糖酵解限速步骤
生物化学糖酵解
（四）2-磷酸甘油酸脱水生成烯醇式丙酮酸
高能磷酸化合物
Mg2+
这一步反应的作用是为下一步将其高能状态转变成 ATP作准备。 氟化物是酶的强抑制剂。氟与镁、磷酸形成复合物， 取代酶分子上镁的位置使酶失活。
（五）磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸并产生ATP
Mg2+
这是第二个产生ATP的部位，生成的丙酮酸是共同途 径的终产物，无氧发酵和有氧呼吸在此之后开始分支。 丙酮酸激酶是一个变构调节酶，ATP、长链脂肪酸、
第二阶段的反应
高能键
该反应中产生第一个还原型的辅酶I(NADH＋H+),
同时吸收1分子无机磷酸。碘乙酸是一种不可逆抑制
剂，它与-SH结合。砷酸使得其氧化作用与磷酸化作
用解偶联，即反应仍进行，但未形成高能磷酸键。
砷酸的结构和磷酸类似，故是该酶的竞争性抑制剂。但产物为 1砷酸，3 -磷酸甘油酸，后者易水解成3 -磷酸甘油酸。
第八章 糖酵解
重点：
糖酵解的反应途径 糖酵解过程中的能量转变 糖酵解的调节
糖的分解代谢
生物体中提供能量的主要物质是ATP，而ATP
的形成主要有糖的分解代谢产生
葡萄糖
酵解
丙酮酸
OX
乙酰CoA
三羧酸循环
CO2+H2O
无氧分解 （有氧、无氧）
有氧分解 （有氧）
一、糖酵解（glycolysis)概念
也称EMP（Embห้องสมุดไป่ตู้en－Meyerhof途径），指葡萄糖在
将经过透析失活的酵母液混合在一起后又恢复发
酵能力
由此推断发酵需要两类物质：一是热不稳定的， 不可透析的组分即酶；二是热稳定的可透析的组 分，如辅酶、ATP、金属离子等。
肿瘤细胞中糖酵解活跃的机制
肿瘤细胞中糖酵解活跃的机制比较复杂，是多种因素综合作用调节引起的。
主要包括以下几个方面：有利于糖酵解的跨膜结构，酶代谢异常，肿瘤微环境，癌基因及信号转导通路异常。
肿瘤细胞膜表面存在大量葡萄糖转运体，细胞膜表面存在大量的单羧酸转运泵以及氢离子相关转运体号转导通路，异常肿瘤细胞表面氢离子转运体如Na+-H+交换体，空泡型质子泵也明显上调，使肿瘤细胞内PH维持稳定，使肿瘤不受高糖酵解活性产生的大量乳酸的威胁，所以肿瘤细胞糖酵解活跃，生成大量乳酸，却不会造成乳酸堆积，酸中毒，细胞死亡。
己糖激酶（HK）催化葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖（G-6-P），是糖酵解的第一步，也是糖酵解的限速步骤。
人体中HK共有4个亚型，分别为HK1~HK4，分布在不同的组织，并且HK1~HK3对葡萄糖亲和力较高，恶性肿瘤中，HK2表达明显上调。
HK2表达水平的上调和DNA甲基化有着密切联系，甲基化程度低，HK2基因表达较高。
HK不仅在调节糖酵解过程中起关键作用，HK还可以促进细胞增殖抑制细胞凋亡。
肿瘤细胞生长迅速，当肿瘤细胞生长到一定程度时，原有的毛细血管已经不能提供足量的氧气和营养物质维持肿瘤的生长，所以就会有新的毛细血管生成，增加血流量和营养物质的供应。
促进血管新生的细胞因子主要为血管内皮生长因子（VEGF）。
而低氧诱导因子（HIF）促进VEGF的表达，缺氧条件下，二者表达均显著增高。
HIF-1α通过上调GLUT1增强肿瘤细胞对葡萄糖的摄取，为活跃的糖酵解提供充足原料；通过上调糖酵解通路中的多个酶的转录,增强糖酵解代谢;通过上调MCT4表达，促进细胞内乳酸的排除，维持胞内PH稳定；通过上调血管内皮生长因子和促红细胞生成素等的表达,促进新生血管的生成;通过增强丙酮酸脱氢酶激酶的表达减少线粒体氧化磷酸化的底物生成从而影响线粒体的功能VHL结合的位点。
HIF与VHL蛋白结合形成复合体，然后被引导至蛋白酶体降解氧气缺乏时，PHD活性受到抑制，不能使HIF羟化，VHL不能识别，所以可以稳定存在。
糖酵解 (2)
己解生理意义：
1、糖酵解是存在一切生物体内糖分解代谢的普遍途 径 2、通过糖酵解使葡萄糖降解生成ATP，为生命活动 提供部分能量，尤其对厌氧生物是获得能量的主 要方式 3、糖酵解途径为其他代谢途径提供中间产物（提供 碳骨架），如6-磷酸葡萄糖是磷酸戊糖途径的底 物 4、是糖有氧分解的准备阶段 5、由非糖物质转变为糖的异生途径基本为之逆过程
