖酵解作用糖酵解作用(Glycolysis)一、糖酵解作用：一、糖酵解作用：定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙定义：在无氧的条件下，葡萄糖或糖原分解成丙 酮酸，并释放能量的过程称为糖酵解作用酮酸，并释放能量的过程称为糖酵解作用.这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为这一过程与酵母菌使糖发酵的过程相似，又称为 糖酵解，简称糖酵解，简称EMP途径途径.反应部位：胞浆反应部位：胞浆.二、糖酵解过程概述：二、糖酵解过程概述：1 1、碳骨架的变化：、碳骨架的变化：6C6C糖糖 2 2个个3C3C糖糖 葡萄糖葡萄糖 2 2分子乳酸分子乳酸 或葡萄糖或葡萄糖 2 2分子乙醇分子乙醇 +2+2分子分子COCO2 2第一阶段反应：葡萄糖的磷酸化反应第一阶段反应：葡萄糖的磷酸化反应OCH2OHOHOHOHOHHHHHMgOCH2OPO3H2OHOHOHOHHHHH己糖磷酸激酶葡萄糖6磷酸葡萄糖HOH磷酸己糖异构酶6-磷酸果糖H2O3POHOHOHCH2OHCH2OH2O3POHOHOHCH2OPO3H2CH2OOHHHOHOHCH2OHCH2OHOOHH磷酸果糖激酶己糖激酶ATPADPMgATPADPATPADPMg果糖1,6-二磷酸果糖2+2+2+葡萄糖的磷酸化反应葡萄糖的磷酸化反应OHOHHOHHOHHOHCH2HHO葡萄糖葡萄糖GATPADPMg+OHOHHOHHOHHOHCH2HOP6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P己糖激酶己糖激酶注意：己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶注意：己糖激酶是糖酵解途径的第一个关键酶.己糖激酶己糖激酶（1 1）专一性不强专一性不强,底物可以是葡萄糖也可以是果糖底物可以是葡萄糖也可以是果糖.（2 2）葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸和磷酸和ADPADP抑制（变构抑制剂）抑制（变构抑制剂）.葡萄糖激酶（肝脏）：葡萄糖激酶（肝脏）：（1 1）只作用于只作用于葡萄糖葡萄糖.（2 2）当葡萄糖浓度较高时发挥作用，）当葡萄糖浓度较高时发挥作用，G6PG6P促进糖原合成促进糖原合成.（3 3）不受产物葡萄糖）不受产物葡萄糖-6-6-磷酸的抑制磷酸的抑制.葡萄糖（葡萄糖（P)6-P)6-磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（G6PG6P）意义：意义：活化葡萄糖活化葡萄糖.磷酸化后的葡萄糖无法出细胞，是细胞的保糖机制磷酸化后的葡萄糖无法出细胞，是细胞的保糖机制.磷酸己糖异构化反应磷酸己糖异构化反应CH2OHCOCHHOCOHHCOHHCH2OPOHOHHOHHOHHOHCH2HOP6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶意义：使羰基从意义：使羰基从1位位C上转移到上转移到2位位C上，上，1位位C上上-OH游离，游离，为第二次磷酸化打基础为第二次磷酸化打基础.CH2OHCOCHHOCOHHCOHHCH2OP6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-PATPADPMg2+CH2OCOCHHOCOHHCOHHCH2OPP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖F-1,6-BP6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1是糖酵解途径的第二个关键酶是糖酵解途径的第二个关键酶.（3 3）1,6-1,6-二磷酸果糖的生成反应二磷酸果糖的生成反应磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶11：（1 1）ATPATP抑制该酶的活性：抑制该酶的活性：ATPATP既是底物又是变构抑制剂既是底物又是变构抑制剂.（2 2）AMPAMP可去除可去除ATPATP的抑制作用：的抑制作用：实际上是通过实际上是通过 AMP/ATP AMP/ATP 比值调节酶活性比值调节酶活性.（3 3）H+H+过高抑制酶活性过高抑制酶活性 避免酸中毒避免酸中毒.1,6-二磷酸果糖HOHH2O3POHOHOHCH2OPO3H2CH2OCH2OPO3H2CCH2OHOCH2OPO3H2CHOHCHO磷酸二羟丙酮3磷酸甘油醛磷酸丙糖异构酶964醛缩酶酶酶 1,6-1,6-二磷酸果糖的裂解反应二磷酸果糖的裂解反应CH2OCOCHHOCOHHCOHHCH2OPP1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖CH2OCOCH2OHCHOCOHHCH2OPP磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮96%3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛4%醛缩酶醛缩酶 相当于相当于1,6-二磷酸果糖裂解为两分子的二磷酸果糖裂解为两分子的3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛.生理状况下：磷酸甘油醛不断被消耗，磷酸二羟丙酮不断地生理状况下：磷酸甘油醛不断被消耗，磷酸二羟丙酮不断地 被异构化被异构化.