胞外多聚物EMP

第二节糖酵解一.糖酵解的概念指葡萄糖通过一系列步骤降解成三碳化合物（丙酮酸）的过程。糖酵解途径又称EMP途径。部位：细胞质二.糖酵解的过程第一步：葡萄糖的磷酸化激酶：催化将ATP上的磷酸基团转移到受体上的酶。激酶都需要Mg2+作为辅助因子。ATPADP己塘激酶HCOHCHCHOHCOHHOH2COHHCOHHCOH葡萄糖HCOHCHCHOHCOHHOH2COPO32-HCOHHCOH6-磷酸葡萄糖二.糖酵解的过程第二步：6-磷酸果糖的生成磷酸葡萄糖异构酶HCOHCHCHOHCOHHOH2COPO32-HCOHHCOH6-磷酸葡萄糖COH2COPO32-HCOHHCOHH2COHHOCH6-磷酸果糖二.糖酵解的过程第三步：1,6-二磷酸果糖的生成磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途径的关键酶，其活性大小控制着整个途径的进程。COH2CO-PO32-HCOHHCOHH2COHHOCH6-磷酸果糖COH2CO-PO32-HCOHHCOHH2COPO32-HOCH1，6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶ATPADP二.糖酵解的过程碳链不变，但两头接上了磷酸基团，为断裂作好准备。消耗两个ATP。二.糖酵解的过程第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解1个己糖分裂成2个丙糖——丙酮糖和丙醛糖。COH2COPO32-HCOHHCOHH2COPO32-HOCH1，6-二磷酸果糖醛缩酶COH2COPO32-CHOHCOHH2COPO32-HOCH2磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛二.糖酵解的过程第五步：磷酸丙糖的同分异构化1分子二磷酸已糖裂解成2分子3-磷酸甘油醛。HOCH2COH2COPO32-H2COPO32-CHOHCOH磷酸丙糖异构酶二.糖酵解的过程第六步：3-磷酸甘油醛氧化糖酵解过程中第一次产生高能磷酸键，并且产生了还原剂NADH。催化此反应的酶是巯基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。H2COPO32-COO~PO32-HCOHNAD+NADH+H+Pi3-磷酸甘油醛脱氢酶H2COPO32-CHOHCOH二.糖酵解的过程第七步：3-磷酸甘油酸和ATP的生成H2COPO32-COOPO32-HCOH1，3-二磷酸甘油酸H2COPO32-COOHHCOH3-磷酸甘油酸ADPATP磷酸甘油酸激酶二.糖酵解的过程第二阶段醛氧化称羧酸NAD+还原成NADH糖酵解中第一次产生ATP二.糖酵解的过程第八步：3-磷酸甘油酸异构H2COPO32-COOHHCOH3-磷酸甘油酸H2COHCOOHHCOPO32-2-磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸变位酶二.糖酵解的过程第九步：PEP的生成这一步其实是分子内的氧化还原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次产生了高能磷酸键。H2CCOOHCO~PO32-磷酸烯醇式丙酮酸H2COHCOOHHCOPO32-2-磷酸甘油酸烯醇化酶H2O二.糖酵解的过程第十步：丙酮酸的生成糖酵解过程中第二次产生ATP。丙酮酸CH3COOHCO丙酮酸激酶ADPATPCH2COOHCO~PO32-磷酸烯醇式丙酮酸二.糖酵解的过程通过分子内结构的调整：生成了枢纽物质丙酮酸；第二次产生了ATP。