05第六章(糖类代谢)
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第六章糖代谢
硫辛酸, CoASH, Mg 2+
42
College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
（tricarboxylic acid cycle， TCA 环）
（柠檬酸循环、Krebs环） Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖
部位：线粒体基质
43
College of Life Sciences
3-P-甘油醛 磷酸二羟丙酮
23
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
贮能阶段： 后5步
（2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸
☆生成 2 NADH(H) + 4ATP
24
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
6
3-P-甘油醛脱氢酶
3-P-甘油醛
磷酸化酶
糖原脱支酶催化支链上的3个葡萄糖残基转移到糖原 分子的一个游离的4′端上，形成一个新的-1,4糖苷 G-1-P 键，而脱支酶催化转移后剩下的通过-1,6糖苷键连 接的葡萄糖残基的水解，释放出一分子的葡萄糖。
转移酶
葡萄糖-1-磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下可以转 去分支酶 换为葡萄糖-6-磷酸。
45
College of Life Sciences
（二）三羧酸循环
3 异柠檬酸氧化生成-酮戊二酸
蔗糖
磷酸化酶
1-磷酸葡萄糖+果糖
11
College of Life Sciences
第二节 糖的分解代谢
糖分解的主要途径：
☆ ☆
在无氧条件下进行的无氧分解 在有氧条件下进行的有氧氧化
一、糖的无氧分解
• 在无氧情况下葡萄糖进行分解，生成2分子丙酮酸
42
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（二）三羧酸循环
（tricarboxylic acid cycle， TCA 环）
（柠檬酸循环、Krebs环） Kerbs， 1953年诺贝尔化学奖
部位：线粒体基质
43
College of Life Sciences
3-P-甘油醛 磷酸二羟丙酮
23
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
贮能阶段： 后5步
（2）3- 磷酸甘油醛 （2）丙酮酸
☆生成 2 NADH(H) + 4ATP
24
College of Life Sciences
(一)糖酵解途径
6
3-P-甘油醛脱氢酶
3-P-甘油醛
磷酸化酶
糖原脱支酶催化支链上的3个葡萄糖残基转移到糖原 分子的一个游离的4′端上，形成一个新的-1,4糖苷 G-1-P 键，而脱支酶催化转移后剩下的通过-1,6糖苷键连 接的葡萄糖残基的水解，释放出一分子的葡萄糖。
转移酶
葡萄糖-1-磷酸在磷酸葡萄糖变位酶的作用下可以转 去分支酶 换为葡萄糖-6-磷酸。
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（二）三羧酸循环
3 异柠檬酸氧化生成-酮戊二酸
蔗糖
磷酸化酶
1-磷酸葡萄糖+果糖
11
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第二节 糖的分解代谢
糖分解的主要途径：
☆ ☆
在无氧条件下进行的无氧分解 在有氧条件下进行的有氧氧化
一、糖的无氧分解
• 在无氧情况下葡萄糖进行分解，生成2分子丙酮酸
第六章 糖代谢
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
葡萄糖
ATP ADP
己糖激酶; 葡萄糖激酶(肝)
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2. 6-磷酸葡萄糖转变成1-磷酸葡萄糖
CH 2O
P
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
CH 2OH
H
OH
H
磷酸葡萄糖变位酶
OH HO
H H
O H
OH HO
H OH
H OH
6-磷酸葡萄糖
2-磷酸甘油酸
P O CH 2
CH2OH
O
Mg2+
H HO
己糖异构酶 H
OH
OH H
6-磷酸果糖
(fructose-6-phosphate, F-6-P)
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
Glu
ATP
ADP
G-6-P
3. 6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖
葡萄糖
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
