第二节 糖酵解 glycolysis Louis Pasteur in his laboratory.

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1 第二节 糖酵解 glycolysis Louis Pasteur in his laboratory

2 (Embden-Meyerhof Parnas pathway)
一. 糖酵解的概念 定义 指葡萄糖通过一系列步骤，降解成三碳化合物（丙酮酸）的过程。 糖酵解途径又称 EMP途径 (Embden-Meyerhof Parnas pathway)  

3 第一阶段 二. 糖酵解的过程 第一步：葡萄糖的磷酸化 激酶：催化将ATP上的磷酸基团转移到受体上的酶。激 酶都需要Mg2+作为辅助因子。

4 二. 糖酵解的过程

5 第一阶段 二. 糖酵解的过程 第二步：6-磷酸果糖的生成

6 二. 糖酵解的过程 第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成 第一阶段
二. 糖酵解的过程 第一阶段 第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成 磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途径的关键酶，其活性大小控制着整个途径的进程。

7 二. 糖酵解的过程 第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成 第一阶段
二. 糖酵解的过程 第一阶段 第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成 磷酸果糖激酶(PFK)是EMP途径的关键酶，其活性大小控制着整个途径的进程。

8 Phosphofructokinase with ADP shown in white and fructose-6-P in red
二. 糖酵解的过程 Phosphofructokinase with ADP shown in white and fructose-6-P in red

9 碳链不变，但两头接上了磷酸基团，为断裂作好准备。
第一阶段 二. 糖酵解的过程 碳链不变，但两头接上了磷酸基团，为断裂作好准备。 消耗两个ATP。

10 第二阶段 二. 糖酵解的过程 第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解 1个己糖分裂成2个丙糖 —— 丙酮糖和丙醛糖，它们为同分异构体。

11 第二阶段 二. 糖酵解的过程 第五步：磷酸丙糖的同分异构化 1分子二磷酸已糖裂解成2分子3-磷酸甘油醛。

12 二. 糖酵解的过程 第六步：3-磷酸甘油醛氧化 第三阶段
二. 糖酵解的过程 第六步：3-磷酸甘油醛氧化 糖酵解过程中第一次产生高能磷酸键，并且产生了还原剂 NADH。催化此反应的酶是巯基酶，所以它可被碘乙酸(ICH2COOH)不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。

13 第三阶段 二. 糖酵解的过程 第七步：3-磷酸甘油酸和ATP的生成 糖酵解过程中第一次产生 ATP。

14 第三阶段 二. 糖酵解的过程 醛氧化成羧酸 NAD+还原成NADH 糖酵解中第一次产生ATP

15 第四阶段 二. 糖酵解的过程 第八步：3-磷酸甘油酸异构 Mg2+

16 第四阶段 二. 糖酵解的过程 The phosphoglycerate mutase of wheat germ catalyzes an intramolecular phosphoryl transfer

17 二. 糖酵解的过程 第九步：PEP的生成 Mg2+ 第四阶段
二. 糖酵解的过程 第九步：PEP的生成 Mg2+ 这一步其实是分子内的氧化还原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二次产生了高能磷酸键。

18 第四阶段 二. 糖酵解的过程 第十步：丙酮酸的生成 Mg2+ 或 K+ 糖酵解过程中第二次产生 ATP。

19 二. 糖酵解的过程 Summary 通过分子内结构的调整, 生成了枢纽物质丙酮酸

20 三. 糖酵解的能量计算

21 要点： 三. 糖酵解的能量计算 1. 全过程：三个阶段，10步反应，需10种酶 2. 三个关键酶？不可逆反应！
三. 糖酵解的能量计算 要点： 1. 全过程：三个阶段，10步反应，需10种酶 2. 三个关键酶？不可逆反应！ 3. 调节位点：已糖激酶 G-6-P； 磷酸果糖激酶 ATP、柠檬酸、脂肪酸； ADP、AMP； 丙酮酸激酶 乙酰CoA、ATP； ADP、AMP