糖酵解过程全图
Glucose + 2 ADP + 2Pi + 2NAD+ 2pyruvate + 2ATP + 2H2O + 2NADH + 2H+
限速酶
• 定义：指整条代谢通路中催化反应速度最慢 的酶,它不但可以影响整条代谢途径的总速 度,还可以改变代谢方向. • 特点：催化不可逆反应 催化效率低 活性的改变可影响整个反应体系的速 度和方向
目录：
糖酵解的定义 糖酵解的概述 糖酵解的过程 限速酶 糖酵解的定义
糖酵解
糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴 随着ATP生成的一系列反应，是生物体 内普遍存在的葡萄糖降解的途径。
糖酵解概述
发生在所有的活细胞 位于细胞液 共有十步反应组成——在所有的细胞都相同，但速 率不同。 两个阶段： 第一个阶段——引发阶段: 葡萄糖 →F-1,6-2P →2G-3-P -2ATP 第二个阶段——产能阶段： 产生2丙酮酸 + 4ATP + 2NADH
生物化学复习笔记-糖酵解途径
糖酵解途径分为2阶段，准备阶段与产能阶段，共10步1.葡萄糖磷酸化，葡萄糖由HK（己糖激酶）催化生成6磷酸葡萄糖（G6P），消耗1分子ATP。
注意，由于反应物设计ATP，HK需要辅酶镁离子帮助，因为ATP带强负电，需要2价正离子中和。
这一步类似于对Glucose的活化，事实上其自由能提高。
己糖激酶是一种组成型酶，而葡糖激酶是一种诱导酶。
饱餐后常诱导出葡糖激酶。
不可逆步i.己糖激酶与葡糖激酶的调节a.刚才说道，己糖激酶是一种组成型酶，主要方式是G6P反馈抑制b.葡糖激酶不受G6P反馈抑制，而受胰岛素调控。
因为要用于帮助机体合成糖原（见糖原页）2.G6P被异构酶催化成为6磷酸果糖（F6P），异构酶为磷酸己糖异构酶（PGI）。
要知道，磷酸化是发生在糖环外的，所以这一步异构把吡喃糖转化为呋喃糖后多出一个环外碳用来被后面磷酸化。
这一步可能有的抑制剂是2-脱氧-6-磷酸葡糖，其可以占据酶的活性中心而不反应。
3.F6P被磷酸果糖激酶（PFK-1）磷酸化，消耗1分子ATP，同样需要镁离子。
生成F1，6BP（1。
6二磷酸果糖）。
PFK-2可以生成F2，6BP。
该步是糖酵解途径最重要的限速步骤。
也是不可逆步i.PFK-1的调节PFK-1是多亚基蛋白，调节手段主要是别构调节a.ATP可别构抑制。
ATP过多表明身体能量高，应适当抑制产能过程，即糖酵解。
特殊的是PFK-1有一个活性中心与别构中心都是ATP结合位点，通常不会作抑制剂结合，而是去活性中心作底物b.柠檬酸别构抑制。
柠檬酸是三羧酸循环的中间物（见三羧酸循环）。
同样具有指示能量高低的作用。
事实上，不仅糖酵解的产物会进入柠檬酸循环，很多其他代谢的产物也要经过柠檬酸循环处理。
柠檬酸高意味着其他代替够用了，不要糖c.质子别构抑制。
由于糖酵解过程的终产物是丙酮酸，丙酮酸可以被氧化成乳酸，释放一个质子。
这可保证不会乳酸中毒d.AMP与ADP别构激活。
事实上，AMP的效果更好，因为ADP可以转化成ATP与AMPe.F2，6BP的别构激活。
糖酵解的过程
糖酵解的過程
EMP 途徑分為兩個階段，第一個階段是磷酸丙糖的生成過程（耗能過程），第二和階段是丙酮酸生成過程（產能過程）。
Cytoplasm：細胞質 Glucose：葡萄糖
Phosphorylation：磷酸化作用 Plasma：等離子；血漿 Membrane：膜；薄膜 第一階段
第一階段 第二步△二
G6P F6P
第一階段 第四步 ④ 裂解
1,6-二磷酸果糖 2×3-磷酸甘油醛
EMP 中第一次底物水平磷酸化反应
第二階段 第八步 ⑧ 转化（3PG → 2PG ）
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。
第二階段 第九步⑨ 脱水（2PG → PEP）