CH 2OH
H H
OH HO
OH
H OH
H OH
酶
CH 2OH
H H
OH
CH 2OH
H H
OH
OH HO
？H
H
O
OH
α-1,4-糖苷键
OH
H
H OH
OH
糖原合成特点：
1、葡萄糖活化 2、需要糖原引物
第六章 糖代谢
内 容糖第六章 糖的化学和代谢糖的化学 糖代谢 糖的消化与吸收 糖的分解代谢 糖原的合成与分解糖的化学一、糖的概念糖是多羟基醛或多 羟基酮及其聚合物和 衍生物的总称。
P5二、 糖的分布生物界中含糖的比例90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 80%30% 10% 2%0%植物人和动物微生物微生物三、 糖的生物学作用1. 糖是人和动物的主要能源物质 2. 糖类还具有结构功能 3. 糖具有复杂的多方面生物活性与功能四 、糖的分类1. 2. 3.单糖 寡糖 多糖1（一） 单糖概念: 不能被水解成更小分子的糖称为单糖。
特点: 单糖是糖类物质的基本结构单位。
种类: 丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丙糖：甘油醛和二羟丙酮甘油醛二羟丙酮丁糖戊糖赤藓糖赤藓酮糖D-核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖己糖：葡萄糖和果糖葡萄糖的两种形式D-葡萄糖（G)β -D-葡萄糖 α-D-葡萄糖2D - 果糖（F）（二）寡 糖概念: 由单糖缩合而成的短链结构 （一般含2~6个单糖分子） 特点: 二糖最为广泛葡萄糖 半乳糖 果糖环α-D-果糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖（三） 多 糖许多单糖分子缩合而成的长链结构 1. 多糖的分类（1）按照来源分类 （2）按生理功能分类 植物多糖 动物多糖 微生物多糖 海洋生物多糖 储存多糖 结构多糖（ 3 ）多糖按照其组成成分的分类多糖同聚多糖 杂聚多糖（均一多糖） （不均一多糖）粘多糖结合糖糖蛋白蛋白聚糖糖脂脂多糖O连N连鞘糖脂甘油糖脂 萜醇衍生磷酸多类固醇 衍生同聚多糖与杂聚多糖同聚多糖 杂聚多糖2. 重要多糖的化学结构与生理功能（1）淀粉• 是高等植物的贮存多糖 • 直链淀粉 支链淀粉 α-1,4糖苷键 α-1,6糖苷键α-1,4糖苷键 直链结构 支链结构 直链结构 支链结构直链淀粉3（2）糖 原 支链淀粉• 糖原是动物 体内的贮存 多糖，主要α-1,6糖苷键存在肝及肌 肉中。
第六章糖代谢
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
主要是从丙酮酸生成葡萄糖的具体 反应过程。
糖异生与糖酵解的多数反应是共有 的、可逆的；
糖酵解中有3个不可逆反应，在糖异 生中须由另外的反应和酶代替。
5
（一）丙酮酸转变成磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸
生物素
丙酮酸羧化酶
CO2 ATP
（线粒体）
ADP+Pi
草酰乙酸
磷酸烯醇式丙酮酸
第六章 糖代谢
Metabolism of Carbohydrates
内容提纲
概述 糖的分解代谢
糖的无氧氧化 糖的有氧氧化 磷酸戊糖途径
糖原的合成与分解 糖异生作用 血糖及其调节
2
第六节 糖异生
Gluconeogenesis
糖异生途径 糖异生的调节 生理意义
3
概念 糖异生(gluconeogenesis)是指从非糖化合
果糖二磷酸酶-1 Pi
1,6-二磷酸果糖 6-磷酸果糖
向反应，这种互变
ADP 6-磷酸果糖激酶-1 ATP
循环称之为底物循
ADP+Pi
GTP 磷酸烯醇式丙
丙酮酸羧化酶
环(substratecycle)。 CO2+ATP
草酰乙酸
酮酸羧激酶 GDP+Pi
丙酮酸
PEP +CO2
ATP 丙酮酸激酶 ADP
14
18
糖
皮
质 激
—
素
胰高血糖素 —
激素对糖异生和糖酵解的调节作用
19
三、糖异生的生理意义
(一)饥饿情况下维持血糖浓度恒定（最主要功 能） (二)补充或恢复肝糖原储备
医学生物化学(第六章)糖 代 谢
46
F-2,6-BP的生成与作用 * 生成：
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
* 作用：促进F-1,6-BP生成
图6-5
47
PFK-2是一双功能酶：
PFK-2活性(使F-2,6-BP↑) 具有
2,6-二磷酸果糖酶2活性(使F-2,6-BP↓)
(PFK-2)
(F-6-P)
(F-2,6-BP)
TCA循环
56
图6-3 糖代谢三条途径间的关系
①无氧酵解 ②磷酸戊糖途径 ③有氧氧化
57
(一) 葡萄糖
丙酮酸
* 胞浆内进行
* 过程同糖酵解, 消耗2ATP
* 生成4ATP
* 生成2 NADH + H+
(3-磷酸甘油醛 (×2)
1,3-二磷酸甘油酸)
58
己糖激酶
6-磷酸果糖 激酶-1
(直链)
丙 酮 酸 激 酶
四个阶段:
I.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
II.
