第2223章糖酵解和柠檬酸循环.ppt
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1、第22-23章 糖酵解和柠檬酸循环,1 糖酵解,1.1糖酵解(glycolysis):在无氧条件下,葡萄糖进行分解,形成2分子丙酮酸并提供能量(ATP)的过程。它是各种生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。,糖酵解途径,动画,ADPATP,ADPATP,糖酵解:葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2O两个阶段:准备阶段(前5步):葡萄糖2个磷酸三碳糖+消耗2ATP实施阶段(后5步):2个磷酸三碳糖2丙酮酸+产生4ATP 场所:细胞质催化酶:由10种酶催化,关键酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。大部分过程中都需要Mg2+。,准备阶段(The
2、preparatory phase of glycolysis),实施阶段(The payoff phase of glycolysis),ADPATP,ADPATP,第1阶段:,葡萄糖被磷酸化形成6-磷酸葡萄糖(G-6-P)需ATP供能,第一个限速步骤,不可逆。,由己糖激酶或葡萄糖激酶催化。,己糖激酶:第一个调节酶,受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。,两方面意义:糖经磷酸化后容易参与代谢;保糖机制:磷酸化糖不能透过细胞质膜。,葡萄糖,诱导契合,由6-磷酸葡萄糖异构化成6-磷酸果糖(F-6-P),6-磷酸果糖磷酸化成1,6-二磷酸果糖(F-1,6-2P)需ATP供能,第二个限速步骤,不可逆,Mg2+
3、参加。,F-1,6-2P裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮,3,2,1,4,5,6,An aldehyde,A ketone,磷酸二羟丙酮异构成3-磷酸甘油醛,准备阶段共消耗2分子ATP,产生2分子3-磷酸甘油醛.,第2阶段:,3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸(1,3-DPG)辅酶NAD+,磷酸解作用,高能中间产物,P75,3-磷酸甘油醛脱氢酶作用机理,第一个底物水平磷酸化,1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸,底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation):在底物氧化还原过程中,分子内部能量重新分布,使无机磷酸酯化形成高能磷酯键,后者在酶的作用下
4、将能量转给ADP,生成ATP。,3-磷酸甘油酸变成2-磷酸甘油酸需Mg2+参加。,2,3-bisphosphoglycerate:both a coenzyme and an intermediate,2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),第二个底物水平磷酸化,第三个限速步骤,不可逆,PEP转变成丙酮酸,1.2 糖酵解过程中ATP的生成和消耗,2 ATP+2 NADH 35ATP,葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2H2O,糖酵解途径,ADPATP,ADPATP,1.3 丙酮酸的去路,有氧时,生成乙酰辅酶A,生成乳酸,厌氧菌或肌肉由于剧烈运动
5、而造成暂时性缺氧等。,糖酵解中NAD+的再生,生成乙醇 酵母细胞,脱羧,辅酶:焦磷酸硫胺素(TPP)脱氢,NADH,含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环。,TPP(硫胺素焦磷酸),无氧时:生成乳酸或乙醇,只产生2个ATP,糖酵解的能量变化,有氧时:2个NADH经苹果酸天冬氨酸穿梭系统进入呼吸链可产生5个ATP,共产生7个ATP;,骨骼肌和脑组织中:NADH要进入线粒体经过甘油磷酸穿梭系统,共产生5个ATP。,1.4 糖酵解的调控,三个不可逆反应:己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶,控制糖酵解的入口,己糖激酶的调控,己糖激酶同功酶中除葡萄糖激酶外,都受到葡萄糖-6-磷酸的抑制。,磷酸果糖激酶的调控,磷酸
6、果糖激酶(PFK-1,Phosphofructokinase-1)糖酵解中最关键的限速酶。,果糖2,6-二磷酸,果糖6-磷酸,果糖1,6-二磷酸,ATP即是底物,也是别构抑制剂,使酶对F-6-P 亲和力降低。AMP是别构激活剂,柠檬酸酶的抑制剂:反馈抑制(feedback inhibition)被H+抑制可防止肌肉中形成过量的乳酸而使血液酸中毒。,果糖2,6-二磷酸别构激活剂,增加对底物的亲和力。,磷酸果糖激酶-2(PFK-2 或FBPase-2)双功能酶受胰高血糖素的调控,丙酮酸激酶的调控,果糖1,6-二磷酸:别构激活起活化作用,与磷酸果糖激酶协调,加速酵解。前馈激活(feed-forwar
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- 2223 酵解 柠檬酸循环
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