第二階段 第十步 Mg 2+
Mg 2+
氟化物能与Mg 2+络合而抑制此酶活性
这一步其实是分子内使能量集中，第二次Mg 2+
或。
糖酵解 PPT
反应中间物：在葡萄糖与丙酮酸之间均为磷 酸化合物
• 一、填空题
• 1、糖酵解在细胞的___细_胞_质____中进行，该 途径是将___葡_萄_糖____转变为__丙__酮_酸__，同时 生成____AT_P___和__N_A_D_H__的一系列酶促反 应。
• 2、糖酵解过程中有3个不可逆的酶促反应， 这些酶是_______己_糖_激_、酶 ____________ 和 ___磷_酸__果_糖_激__酶___。 丙酮酸激酶
～ C
O-
PP+ O
CH2
OH
磷酸烯醇式丙酮酸
(PEP)
ADP
ATP O
Mg2+或Mn2+
C OH
丙酮酸激酶
(PK)
C OH
CH2
烯醇式丙酮酸
糖酵解过程的第三个调节酶， 也是第二次底物水平磷酸化反应
（102）烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸
COOH C OH CH2
烯醇式丙酮酸
自发进行
COOH CO CH3
4、常是在整条途径中催化初 始反应的酶
5、活性的改变可影响整个 反应体系的速度和方向
葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖的意义：
1.为葡萄糖随后的裂解活化了葡萄糖分子。 2.磷酸化后的葡萄糖带负电荷，不能透过
细胞质膜，因此是细胞的一种保糖机制。
（2）6-磷酸葡萄糖异构化转变为6-磷酸果糖
O
H
C
H C OH
(G-6-P）
已糖激酶(hexokinase)
激酶：能够在ATP和任何一种
底物之间起催化作用，转移磷酸 基团的一类酶。
已糖激酶：是催化从ATP转移 磷酸基团至各种六碳糖（G、F） 上去的酶。
生物化学糖试题集及答案
生物化学糖试题集及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 糖酵解过程中，下列哪种酶催化的反应不可逆？A. 己糖激酶B. 磷酸果糖激酶-1C. 丙酮酸激酶D. 乳酸脱氢酶答案：C2. 糖酵解过程中，哪种物质是限速酶？A. 己糖激酶B. 磷酸果糖激酶-1C. 丙酮酸激酶D. 乳酸脱氢酶答案：B3. 糖酵解过程中，哪种物质是关键的调节因子？A. ATPB. NADHC. 柠檬酸D. 丙酮酸答案：A4. 糖酵解过程中，哪种物质是最终产物？A. 丙酮酸B. 乳酸C. 二氧化碳和乙醇D. 葡萄糖-6-磷酸答案：B5. 糖酵解过程中，哪种物质是丙酮酸激酶的激活剂？A. 柠檬酸B. 丙酮酸C. 果糖-1,6-二磷酸D. 葡萄糖-6-磷酸答案：C6. 糖酵解过程中，哪种物质是丙酮酸激酶的抑制剂？A. ATPB. NADHC. 柠檬酸D. 丙酮酸答案：A7. 糖酵解过程中，哪种物质是己糖激酶的抑制剂？A. ATPB. NADHC. 柠檬酸D. 丙酮酸答案：A8. 糖酵解过程中，哪种物质是磷酸果糖激酶-1的抑制剂？A. ATPB. NADHC. 柠檬酸D. 丙酮酸答案：A9. 糖酵解过程中，哪种物质是磷酸果糖激酶-1的激活剂？A. ATPB. NADHC. 柠檬酸D. 丙酮酸答案：C10. 糖酵解过程中，哪种物质是乳酸脱氢酶的底物？A. 丙酮酸B. 乳酸C. 果糖-1,6-二磷酸D. 葡萄糖-6-磷酸答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 糖酵解过程中，_________是第一个限速步骤。
答案：己糖激酶2. 糖酵解过程中，_________是第二个限速步骤。
答案：磷酸果糖激酶-13. 糖酵解过程中，_________是第三个限速步骤。
答案：丙酮酸激酶4. 糖酵解过程中，_________是最终产物。
答案：乳酸5. 糖酵解过程中，_________是丙酮酸激酶的激活剂。
答案：果糖-1,6-二磷酸6. 糖酵解过程中，_________是丙酮酸激酶的抑制剂。
生物化学笔记糖酵解