(×1)
磷酸己糖
裂解
(×2)
磷酸丙糖
(×2) 氧化 (×2)
III. 磷酸丙糖 丙酮酸
IV.
(×2)
丙酮酸
还原乳(×酸2)(无氧)
18
(×2) (×2)
(×2)
19
1.己糖磷酸化(Glc
F-1,6P)
(1) Glc/Gn磷酸化为G-6-P
第一次磷酸化反应
a. 神经系统：
下丘脑和自主神经 调节 激素分泌
b. 激素：
(表6-1)
c. 组织器官: 肝脏最主要
9
激素对血糖浓度的调节
相互协同/拮抗
生物化学第六章 糖类代谢
O
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
OH
CH2OH
HO H OH
H
H
OH H
OH OH
核糖(ribose) ——戊醛糖
O
H
OH
H
OH
H
OH
OH
HOH 2C
O OH
H H
HH
HO
OH
2. 寡糖 能水解生成2-20个分子单糖的糖，各单
糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 还原糖
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
催化此反应的酶是烯醇化酶，它在结合底物前必 须先结合2价阳离子如Mg2+、Mn2+，形成复合物， 才能表现出活性。该酶的相对分子量为85000，氟 化物是该酶强烈的抑制剂，原因是氟与Mg2+和无 机磷酸结合形成一个复合物，取代了酶分子上 Mg2+的位置，从而使酶失活。
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑥3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
H
OH
HO
H
HO
H
H
OH
OH
CH2OH
HO H OH
H
H
OH H
OH OH
核糖(ribose) ——戊醛糖
O
H
OH
H
OH
H
OH
OH
HOH 2C
O OH
H H
HH
HO
OH
2. 寡糖 能水解生成2-20个分子单糖的糖，各单
糖之间借脱水缩合的糖苷键相连。
常见的几种二糖有
麦芽糖 (maltose) 葡萄糖 — 葡萄糖 还原糖
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑨2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸
烯醇化酶
磷酸二 3-磷酸 羟丙酮 甘油醛
NAD+
NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
ATP
丙酮酸
催化此反应的酶是烯醇化酶，它在结合底物前必 须先结合2价阳离子如Mg2+、Mn2+，形成复合物， 才能表现出活性。该酶的相对分子量为85000，氟 化物是该酶强烈的抑制剂，原因是氟与Mg2+和无 机磷酸结合形成一个复合物，取代了酶分子上 Mg2+的位置，从而使酶失活。
Glu
ATP ADP
G-6-P
F-6-P
ATP ADP
F-1,6-2P
ⅱ放能阶段
⑥3-磷酸甘油醛氧化成1,3-二磷酸甘油酸
生成1分子 NADH+H+
第六章糖类与糖类代谢
3-磷酸甘油醛 脱氢酶 6
CHO CHOH CH 2 OPO 3 H 2
磷酸甘油酸变位酶 O
8
COH CHOPO 3 H 2
Pi
3－磷酸甘油醛
CH 2 OH 2-磷酸甘油酸
碘乙酸通过与3-磷酸甘油醛脱氢酶的巯基结合而抑制其活性
（4）第四阶段：2-磷酸甘油酸 丙酮酸
O CO H C O PO 3 H 2 CH 2 磷酸烯醇式丙酮酸 AD P 丙酮酸激酶 Mg
ATP
甘露糖
进入糖酵解
二、糖酵解中产生的能量
葡萄糖+ 2Pi+ 2ADP+ 2NAD+ 2丙酮酸+ 2ATP+ 2NADH+ 2H+ + 2H2O 有氧时，2NADH进入线粒体经呼吸链氧化又可 产生3或5分子ATP, 故共可产生2+5（3）=7（5） 分子ATP 无氧时， 2NADH被丙酮酸氧化，生成2分子乳 酸或乙醇，故净产生2分子ATP
一、糖的分类（据水解情况分):
单糖：在温和条件下不能水解为更小的 单位 寡糖（双糖）：水解时每个分子产生210个单糖残基 多糖: 能水解成多个单糖分子
㈠ 单糖(monosaccharide)
生物物体内的单糖主要是戊糖、己糖
-D-呋喃核糖
2-脱氧-D-呋喃核糖
-D-吡喃木糖
-D-芹菜糖
糖酵解的控制
磷酸果糖激酶
（限速酶） 抑制剂：ATP、 柠檬酸
己糖激酶
抑制剂：G-6—P、 ATP
丙酮酸激酶
