南大生化课件-糖酵解.ppt

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1、糖代谢：合成：单糖多糖分解：多糖单糖脂代谢：合成：甘油、脂肪酸脂肪分解：脂肪甘油、脂肪酸蛋白质代谢：合成：氨基酸蛋白质分解：蛋白质氨基酸核酸代谢：合成：核苷酸核酸分解：核酸核苷酸·遗传信息的传递和表达（分子生物学）新陈代谢的主要过程分解代谢多糖降解糖酵解柠檬酸循环合成代谢光合作用多糖合成糖异生糖代谢糖的消化、吸收和转运糖的消化淀粉的酶水解α,β-淀粉酶：都能水解α-1、4苷键，但不能水解α-1、6苷键。α-1、6葡萄糖苷酶：水解α-1、6苷键水解任何部位的α-1、4糖苷键产物：糊精、寡糖、少量麦芽糖麦芽糖、极限糊精水解从非还原端开始产物：α-淀粉酶（主要在动物体中）非还原端还原

2、端极限糊精β-淀粉酶（主要在植物体中）分支酶糖原磷酸化酶非还原断逐一切断α－1，4糖原脱支酶（糖基转移酶）非还原断逐一转移至α－1，4；切断α－1，6二糖的酶水解蔗糖+H2O葡萄糖+果糖蔗糖酶麦芽糖+H2O2葡萄糖麦芽糖酶乳糖+H2O葡萄糖+半乳糖--β-半乳糖苷酶糖的吸收和转运转运蛋白（Transportprotein）Na+G细胞膜－葡萄糖转运系统Na+糖的主要分解代谢途径葡萄糖丙酮酸乳酸乙醇乙酰CoA6-磷酸葡萄糖磷酸戊糖途径糖酵解（有氧）（无氧）三羧酸循环（有氧或无氧）糖酵解——EMP途径一、糖酵解的全部反应糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是

3、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。概述发生在所有的活细胞位于细胞液共有十步反应组成——在所有的细胞都相同，但速率不同。两个阶段：第一个阶段——引发阶段:葡萄糖→F-1,6-2P→2G-3-P-2ATP第二个阶段——产能阶段：产生2丙酮酸+4ATP+2NADH糖酵解的两阶段反应糖酵解的全部反应糖酵解的化学反应途径：共10步第一步反应——葡萄糖的磷酸化G6P己糖激酶或葡萄糖激酶ΔG是一个大的负值，不可逆反应引发反应——ATP被消耗，以便后面得到更多的ATP葡萄糖的磷酸化至少有两个意义：首先葡萄糖因此带上

4、负电荷，极性猛增，很难再从细胞中“逃逸”出去；其次葡萄糖由此变得不稳定，有利于它在细胞内的进一步代谢。葡萄糖在细胞内磷酸化以后不能再离开细胞主要用于糖的合成主要用于糖的分解用途不受G-6-P抑制受G-6-P抑制抑制Km高，亲和力低Km低，亲和力高对G的亲和力GG、F、M等底物肝脏不同组织分布葡糖激酶已糖激酶别名已糖激酶IV已糖激酶I、II、III己糖激酶----“诱导契合”学说的典型例子底物诱导的裂缝闭合现象是很多种激酶的共同特征，除了己糖激酶，在参与糖酵解的其它几种激酶分子上也能够观测到。第二步反应:葡糖-6-磷酸异构化F6P异构化反应，有不稳定的烯二醇中间体。通过此反应，酮

5、基从1号位变到2号，为下一步磷酸化反应创造了条件，也有利于后面由醛缩酶催化的C-3和C-4之间的断裂反应。2-脱氧葡萄糖-6-磷酸也能够与此酶的活性中心结合，但由于不能形成烯二醇中间物，所以无法完成反应，反而因为它占据活性中心而抑制酶的活性。现已发现磷酸己糖异构酶是一种兼职蛋白，除了参与糖酵解以外，它还是一种神经生长因子。第三步反应:磷酸果糖的激活糖酵解途径的限速步骤!！FDP糖酵解第二次引发反应ΔG是一个大的负值，不可逆反应受到高度的调控第四步反应:果糖-1，6-二磷酸的裂解DHAPGAP两类醛缩酶动物其它生物第五步反应:磷酸丙糖的异构化磷酸丙糖异构酶TIM具有独特的防止副反

6、应发生的机制：在反应中形成了磷酸烯二醇中间物，酶的构象发生变化，其分子上一段由10个氨基酸残基组成的环像一个盖子堵住了活性中心，致使烯二醇中间物无法离开酶分子，形成丙二醛的可能性几乎为零，而是异构化生成甘油醛-3-磷酸。第六步反应:甘油醛-3-磷酸的氧化和磷酸化1,3-BPG醛整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应产生1,3-BPG和NADH为巯基酶，使用共价催化，碘代乙酸和有机汞（破坏巯基）能够抑制此酶活性。砷酸在化学结构和化学性质与无机磷酸极为相似，因此可以代替无机磷酸参加反应，形成甘油酸-1-砷酸-3-磷酸，但这样的产物很不稳定，很快就自发地水解成为甘油酸-3-磷酸并产生热

7、，无法进入下一步底物水平磷酸化反应。由于甘油酸-1-砷酸-3-磷酸的自发水解，将导致ATP合成受阻，影响细胞的正常代谢，这就是砷酸有毒性的原因。高能硫酯键高能酰基磷酸键甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理第七步反应:甘油酸-1，3-二磷酸的底物水平磷酸化这是一步底物水平的磷酸化反应红细胞内存在生成2,3-BPG的支路3PG第八步反应:甘油酸-3-磷酸的异构化2PG不同来源的磷酸甘油酸变位酶具有不同的催化机制，一类需要微量的甘油酸-2,3-二磷酸（2,3-BPG）作为辅助因子，并需要活性中心