一、定义1.酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成ATP的过程。
它是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共同代谢途径。
有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成CO2和水，酵解生成的NADH则经呼吸链氧化产生ATP和水。
缺氧时NADH把丙酮酸还原生成乳酸。
2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生ATP的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。
根据产物不同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。
二、途径共10步，前5步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖，消耗2分子ATP；后5步是放能阶段，三碳糖生成丙酮酸，共产生4分子ATP。
总过程需10种酶，都在细胞质中，多数需要Mg2+。
酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存能量，并有利于与酶结合。
1.磷酸化葡萄糖被ATP磷酸化，产生6-磷酸葡萄糖。
反应放能，在生理条件下不可逆（K大于300）。
由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要Mg2+或Mn2+。
己糖激酶可作用于D-葡萄糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一个调节酶，受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。
有三种同工酶。
葡萄糖激酶存在于肝脏中，只作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃，合成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶，胰岛素可诱导它的合成。
6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催化，生成1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖。
此途径少消耗1个ATP。
6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。
2.异构由6-磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖反应中间物是酶结合的烯醇化合物，反应是可逆的，由浓度控制。
由磷酸葡萄糖异构酶催化，受磷酸戊糖支路的中间物竞争抑制，如6-磷酸葡萄糖酸。
戊糖支路通过这种方式抑制酵解和有氧氧化，pH降低使抑制加强，减少酵解，以免组织过酸。
生物化学：10-糖酵解
1
大分子分解 为小分子
细胞质中： 小分子进入细胞， 通过糖酵解被代 谢为丙酮酸，伴 随着少量ATP和 NADH的产生
线粒体中，有氧 条件下： 丙酮酸转变为乙 酰辅酶A，完全 氧化伴随着大量 ATP和NADH的 产生
2
本章提纲
第一节 糖的消化与吸收
第一节 第第二二节节
糖第第的概 单一二分述 糖节 节解代概 单谢 述 糖
4
唾液 淀粉酶
糖类食物
咀嚼、 部分水解
胃 HCl
第一节 糖的消化与吸收
有限水解
糖的吸收就是指游 离的葡萄糖（单糖） 进入到生物体内的 过程（肠粘膜吸 收）。
小肠
胰淀粉酶
a-糊精、麦芽糖和少量葡萄糖 糖苷酶
单糖
吸收
5
第二节 糖的分解代谢
（有氧和无氧）
6
第二节 糖的分解代谢
乳酸发酵 乙醇发酵
7
第二节 糖的分解代谢
己糖激酶与葡萄糖结合时的构象变化
21
