复旦大学生化课件-糖酵解与发酵.ppt

Glycerol 3-phosphate Glycerol EMP途径总结 1) 无氧条件下，Glc分解为乙醇或乳酸，为无氧分解。（1）酵母等，Glc?2 ethanol+2CO2 （2）肌肉等，Glc?2 lactate 2) 虽无O2参与，但有脱氢反应，H的受体为NAD+，胞质中NAD+少，须解决NADH的重氧化。 3) 两种发酵均净生成2ATP，为底物水平磷酸化。 4) 需要辅酶或辅助因子，如NAD+, TPP, Mg2+, K+等。 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 1-磷酸葡萄糖 糖原 6-磷酸果糖 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 磷酸二羟丙酮 1,3-二磷酸甘油酸×2 磷酸烯醇式丙酮酸×2 烯醇式丙酮酸×2 丙酮酸×2 乳酸×2 (胞液) 己糖激酶 磷酸果糖激酶 3-磷酸甘油酸×2 2-磷酸甘油酸×2 2ADP 2ATP 丙酮酸激酶 NAD+ NADH+H+ NADH+H+ ADP ATP ADP ATP 脱氢酶 2ATP 2ADP 糖酵解 NADH+H+ NAD+ 丙酮酸激酶的调节作用 PEP 丙酮酸激酶受可逆磷酸化的共价调节 kinase phosphatase F-6-P对果糖磷酸激酶的变构调节作用 磷酸果糖激酶-1的活力 大肠杆菌PFK四亚基中的两个 果糖1,6-二磷酸催化位点 ADP催化位点 ADP的结合位点 肌肉中 F-6-P对果糖磷酸激酶的变构调节作用（续） 葡萄糖异生要跨越酵解过程磷酸果糖激酶催化的不可逆反应 果糖-1，6-二磷酸酯酶 果糖磷酸激酶 其它单糖进入EMP 1）D-Fructose A. 通过hexokinase转变为F-6-P进入EMP，但酶对Glc的亲和力大于对Fru的12倍，肝中几乎不发生这种反应，而脂肪组织中则Fru ? Glc，可走这一途径。 B. 肝脏中，Fructokinase催化Fru生成F-1-P，再由F-1-P aldolase催化裂解为DHAP和甘油醛，甘油醛激酶催化甘油醛生成3-P-G(消耗1ATP)进入EMP。 果糖进入EMP 肝 脏 肌肉和肾中，己糖激酶催化 Fru+ATP?F-6-P，直接进入酵解。 其它单糖进入EMP（续） 2）D-Galactose 由galactokinase催化生成1-P-Gal，再由鸟苷酰转移酶催化与UDPG反应生成Glc-1-P和UDPGal(由差向异构酶催化变为UDPG，完成再生)，而G-1-P经变位酶催化变成G-6-P进入EMP。 3）D-Mantose 由hexokinase催化生成M-6-P，再经异构酶催化转变为F-6-P进入EMP。 半乳糖进入EMP Gal ATP，Mg2+ 半乳糖激酶 UDPG-Gal-1-P鸟苷酰转移酶 缺乏时，半乳糖血症 缺乏时，半乳糖血症 半乳糖进入EMP 其他单糖进入EMP（总图） 糖酵解生理意义 是机体相对缺氧时补充能量的一种有效方式[机体缺氧、剧烈运动肌肉、局部缺血等，能迅速获得能量]。 某些组织在有氧时也通过糖酵解供能：[成熟红细胞、视网膜、睾丸、肾髓质、皮肤、肿瘤细胞]。 * D-葡萄糖的代谢 Glucose Metabolism 糖酵解[Glycolysis]与发酵 [Fermentation] 无氧条件下糖的降解过程，糖经一系列的酶促反应变成丙酮酸，并生成ATP，是一切生物细胞中Glc分解产生能量的共同代谢途径，称为酵解途径[Glycolytic pathway]，或称为Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) pathway。 厌氧生物（酵母及其他微生物）把酵解中生成的NADH+H+用于还原丙酮酸生成乙醛，进而产生乙醇，称为乙醇（酒精）发酵。 肌肉等组织或微生物在无氧或暂时缺氧条件下，酵解中生成的NADH+H+用于把丙酮酸?乳酸，称为乳酸发酵。 D-葡萄糖的代谢命运 D-Glc在代谢中占有中心地位，葡萄糖含有较高的能量，氧化生成H2O和CO2放出自由能2840 kJ/mol；转变成淀粉或糖原贮存又可维持相对低的摩尔渗透压浓度，需要能量时又可分解成葡萄糖氧化供能。 葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个最常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖及其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。葡萄糖有成千上万种转化，高等动植物中主要有三个方向：变成糖元(或淀粉)贮存、酵解为三碳化合物（丙酮酸）或通过HMP（戊糖磷酸途径）变为戊糖。 葡萄糖的主要代谢命运 酵 解(Glycolysis) 酵解（Glycolysis，希腊语glykys，意为sweet和lysis)。一分子葡萄糖通过一系列的酶促反应生成2分子丙酮酸，并生成ATP和NA