第22章 糖糖酵解作用.ppt

第22章糖代谢 Metabolism of harides
——糖酵解作用
一、糖代谢的概述
●有机体重要的能源和碳源
●糖类的分解代谢(糖酵解、三羧酸循环(线粒体))
合成代谢(糖异生、糖原的合成、结构多糖的合成
中间代谢(磷酸戊糖途径、糖醛酸途径)
●糖代谢受神经、激素及别构物的调节控制
生物化学主讲孙培龙
生物与环境工程学院 2002/2003学年第1学期
第一节糖类的消化、吸收和转运
一、糖类的消化
二、糖类的吸收
三、糖的转运
●α—淀粉酶、寡糖酶、α—葡萄糖苷酶、β—半乳糖苷酶
●以D型单糖形式被小肠粘膜细胞吸收进入血液,各种单糖的吸收率不同(D-半乳糖>D-葡萄糖>D-果糖>D-甘露糖>D-木糖>阿拉伯糖)。其他成分经肠道细菌分解后排出或再利用。
●Na+—单糖协同转运系统:转运D—葡萄糖和D—半乳糖
●单糖易化扩散系统:D—果糖
第二节糖类的酵解(glycolysis)
糖酵解即糖的无氧分解,是糖类代谢的共同途径(胞液中进行)
一、酵解与发酵
1、酵解(glycolysis) :是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并伴随着生成ATP的过程。是好氧动物、植物和微生物细胞分解产生能量的共同代谢途径。
O2充足
丙酮酸进入线粒体,经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和H2O,NADH进入呼吸链氧化产生ATP。
O2不足
NADH将丙酮酸还原成乳酸,在胞液中进行。
2、发酵(fermentation):厌氧有机体(如酵母)把酵解产生的NADH中的H交给丙酮酸脱羧生成的乙醛,乙醛还原形成乙醇。这个过程叫酒精发酵。若将H交给丙酮酸生成乳酸,则是乳酸发酵
二、酵解的研究历史(阅读材料 63页)
三、酵解途径(glycolysis),——又叫糖的无氧分解
(EMP途径)
1、葡萄糖磷酸化(phosphorylation)生成6-磷酸葡萄糖(G-6-P)
己糖激酶
分布广泛,专一性低,可逆反应★
葡糖糖激酶
仅存于肝脏,专一性高
是一种关键酶和调节酶,该步反应消耗一分子ATP
2、 G-6-P异构化,生成6-磷酸果糖(F-6-P)
磷酸葡萄糖异构酶
反应可逆,反应方向由底物与产物含量水平来控制★
3、 F-6-P磷酸化,生成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P)
磷酸果糖激酶
是关键反应步骤,决定酵解速度,是一个限速酶,该步反应再消耗一分子ATP★
4、 F-1,6-2P裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮(DHAP)
醛缩酶
产生二个三碳糖,即一个醛糖和一个酮糖#
5、磷酸三碳糖的异构化
磷酸丙糖异构酶
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛#
6、 3-磷酸甘油醛氧化生成1,3-二磷酸甘油酸(或3-磷酸甘油酸磷酸)
3-磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸甘油醛+ NAD+ + H3PO3 ===== 1,3-二磷酸甘油酸+ NADH + H+★
7、 1,3-二磷酸甘油酸氧化生成3-磷酸甘油酸和ATP
1,3-二磷酸甘油酸+ ADP ====== 3-磷酸甘油酸+ ATP▲
磷酸甘油酸激酶,Mg++
8、 3-磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸★
磷酸甘油酸变位酶,Mg++
9、 2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸★
烯醇化酶,Mg++
10、磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP形成ATP和丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸+ ADP
烯醇式丙酮酸+ ATP
丙酮酸★
丙酮酸激酶,Mg++
总结:10步反应,两个阶段,每分解一个己糖分子消耗2分子ATP,产生2分子三碳糖,每分子三碳糖产生2分子ATP,需要10种酶,大部分过程需Mg++参与。两个阶段链接
意义:是糖代谢的共同途径,和无氧条件的产能途径,某些特殊组织(如成熟红细胞、皮肤、视网膜)的供能方式。
能量计算:无O2时,从葡萄糖开始,净增2分子ATP;从糖原开始净增
3 分子ATP,NADH用于还原丙酮酸生成乳酸;
有O2时, 2分子NADH进入呼吸链,净增2 ╳ +2=7分子ATP。
而脑组织和骨骼肌则净增2 ╳ + 2 = 5分子ATP
因此,有O2时净增 6~8 分子ATP (请看80页)
四、酵解过程ATP的合成
五、丙酮酸的去路
1、变成乙酰COA:有氧条件下,丙酮酸进入线粒体变成乙酰COA,参加TCA循环,最后氧化成CO2和H2O
2、生成乳酸:在供氧不足时,NADH还原丙酮酸,在乳酸脱氢酶的作用下,形成乳酸。
3、生成乙醇:在酵母菌或其它微生物中,丙酮酸经脱羧酶催化,生成乙醛,经乙醇脱氢酶催化,由NADH还原形成乙醇。英文链接
其它单糖进入酵解的途径91页
六、糖酵解作用的调节83页