抑制剂： Ala、 ATP 、乙酰CoA、 长链脂肪酸 激活剂：F-1,6-2P
激活剂：AMP、 F- 2,6—2P
激活剂：ADP
第六章 糖代谢
ATP
CH2
O
P
磷酸甘油酸 变位酶
COOH C CH3 O
丙酮酸激酶
2+、 Mg2+、K+
COOH C O P
烯醇化酶
COOH H C CH2 O OH P
ATP
ADP
CH2
H2O
将底物的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP，这种ADP 将底物的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP，这种ADP ADP生成ATP 或其他核苷二磷酸的磷酸化作用与底物的脱氢作用直 接相偶联的反应过程称为底物水平磷酸化。 接相偶联的反应过程称为底物水平磷酸化。 底物水平磷酸化
HO
HO
P
O
CH2 O H H OH HO H
CH2 OH
O
P
P
O
CH2 O H H OH HO H
CH2OH OH
6-磷酸果糖激酶1 磷酸果糖激酶1 Mg2 + ADP ATP
哺乳动物体内已发现4种己糖激酶同工酶，分布于不同的组 哺乳动物体内已发现4种己糖激酶同工酶， 织中。其中Ⅳ型只存在于肝细胞中， 织中。其中Ⅳ型只存在于肝细胞中，对葡萄糖有高度的专 一性，又称为葡萄糖激酶。 一性，又称为葡萄糖激酶。 葡萄糖激酶 葡萄糖激酶的Km值比其他己糖激酶高，且受激素调控。 葡萄糖激酶的Km值比其他己糖激酶高，且受激素调控。 Km值比其他己糖激酶高
丙酮酸脱氢酶复合体
乙酰CoA 乙酰CoA + NADH + H+ + CO2
O COOH C CH3 O TPP CH3C S HS (CH2)4COOH HS CoA O
③ ①
丙酮酸脱氢酶 OH
CH3 HS HS
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ATP ADP
G
F-6-P
己糖激酶 ATP ADP 磷酸果糖激酶-1 ADP ATP
G-6-P
F-1,6-2P 丙酮酸
PEP
丙酮酸激酶
⑷ 产能的方式和数量
方式：
净生成ATP数量：
⑸ 终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢。 分解利用 乳酸循环（糖异生）
（二）ＥＭＰ途径化学计量
总反应式:
第六章 糖类代谢
目的要求 熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与糖异生途 径的区别 熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应，以及各 步反应酶的作用特点 掌握戊糖磷酸途径的生物学意义：提供核糖-5-磷 酸和NADPH 了解糖代谢的次要途径葡萄糖醛酸途径可以生成 糖醛酸和抗坏血酸（人除外） 掌握酵解与柠檬酸循环、糖异生等途径中能量的 消耗与生成的计算
己糖激酶或葡萄糖激酶
* 6- 磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但 肝葡萄糖激酶不受其抑制。
* 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。
（四）EMP生物学意义 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式； 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供 能途径。 是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解 的共同途径,通过糖酵解，生物体获得生命 活动所需要的能量 形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂 类合成提供碳骨架 为糖异生提供基本途径
1. 别构调节
别构激活剂：1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂：ATP, 丙氨酸
2. 共价修饰调节
Pi
丙酮酸激酶
（有活性）
磷蛋白磷酸酶
丙酮酸激酶
（无活性）
P
ATP 胰高血糖素 PKA, CaM激酶
ADP
PKA：蛋白激酶A (protein kinase A) CaM：钙调蛋白
丙酮酸转变成乳酸
COOH C=O CH3
三羧酸 循环
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
