第22章糖酵解作用

第22章糖酵解作用

第22章 糖酵解作用 22章

Department of biological science and technology, USTB

第22章糖酵解作用

糖酵解全过程

第22章糖酵解作用

糖酵解全过程

第22章糖酵解作用

糖酵解的生理意义 在剧烈运动，肌肉局部血流不足，肌肉 在剧烈运动，肌肉局部血流不足， 收缩时相对缺氧， 收缩时相对缺氧，葡萄糖有氧氧化过程 较长，供能较慢， 较长，供能较慢，可由糖酵解迅速提供 能量。在缺氧、缺血性疾病时， 能量。在缺氧、缺血性疾病时，机体供 氧不足，也需由糖酵解迅速供能； 氧不足，也需由糖酵解迅速供能； 成熟红细胞没有线粒体，不能进行有氧 成熟红细胞没有线粒体， 氧化，完全依赖糖酵解供应能量； 氧化，完全依赖糖酵解供应能量； 神经、白细胞、骨髓等代谢活跃组织， 神经、白细胞、骨髓等代谢活跃组织， 即使不缺氧也由糖酵解提供部分能量。 即使不缺氧也由糖酵解提供部分能量。

第22章糖酵解作用

主要内容 糖酵解第一阶段 糖酵解第二阶段 丙酮酸的去路 糖酵解的调节 其它 糖进入糖酵解途径 其它C6糖进入糖酵解途径

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应1、葡萄糖的磷酸化 、催化此反应的酶为已糖 激酶，该反应必需有Mg2+ 参加，已糖激酶的底物 除Glc外，还可以是其它 六碳糖，如D-甘露糖、D果糖、氨基葡萄糖等。在 反应过程中Mg2+与ATP形 成复合物。

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糖酵解第一阶段反应1、葡萄糖的磷酸化 、 葡萄糖与ATP反应机制： 反应机制： 葡萄糖与 反应机制

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应1、葡萄糖的磷酸化 、 葡萄糖与已糖激酶结合时的构象变化

结合前

结合后

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应1、葡萄糖的磷酸化 、已糖激酶是一种调节酶， 已糖激酶是一种调节酶，它所催化的反应产 能使该酶受到变构抑制。 物G-6-P和ADP能使该酶受到变构抑制。这 一反应也可由葡萄糖激酶催化， 一反应也可由葡萄糖激酶催化，但此酶不受 的抑制， 产物G-6-P的抑制，且对Glc的Km比已糖激 酶要大得多，即亲和力要小， 酶要大得多，即亲和力要小，因此要高浓度 时才起作用。 时才起作用。

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糖酵解第一阶段反应1、葡萄糖的磷酸化 、 反应的能量变化 α-D-Glu + ATP4G6P2- + ADP3- + H+

Gº´ = -16.7 KJ/mol 胞内条件下， 胞内条件下， G = -33.9 KJ/mol

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糖酵解第一阶段反应 生理意义： 生理意义： 带负电荷的磷酸基团使中间产物具有极 性，从而使这些产物不易透过脂膜而失 散。 磷酸基团在各反应步骤中，对酶来说， 磷酸基团在各反应步骤中，对酶来说， 起着信号基团的作用， 起着信号基团的作用，有利于与酶结合 而被催化。 而被催化。 葡萄糖向G6P的迅速转化，便于保持胞内 葡萄糖向G6P的迅速转化， G6P的迅速转化 低浓度，使葡

萄糖易于向胞内运输。 低浓度，使葡萄糖易于向胞内运输。

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糖酵解第一阶段反应2、G-6-P异构成 、 异构成F-6-P 异构成

葡萄糖磷酸异构酶

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应2、G-6-P异构成 、 异构成F-6-P 异构成

葡萄糖磷酸异构酶

催化该反应的PGI具有绝对的底物专一性和立体专一性， 催化该反应的PGI具有绝对的底物专一性和立体专一性， PGI具有绝对的底物专一性和立体专一性 一些C5磷酸代谢途径的中间物如赤藓糖- 磷酸、 C5磷酸代谢途径的中间物如赤藓糖 一些C5磷酸代谢途径的中间物如赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮 磷酸等都是它的竞争性抑制剂。 糖-7-磷酸等都是它的竞争性抑制剂。

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糖酵解第一阶段反应2、G-6-P异构成 、 异构成F-6-P 异构成葡萄糖磷酸异构酶催化机制

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糖酵解第一阶段反应3、F-6-P形成 、 形成F-1,6-2P 形成

磷酸果糖激酶

该反应为不可逆反应，PFK是一种变构酶，它的催化效率很低， 糖酵解的速率严格地依赖于该酶的活力水平，是哺乳动物糖酵 解的关键调控酶，PFK是一四聚体蛋白。

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应3、F-6-P形成 、 形成F-1,6-2P 形成ATP可降低PFK对F-6-P的亲和力，AMP可解除ATP的别构作用。 另外，H+浓度上升对 该酶有抑制作用。

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应 Question: 细胞内存在如下反应：腺苷酸激酶 ADP + ADP ATP + AMP

已知在细胞中ATP的浓度是1850 uM,ADP的浓 度是145 uM,AMP浓度是5 uM,总的腺苷核 苷酸浓度是2000,平衡常数K=0.44,计算当 ATP浓度下降8%时，AMP的浓度?

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糖酵解第一阶段反应4、F-1,6-2P形成甘油醛 3-P和二羟丙酮 、 形成甘油醛形成甘油醛 和二羟丙酮 磷酸

醛缩酶

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应醛缩酶有2种不同类型： 醛缩酶I:高等动、植物，不需要2价金属离子。 醛缩酶II :细菌、酵母、真菌、藻类，需要2 价金属离子。 二者作用机制也不同。

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糖酵解第一阶段反应

第22章糖酵解作用

糖酵解第一阶段反应醛缩酶I经历西佛碱中间体的化学证据：

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