第三阶段：产能阶段第三阶段：产能阶段2分子的分子的3磷酸甘油醛磷酸甘油醛2分子丙酮酸分子丙酮酸5 5步反应步反应CHOCHOHCH2OPCOC H3OO HC丙酮酸丙酮酸 3-3-磷酸甘油醛生成磷酸甘油醛生成1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸CHOCHOHCH2OPCCHOHCH2OPOPO3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛NAD+NADH+H+Pi1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶这是糖酵解过程中唯一的一次脱氢反应这是糖酵解过程中唯一的一次脱氢反应.注意：注意：3-磷酸磷酸甘油醛甘油醛脱氢酶活性中心含游离脱氢酶活性中心含游离-SH.碘乙酸会抑制该酶的活性碘乙酸会抑制该酶的活性不可逆性抑制不可逆性抑制.砷酸与磷酸结构相似，砷酸与磷酸结构相似，砷酸替代磷酸形成砷酸替代磷酸形成1-砷酸砷酸-3-磷酸甘油酸水解为磷酸甘油酸水解为3-磷酸甘磷酸甘 油酸，而不能形成形成高能磷酸键油酸，而不能形成形成高能磷酸键.高能磷酸基团的转移反应高能磷酸基团的转移反应：CCHOHCH2OPOPO1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸COOHCHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶l 糖酵解过程中第一个产生糖酵解过程中第一个产生ATP的反应的反应.l 1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATP.底物水平磷酸化（掌握该概念）底物水平磷酸化（掌握该概念）3-3-磷酸甘油酸异构转变为磷酸甘油酸异构转变为2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCHOHCH2OP3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCHCH2OHOP2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 磷酸烯醇式丙酮酸的生成反应磷酸烯醇式丙酮酸的生成反应COOHCHCH2OHOP2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COOHCCH2OPH2OMg2+磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)烯醇化酶烯醇化酶2-磷酸甘油酸C H2O HC H O PO3H2C O HOC H2C O PO3H2C O HO烯醇化酶M g+2磷酸烯醇式丙酮酸C O HOC H O HC H2C O O HCC H3OA D P AT P2M g+丙酮酸激酶烯醇式丙酮酸丙酮酸糖酵解中第二次底物水平磷酸化；丙酮酸激酶是第三个关键糖酵解中第二次底物水平磷酸化；丙酮酸激酶是第三个关键酶；酶；1分子葡萄糖产生分子葡萄糖产生2分子分子ATP。3 3步反应步反应1，6二磷酸果糖二磷酸果糖1，6二磷酸果糖二磷酸果糖2分子的磷酸丙糖分子的磷酸丙糖第二阶段：第二阶段：葡萄糖的裂解阶段：葡萄糖的裂解阶段：2 2步反应步反应第三阶段：第三阶段：产能阶段产能阶段2分子的分子的3磷酸甘油醛磷酸甘油醛2分子丙酮酸分子丙酮酸5 5步反应步反应P3PPOOHOHCH2CH2OO12546CH2OCOH2COHP磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮123+OOHOHCH2CH2OHOPP异构6-磷酸果糖磷酸果糖HCOHCOHH2COP564磷酸甘油醛磷酸甘油醛PPCOHCOHH2COO1，3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PCOH2CCOO HOHH2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸COCH2COO HP磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸COCH3OOHC丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖OOHCH2OPPGG葡萄糖葡萄糖活化裂解脱氢异构PPOOHOHCH2CH2OOP1，6-二磷二磷酸果糖酸果糖活化产能脱水异构产能HHOH三、葡萄糖酵解转化为丙酮酸的过程中的三、葡萄糖酵解转化为丙酮酸的过程中的能量变化：能量变化：葡萄糖为起始物：葡萄糖为起始物：2(7)+2(10)-1(1)-1(3)=2ATP.细胞内多糖为起始物：细胞内多糖为起始物：2(7)+2(10)-1(3)=3ATP.其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖 酵解过程酵解过程.葡萄糖为起始物：葡萄糖为起始物：2(7)+2(10)-1(1)-1(3)=2ATP.细胞内多糖为起始物：细胞内多糖为起始物：2(7)+2(10)-1(3)=3ATP.其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖 酵解过程酵解过程.葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）丙酮酸丙酮酸乳酸乳酸乙醇乙醇乙酰乙酰 CoA糖酵解途径糖酵解途径三羧酸三羧酸循环循环（有氧或无氧）（有氧或无氧）（有氧）（有氧）（无氧）（无氧）NAD乳酸发酵的生物意义？乳酸发酵的生物意义？消耗糖酵解脱下的消耗糖酵解脱下的 H H，保持细胞内的保持细胞内的pHpH稳定稳定。焦磷酸硫胺素（TPP）HO 总反应式总反应式:葡萄糖葡萄糖+2 ADP+2Pi+2NAD+2 丙酮酸丙酮酸+2ATP+2H2O+2NADH+2H+