COOH
C==O CH3
CoASH CO2
葡萄糖
（EMP）
丙酮酸脱氢酶系
O
CH3-C-SCoA
乙酰CoA
丙酮酸
NAD+ NADH+H+
三羧酸 循环
葡萄糖的有氧分解
G有氧氧化的反应过程
G（Gn） 第一阶段：酵解途径 丙酮酸 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 胞液
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
丙酮酸
糖原（或淀粉） 第 一 阶 段 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 第 二 阶 段
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
EMP的化学历程
葡萄糖的磷酸化
葡萄糖
磷酸己糖的裂解
21，3-二磷酸甘油酸 第 三 阶 段 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸
S S C C
(CH2)4COO(CH2)4COO-
C
氧化型硫辛酸
S
-2H
C C
+2H
HS
(CH2)4 COO-
C
乙酰二氢硫辛酸
HS HS
C C
C
二氢硫辛酸
三、柠檬酸循环
三羧酸循环——在循环的一系列反应中，关 键的化合物是柠檬酸，因为它有三个羧基， 故称为三羧酸循环，又称柠檬酸循环 (Tricarboxylic acid Cycle, TCA)，简称 TCA循环。又称Krebs循环。柠檬酸循环是 糖类、脂类和氨基酸代谢的共同途径。柠 檬酸循环的中间物是许多物质合成的前体。 反应部位
丙酮酸脱氢酶系
CO2
丙酮酸 脱羧酶 硫辛酸 二氢硫辛 酸脱氢酶
NAD+
TPP
FAD
+ +H + +H + + NAD NAD
乙酰硫辛酸 硫辛酸乙 酰转移酶
二氢硫辛酸
O CoASH CH3-C-SCoA
焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作用
H+ C 丙酮酸
CCH3-C-COOH
OH
CO2
硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成
2ATP 2NADH
6ATP 或 4ATP
（三）影响酵解的调控 位点及相应调节物
调控位点
a 己糖激酶
糖原（或淀粉） 1-磷酸葡萄糖
激活剂
ATP
抑制剂
6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
NADH + H+
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶(LDH)
CH3
丙酮酸
乳酸
反应中的NADH+H+ 来自于上述第6步反 应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。
Glu
E1
G-6-P
F-6-P
ATP ADP E1:己糖激酶
E2 F-1, 6-2P ATP ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
NADH+H+ NAD+
COOH
CH(OH) CH3
葡萄糖
EMP
COOH C==O
乳酸
CHO CO2 CH3
丙酮酸
CH3
乙醛
NADH+H+
CH2OH
NAD+ CH3
乙醇 葡萄糖的无氧分解
二、丙酮酸的去路
糖酵解途径 葡萄糖
（有氧或无氧）
丙酮酸
（无氧）
乳酸 乙醇
（有氧） 乙酰 CoA
（一）糖酵解反应过程
葡萄糖
己糖激酶
6-磷酸-葡萄糖
磷酸葡萄糖异构酶
第 一 阶 段
6-磷酸-果糖
磷酸果糖激酶
1，6-二磷酸-果糖
磷酸丙糖异构酶 醛缩酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸-甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸变位酶
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
第 二 阶 段
糖酵解的调节
① 己糖激酶 关键酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 ① 别构调节
调节方式 ② 共价修饰调节
6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * 别构调节