22 三. 糖酵解的能量计算 要点： 4. 定位：细胞质 5. 意义：产生少许能量，产生一些中简产物如，丙酮酸 和甘油等 6. 底物水平的磷酸化

23 四. 糖酵解产物的去路 (1)在无氧或相对缺氧时 —— 发酵 有两种发酵：酒精发酵、乳酸发酵 酒精发酵：由葡萄糖 → 乙醇的过程
1. 丙酮酸的去路 四. 糖酵解产物的去路 (1)在无氧或相对缺氧时 —— 发酵 有两种发酵：酒精发酵、乳酸发酵 酒精发酵：由葡萄糖 → 乙醇的过程 丙酮酸脱羧酶需要TPP作为辅酶。

24 1. 丙酮酸的去路 四. 糖酵解产物的去路 (1)在无氧或相对缺氧时 ——酒精发酵

25 四. 糖酵解产物的去路 (2)在无氧或相对缺氧时 ——乳酸发酵 乳酸发酵：由葡萄糖 → 乳酸的过程 乳酸脱氢酶在动物体内有5种同工酶：
1. 丙酮酸的去路 四. 糖酵解产物的去路 (2)在无氧或相对缺氧时 ——乳酸发酵 乳酸发酵：由葡萄糖 → 乳酸的过程 乳酸脱氢酶在动物体内有5种同工酶： H4、H3M、H2M2、HM3、M4

26 许多微生物常进行这种过程。此外，高等动物在氧不充足时，也可进行这条途径，如肌肉强烈运动时即产生大量乳酸。
1. 丙酮酸的去路 四. 糖酵解产物的去路 (2)在无氧或相对缺氧时 ——乳酸发酵 许多微生物常进行这种过程。此外，高等动物在氧不充足时，也可进行这条途径，如肌肉强烈运动时即产生大量乳酸。

27 四. 糖酵解产物的去路 (3)在有氧条件下 —— 丙酮酸有氧氧化 丙酮酸被彻底氧化成CO2。 1. 丙酮酸的去路
四. 糖酵解产物的去路 (3)在有氧条件下 —— 丙酮酸有氧氧化 丙酮酸被彻底氧化成CO2。 这一过程在线粒体中进行。通过此过程可以使葡萄糖彻底降解、氧化成CO2。

28 四. 糖酵解产物的去路 (1)在无氧或相对缺氧时 酒精发酵中：作为 乙醛 → 乙醇 的供氢体 乳酸发酵中：作为 丙酮酸 → 乳酸 的供氢体
2. NADH的去路 四. 糖酵解产物的去路 (1)在无氧或相对缺氧时 酒精发酵中：作为 乙醛 → 乙醇 的供氢体 乳酸发酵中：作为 丙酮酸 → 乳酸 的供氢体 ∴ 1分子葡萄糖通过无氧酵解，只能生成 2 个ATP

29 原核生物中：1分子的NADH通过呼吸链可产生3个ATP，
四. 糖酵解产物的去路 (2)在有氧条件下 原核生物中：1分子的NADH通过呼吸链可产生3个ATP， ∴ 1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成 2 + 3×2 = 8 个ATP 真核生物中：在植物细胞或动物的肌细胞中，1分子 的NADH通过呼吸链可产生2个ATP。 ∴ 1分子葡萄糖通过有氧酵解，可生成 2 + 2×2 = 6 个ATP

30 如丙酮酸可转变为氨基酸，磷酸二羟丙酮可合成甘油。
五. 糖酵解的生物学意义 1. 为生物体提供一定的能量 ； 2. 糖酵解的中间物为生物合成提供原料； 如丙酮酸可转变为氨基酸，磷酸二羟丙酮可合成甘油。 3. 为糖异生作用提供了基本途径。

31 六. 糖酵解的调控 在代谢途径中，发生不可逆反应的地方常常是整个途径的调控部位，而催化这些反应的酶常常要受到调控，从而影响这些地方的反应速度，进而影响整个途径的进程。这些酶称该途径的关键酶。 在糖酵解中，有三种酶催化的不可逆反应 —— 己糖激酶、PFK、丙酮酸激酶。所以它们是关键酶。 这三种酶都是变构酶。