P210三.糖酵解的化学计量三.糖酵解的调控在代谢途径中，发生不可逆反应的地方常常是整个途径的调控部位，而催化这些反应的酶常常要受到调控，从而影响这些地方的反应速度，进而影响整个途径的进程。这些酶称该途径的关键酶。在糖酵解中，有三种酶催化的不可逆反应——己糖激酶、PFK、丙酮酸激酶。所以它们是关键酶。这三种酶都是变构酶。三.糖酵解的调控1.己糖激酶该酶受G6P的抑制。三.糖酵解的调控2.磷酸果糖激酶∴ATP/AMP值影响酶的活力：比值大时，酶活力减小；比值小时，酶活力增大。该酶有一个负变构剂——ATP。生物学意义：糖酵解的一个重要功能就是提供能量(ATP)。当细胞内ATP很多时，通过抑制PFK，使糖酵解受到抑制，也就不再产生能量(ATP)。三.糖酵解的调控∴细胞内柠檬酸的浓度大时，酶活力减小；浓度小时，酶活力增大。柠檬酸可加强ATP对PFK的抑制作用。生物学意义：柠檬酸是糖酵解进入三羧酸循环的一个早期中间物，而三羧酸循环是重要的产能途径。所以柠檬酸在细胞内的量大表示细胞内有充足的能量，而不再需要降解葡萄糖了。所以柠檬酸通过抑制PFK来抑制糖酵解。2.磷酸果糖激酶三.糖酵解的调控柠檬酸可加强ATP对PFK的抑制作用。2.磷酸果糖激酶2，6-二磷酸果糖是PFK的激活剂。三.糖酵解的调控3.丙酮酸激酶该酶受ATP的抑制。四.糖酵解的化学计量1葡萄糖2丙酮酸2ADP+2Pi2ATP+2H2O2NAD+2NADH.H+葡萄糖2丙酮酸2ADP＋2Pi2ATP＋2H2O2NAD＋2NADHH＋五.糖酵解的生物学意义1.为生物体提供能量；2.糖酵解的中间物为生物合成提供原料；如丙酮酸可转变为氨基酸，磷酸二羟丙酮可合成甘油。3.为糖异生作用提供了基本途径。六.糖酵解产物的去路1.丙酮酸的去路(1)在无氧或相对缺氧时——发酵酒精发酵：由葡萄糖→乙醇的过程丙酮酸脱羧酶需要TPP作为辅酶。丙酮酸COOHCOCH3NAD+NADH+H+乙醇脱氢酶HCOHCH3HCOCH3CO2TPP丙酮酸脱羧酶六.糖酵解产物的去路1.丙酮酸的去路2ADP+2Pi2ATP+2H2O1葡萄糖2-乙醇+2CO2葡萄糖+2ADP+2Pi2乙醇+2CO2+2ATP+2H2O(1)在无氧或相对缺氧时——发酵酒精发酵六.糖酵解产物的去路1.丙酮酸的去路乳酸发酵：由葡萄糖→乳酸的过程CH2COOHCHCH3HOL-乳酸NADNADH+H+乳酸脱氢酶丙酮酸CH2COOHCOCH3(1)在无氧或相对缺氧时——发酵六.糖酵解产物的去路1.丙酮酸的去路乳酸发酵2ADP+2Pi2ATP+2H201葡萄糖2-乳酸葡萄糖+2ADP+2Pi2乳酸+2ATP+2H2O(1)在无氧或相对缺氧时——发酵六.糖酵解产物的去路1.丙酮酸的去路(2)在有氧条件下——丙酮酸有氧氧化这一过程在线粒体中进行。通过此过程可以使葡萄糖彻底降解、氧化成CO2。丙酮酸乙酰CoACO2氧化脱羧三羧酸循环六.糖酵解产物的去路2.NADH的去路(1)在无氧或相对缺氧时酒精发酵中：作为乙醛→乙醇的供氢体乳酸发酵中：作为丙酮酸→乳酸的供氢体∴1分子葡萄糖通过无氧酵解，只能生成2个ATP四.糖酵解产物的去路2.NADH的去路(2)在有氧条件下原核生物中：1分子的NADH通过呼吸链可产生2.5个ATP。真核生物中：在植物细胞或动物的肌细胞中，1分子的NADH通过呼吸链可产生1.5个ATP。∴1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成2+1.5×2=5个ATP∴1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成2+2.5×2=7个ATP