别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度） • F-1,6-2P 正反馈调节该酶 • 此酶有二个结合ATP的部位：
G-6-P ADP b 磷酸果糖 ADP ATP 激酶 AMP 柠檬酸 （限速酶） 果糖-2,6-二磷酸 NADH c 丙酮酸激酶 果糖-1,6-二磷酸 ATP Ala 规律：主要通过调节反应途径中几种酶的活 性来控制整个途径的速度，被调节的酶多数为 催化反应历程中不可逆反应的酶，通过酶的变 构效应实现活性的调节，调节物多为本途的中 间物中间物或与本途径有关的代谢产物。
① 活性中心底物结合部位（低浓度时）
② 活性中心外别构调节部位（高浓度时）
第二阶段： 磷酸己糖的裂解
醛缩酶
异构酶
第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成
NAD+ Pi
脱氢酶 激酶
NADH+H+
ADP
ATP
变 位 酶
ATP ADP
H2O
丙酮酸激酶
丙酮酸 PEP
Mg或Mn
烯醇化酶
丙酮酸激酶
a
ห้องสมุดไป่ตู้
葡萄糖
b
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸
c
2丙酮酸
糖酵解的调节： 磷酸果糖激酶催化的反应是糖酵解的限速步骤，该酶受 ATP和柠檬酸的抑制，受AMP和2，6-二磷酸-果糖激活。如 果磷酸果糖激酶受到抑制，则使6-磷酸-果糖浓度增加，也必 然使6-磷酸-葡萄糖积累。 己糖激酶受6-磷酸-葡萄糖抑制。 丙酮酸激酶受ATP和丙氨酸抑制，受1，6-二磷酸-果糖激活。 该酶的活性受磷酸化的调节，去磷酸化为其活性形式。 在糖酵解的10步反应中，有5步反应的△G0’ ＞ 0，即反应 是吸能的，这5步反应是可逆的（磷酸葡萄糖异构酶、醛缩 酶、磷酸丙糖异构酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、烯醇化酶）； 葡萄糖分子的第3，4位碳原子形成了2分子3-磷酸甘油醛的 醛基碳原子，葡萄糖分子的第1，6位碳原子形成了3-磷酸甘 油醛的第3位碳原子，第2，5位碳原子形成3-磷酸甘油醛的第 2位碳原子。
GDP＋Pi
TCA第三阶段：草酰乙酸再生
FAD FADH2 H2 O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
苹果酸 脱氢酶
NAD +
NADH+H+ 草酰乙酸
乙酰-CoA
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
（氧化） 苹果酸 H2O 延胡索酸酶 （加水） 延胡索酸 FADH2 GTP NADH
* 6- 磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但 肝葡萄糖激酶不受其抑制。
* 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。
6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * 别构调节
别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度） • F-1,6-2P 正反馈调节该酶 • 此酶有二个结合ATP的部位：
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O
CH3-C-SCoA
CoASH
G
F-6-P
己糖激酶 ATP ADP 磷酸果糖激酶-1 ADP ATP
G-6-P
F-1,6-2P 丙酮酸
PEP
丙酮酸激酶
⑷ 产能的方式和数量
方式：
净生成ATP数量：
⑸ 终产物乳酸的去路 释放入血，进入肝脏再进一步代谢。 分解利用 乳酸循环（糖异生）
（二）ＥＭＰ途径化学计量
总反应式:
第六章 糖类代谢
目的要求 熟悉酵解途径中的各步酶促反应以及与糖异生途 径的区别 熟悉柠檬酸循环途径中的各步酶促反应，以及各 步反应酶的作用特点 掌握戊糖磷酸途径的生物学意义：提供核糖-5-磷 酸和NADPH 了解糖代谢的次要途径葡萄糖醛酸途径可以生成 糖醛酸和抗坏血酸（人除外） 掌握酵解与柠檬酸循环、糖异生等途径中能量的 消耗与生成的计算
己糖激酶或葡萄糖激酶
* 6- 磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但 肝葡萄糖激酶不受其抑制。