己糖激酶具有催化相对 不专一性，对于甘露糖、 果糖和氨基葡萄糖等六 碳糖都有催化作用。
葡萄糖
己糖激酶与葡萄糖结合时的构象变化
22
第二节 糖的分解代谢
23
第二节 糖的分解代谢
2、葡萄糖-6-磷酸异构酶催化葡萄糖-6-磷酸转化为果糖6-磷酸
反应是可逆的 24
磷 酸 葡 萄 糖 异 构 酶 催 化 机 理
代谢途径中，催化不可逆反应的酶所处的部位是控 制代谢反应的有力部位 （一）、己糖激酶的调节 （二）、磷酸果糖激酶的调节（最关键） （三）、丙酮酸激酶的调节
48
第三节 糖酵解作用的调节（p83）
（一）、己糖激酶的调节
糖酵解 限速酶
糖酵解限速酶1. 糖酵解是什么？糖酵解是细胞内的一个重要代谢过程，指利用葡萄糖等糖类分子来产生能量的过程。
其基本方程式如下所示：C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi \rightarrow 2 CH3COOH + 2 ATP + 2 H2O。
其中C6H12O6为葡萄糖，ADP代表腺嘌呤二磷酸，Pi代表磷酸根离子，CH3COOH代表乙酸。
从方程式中可以看出，糖酵解的主要产物是ATP（三磷酸腺苷），即细胞能量的主要来源。
2. 糖酵解的过程糖酵解的过程可以分成3个步骤：糖分解、糖酸曲酸循环和细胞色素通道。
首先，葡萄糖分子被磷酸化成果糖-6-磷酸，这是糖分解的第一步。
接下来，果糖-6-磷酸被分解成两个三碳酸分子（磷酸丙酮酸和甘油醛-3-磷酸），这一步叫做糖酸曲酸循环。
最后，三碳酸分子会进入细胞色素通道，产生大量ATP分子。
3. 糖酵解的限速酶糖酵解的过程中，有一个叫做磷酸果糖激酶（通常缩写为PFK）的酶，被认为是限制整个过程速率的主要酶。
PFK在糖酵解过程中起到重要作用，它可以催化果糖-6-磷酸转化成磷酸二酰甘油，这是糖酵解过程中一个不可逆的步骤。
由于糖酵解过程中需要消耗大量ATP，这使得ATP有了一种负向反馈的作用，即当细胞内ATP浓度高时，PFK酶活性降低，从而减慢糖酵解速率，以保持细胞内能量平衡。
4. PFK的调控PFK酶活性的调控有许多因素，如温度、pH值、离子浓度等，但ATP含量仍然是最主要的调控因素。
在细胞内ATP浓度升高的情况下，ATP会与PFK结合，从而抑制PFK的酶活性。
因此，ATP存在一种负向反馈调控作用，控制着糖酵解的速率。
此外，若果糖-6-磷酸浓度增加，PFK磷酸化水平增加，酶活性也会减弱。
5. 糖酵解与人体健康糖酵解是人体内一项非常重要的代谢过程，它对人体的能量供应起着至关重要的作用。
糖酵解途径中ATP的产生是人体最重要的能量来源之一，因此保持糖酵解途径畅通对于人体健康具有重要的意义。
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糖酵解过程中的限速过程有三个1.最主要
酶为磷酸果糖激酶-1
催化反应
果糖-6-磷酸
磷酸化为
果糖-1,6-二磷酸
需要镁离子
ATP功能
2.丙酮酸激酶
催化反应
磷酸烯醇式丙酮酸和ADP
进行底物水平磷酸化
生成
烯醇式丙酮酸
和
ATP
3.己糖激酶或葡萄糖激酶
催化反应
葡萄糖
磷酸化为
葡萄糖-6-磷酸
糖异生的步骤基本上和糖酵解相反
不同的步骤有
1.丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下和CO2反应生成草酰乙酸（2-氧代丁酸）
辅酶为生物素
2.草酰乙酸通过苹果酸-天冬氨酸穿梭转入细胞质基质
后通过磷酸烯醇式丙酮酸激酶催化
形成磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸基团供体为GTP
磷酸烯醇式丙酮酸继续按照糖酵解的反方向
由相同的酶催化反应
直至至形成
果糖-1,6-二磷酸
3.果糖-1,6-二磷酸
水解生成
果糖-6-磷酸
（不同于糖酵解）
酶为
果糖二磷酸酶
4.葡萄糖-6-磷酸
水解生成
葡萄糖（不同于糖酵解）
酶为葡萄糖-6-磷酸酶
此过程不是所有细胞中均可发生主要发生在肝脏；肌肉中不发生。