* 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。
（四）EMP生物学意义 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式； 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供 能途径。 是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解 的共同途径,通过糖酵解，生物体获得生命 活动所需要的能量 形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂 类合成提供碳骨架 为糖异生提供基本途径
1. 别构调节
别构激活剂：1,6-双磷酸果糖 别构抑制剂：ATP, 丙氨酸
2. 共价修饰调节
Pi
丙酮酸激酶
（有活性）
磷蛋白磷酸酶
丙酮酸激酶
（无活性）
P
ATP 胰高血糖素 PKA, CaM激酶
ADP
PKA：蛋白激酶A (protein kinase A) CaM：钙调蛋白
丙酮酸转变成乳酸
COOH C=O CH3
三羧酸 循环
丙酮酸的有氧氧化及葡萄糖的有氧分解
COOH
C==O CH3
CoASH CO2
葡萄糖
（EMP）
丙酮酸脱氢酶系
O
CH3-C-SCoA
乙酰CoA
丙酮酸
NAD+ NADH+H+
三羧酸 循环
葡萄糖的有氧分解
G有氧氧化的反应过程
G（Gn） 第一阶段：酵解途径 丙酮酸 第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 胞液
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
丙酮酸
糖原（或淀粉） 第 一 阶 段 1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖 第 二 阶 段
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
EMP的化学历程
葡萄糖的磷酸化
葡萄糖
磷酸己糖的裂解
21，3-二磷酸甘油酸 第 三 阶 段 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸 2丙酮酸
S S C C
(CH2)4COO(CH2)4COO-
C
氧化型硫辛酸
S
-2H
C C
+2H
HS
(CH2)4 COO-
C
乙酰二氢硫辛酸
HS HS
C C
C
二氢硫辛酸
三、柠檬酸循环
三羧酸循环——在循环的一系列反应中，关 键的化合物是柠檬酸，因为它有三个羧基， 故称为三羧酸循环，又称柠檬酸循环 (Tricarboxylic acid Cycle, TCA)，简称 TCA循环。又称Krebs循环。柠檬酸循环是 糖类、脂类和氨基酸代谢的共同途径。柠 檬酸循环的中间物是许多物质合成的前体。 反应部位
丙酮酸脱氢酶系
CO2
丙酮酸 脱羧酶 硫辛酸 二氢硫辛 酸脱氢酶
NAD+
TPP
FAD
+ +H + +H + + NAD NAD
乙酰硫辛酸 硫辛酸乙 酰转移酶
二氢硫辛酸
O CoASH CH3-C-SCoA
焦磷酸硫胺素（TPP）在丙酮酸脱羧中的作用
H+ C 丙酮酸
CCH3-C-COOH
OH
CO2
硫辛酸的氢载体作用和酰基载体作用
C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2C3H4O3 +2NADH +2H++2ATP+2H2O
能量计算：氧化一分子葡萄糖净生成
2ATP 2NADH
6ATP 或 4ATP
（三）影响酵解的调控 位点及相应调节物
调控位点
a 己糖激酶
糖原（或淀粉） 1-磷酸葡萄糖
激活剂
ATP
抑制剂
6-磷酸葡萄糖 6-磷酸果糖
NADH + H+
NAD+
COOH CHOH
乳酸脱氢酶(LDH)
CH3
丙酮酸
乳酸
反应中的NADH+H+ 来自于上述第6步反 应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。
Glu
E1
G-6-P
F-6-P
ATP ADP E1:己糖激酶
E2 F-1, 6-2P ATP ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
丙酮酸的无氧降解及葡萄糖的无氧分解
NADH+H+ NAD+
COOH
CH(OH) CH3
葡萄糖
EMP
COOH C==O
乳酸
CHO CO2 CH3
丙酮酸
CH3
乙醛
NADH+H+
CH2OH
NAD+ CH3
乙醇 葡萄糖的无氧分解
二、丙酮酸的去路
糖酵解途径 葡萄糖
（有氧或无氧）
丙酮酸
（无氧）
乳酸 乙醇
（有氧） 乙酰 CoA
（一）糖酵解反应过程
葡萄糖
己糖激酶
6-磷酸-葡萄糖
磷酸葡萄糖异构酶
第 一 阶 段
6-磷酸-果糖
磷酸果糖激酶
1，6-二磷酸-果糖
磷酸丙糖异构酶 醛缩酶
磷酸二羟丙酮
磷酸甘油醛脱氢酶
3-磷酸-甘油醛 1，3-二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸变位酶
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
烯醇化酶
第 二 阶 段
糖酵解的调节
① 己糖激酶 关键酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶 ① 别构调节
调节方式 ② 共价修饰调节
6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * 别构调节
别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度） • F-1,6-2P 正反馈调节该酶 • 此酶有二个结合ATP的部位：
G-6-P ADP b 磷酸果糖 ADP ATP 激酶 AMP 柠檬酸 （限速酶） 果糖-2,6-二磷酸 NADH c 丙酮酸激酶 果糖-1,6-二磷酸 ATP Ala 规律：主要通过调节反应途径中几种酶的活 性来控制整个途径的速度，被调节的酶多数为 催化反应历程中不可逆反应的酶，通过酶的变 构效应实现活性的调节，调节物多为本途的中 间物中间物或与本途径有关的代谢产物。
① 活性中心底物结合部位（低浓度时）
② 活性中心外别构调节部位（高浓度时）
第二阶段： 磷酸己糖的裂解
醛缩酶
异构酶
第三阶段：磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸和ATP的生成
NAD+ Pi
脱氢酶 激酶
NADH+H+
ADP
ATP
变 位 酶
ATP ADP
H2O
丙酮酸激酶
丙酮酸 PEP
Mg或Mn
烯醇化酶
丙酮酸激酶
a
ห้องสมุดไป่ตู้
葡萄糖
b
1，6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸 23-磷酸甘油酸 22-磷酸甘油酸 2磷酸烯醇丙酮酸
c
2丙酮酸
糖酵解的调节： 磷酸果糖激酶催化的反应是糖酵解的限速步骤，该酶受 ATP和柠檬酸的抑制，受AMP和2，6-二磷酸-果糖激活。如 果磷酸果糖激酶受到抑制，则使6-磷酸-果糖浓度增加，也必 然使6-磷酸-葡萄糖积累。 己糖激酶受6-磷酸-葡萄糖抑制。 丙酮酸激酶受ATP和丙氨酸抑制，受1，6-二磷酸-果糖激活。 该酶的活性受磷酸化的调节，去磷酸化为其活性形式。 在糖酵解的10步反应中，有5步反应的△G0’ ＞ 0，即反应 是吸能的，这5步反应是可逆的（磷酸葡萄糖异构酶、醛缩 酶、磷酸丙糖异构酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、烯醇化酶）； 葡萄糖分子的第3，4位碳原子形成了2分子3-磷酸甘油醛的 醛基碳原子，葡萄糖分子的第1，6位碳原子形成了3-磷酸甘 油醛的第3位碳原子，第2，5位碳原子形成3-磷酸甘油醛的第 2位碳原子。
GDP＋Pi
TCA第三阶段：草酰乙酸再生
FAD FADH2 H2 O
琥珀酸脱氢酶
延胡索酸酶
苹果酸 脱氢酶
NAD +
NADH+H+ 草酰乙酸
乙酰-CoA
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶
（氧化） 苹果酸 H2O 延胡索酸酶 （加水） 延胡索酸 FADH2 GTP NADH
* 6- 磷酸葡萄糖可反馈抑制己糖激酶，但 肝葡萄糖激酶不受其抑制。
* 长链脂肪酰CoA可别构抑制肝葡萄糖激酶。
6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1) * 别构调节
别构激活剂：AMP; ADP; F-1,6-2P; F-2,6-2P 别构抑制剂： 柠檬酸; ATP（高浓度） • F-1,6-2P 正反馈调节该酶 • 此酶有二个结合ATP的部位：
琥珀酸
FAD
GTP
琥珀酰CoA
TCA第一阶段：柠檬酸生成
O
CH3-C-SCoA
CoASH