糖酵解特点
糖酵解特点
糖酵解特点
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糖酵解是一种生化反应，通过这种反应，有机化合物（通常是糖类）被分解成能够供能的小分子，如乳酸、乙醇和二氧化碳等。
以下是糖酵解的一些特点：
糖酵解是一种无氧过程，不需要氧气参与。
这是它与细胞呼吸的区别之一。
糖酵解是一种不完全氧化的过程，分解的糖类只被分解成乳酸、乙醇或其他有机酸，而不是二氧化碳和水。
糖酵解是一种快速的过程，能够在缺氧的环境下迅速地为细胞提供能量。
糖酵解是一种原始的代谢途径，存在于所有生物中，包括细菌、真核生物和古菌。
糖酵解的产物可以被用于其他代谢途径的进一步反应，如乳酸可以进一步被氧化成丙酮酸，乙醇可以被氧化成乙醛。
总之，糖酵解是一种重要的生物代谢途径，能够为细胞提供能
量和有机物。
糖酵解(葡萄糖无氧分解)
糖酵解:葡萄糖在细胞液中，经无氧分解转变为乳酸并生成少量ATP的过程称之为糖酵解。
糖酵解亦称EMP途径。
糖酵解的反应部位：胞浆激酶：催化ATP分子的磷酸基（r-磷酰基）转移到底物上的酶称激酶，一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。
哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶，分别称为Ⅰ至Ⅳ型。
肝细胞中存在的是Ⅳ型，称为葡萄糖激酶。
它的特点是：①对葡萄糖的亲和力很低②受激素调控底物水平磷酸化：代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使底物分子内部能量重新分布，能量集中生成高能键，然后使ADP磷酸化生成ATP的过程。
变位酶：通常将催化分子内化学集团移位的酶。
糖酵解分为两个阶段：第一阶段：由葡萄糖分解成丙酮酸，称之为糖酵解途径1、葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖（己糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）2、6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖（磷酸葡萄糖异构酶）3、6-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖（磷酸果糖激酶）（消耗1molATP，反应不可逆）4、磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖（醛缩酶）5、磷酸丙糖的同分异构化（磷酸丙糖异构酶）6、3-磷酸甘油醛氧化为1,3-二磷酸甘油酸（3-磷酸甘油醛脱氢酶）7、1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸激酶）8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸变位（生成2molATP，反应可逆）9、2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸（烯醇化酶）10、磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸，并通过底物水平磷酸化生成ATP（丙酮酸激酶）（生成2molATP，反应不可逆）第二阶段由丙酮酸转变成乳酸糖酵解的生理意义：①在无氧或相对缺氧的条件下，为机体提供生命活动所必需的能量。
②即使在有氧的条件下，机体有些组织也要由无氧酵解来供能，如成熟的红细胞、视网膜、肾脏髓质等。
糖酵解的特点：⑴反应部位：胞浆，参与糖酵解各反应的酶都存在于细胞浆中。
⑵糖酵解是一个不需氧的产能过程。
⑶反应全过程不可逆，其中有三步不可逆的反应方式：底物水平磷酸化终产物乳酸的去路：释放入血，进入肝脏再进一步代谢。
糖酵解和柠檬酸循环
底物
G、F等
G
对G的亲和力 Km低，亲和力高 Km高，亲和力低
抑制
受G-6-P抑制
不受G-6-P抑制
用途
主要用于糖的分解 主要用于糖的合成
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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。
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葡萄糖
诱导契合
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⑵由6-磷酸葡萄糖异构化成6-磷酸果糖（F-6-P）
糖酵解中NAD+的再生
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③ 生成乙醇
酵母细胞
脱羧，辅酶：焦磷酸硫胺素(TPP) 脱氢，NADH
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TPP(硫胺素焦磷酸)
•含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环。
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糖酵解的能量变化
无氧时：生成乳酸或乙醇，只产生2个ATP
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；
30或32 1.5或2.5
+5
+5 +5
+3 +5
P107
2.3 柠檬酸循环的调控
柠檬酸合酶： 抑制： ATP和NADH ，琥珀酰CoA，柠檬酸 激活： ADP
异柠檬酸脱氢酶： 抑制： ATP 激活： ADP，Ca2+
α-酮戊二酸脱氢酶
抑制： NADH ，琥珀酰CoA
激活： Ca2+
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动画
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ADP ATP
ADP ATP
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糖酵解:
生物化学课件：11 糖酵解
第11章 糖代谢
——糖酵解
第一节 生物体内的糖类
一、糖的概念
糖是多羟基醛与多羟基 酮及其衍生物或聚合物 的总称
甘油醛
二羟丙酮
含有不同碳原子数的单糖都有其醛糖和酮糖形式
单糖结构通式
Name
Formula
三碳糖(Triose) 四碳糖(Tetrose) 五碳糖(Pentose) 六碳糖(Hexose) 七碳糖(Heptose) 八碳糖(Octose)
醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate, PEP)； ⑽ 磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）将高能磷酸基交给ADP生
成ATP
。CHO
CH OH
CH2 O P
3-磷酸甘油醛
NAD++Pi
NADH+H+
(6)
O=C O P
3-磷酸甘油醛 脱氢酶,GAPDH
C OH
CH2 O P
1,3-二磷酸甘油酸
一些细菌 和真菌能 分泌纤维 素酶
三、糖的生理功能
1. 生物体的主要能源物质
通过生物氧化提供生命活动需要的能量，能源贮存
2. 提供合成体内其他物质的原料
如糖可提供合成某些氨基酸、脂肪、胆固醇、核苷等 物质的原料。
3. 作为机体组织细胞的组成成分
糖脂、糖蛋白构成生物膜，纤维素，肽聚糖。
4. 作为细胞识别的信息分子
砷酸（AsO43-）与磷酸（PO43-） 结构相似，替代磷酸形成1-砷酸3-磷酸甘油酸，但其不稳定易水 解为3-磷酸甘油酸，这样导致无 法形成高能磷酸键，不能生产 ATP，但并不影响酵解反应。
解偶联剂：解除氧化和磷酸化的 偶联作用
。CHO
CH OH
CH2 O P
肿瘤细胞糖代谢特征
肿瘤细胞糖代谢特征
肿瘤细胞糖代谢特征是指肿瘤细胞在糖代谢途径中表现出的特殊特征，其中包括以下几个方面：
1. 好氧糖酵解过程增强：与正常细胞不同，肿瘤细胞在缺氧条件下也会选择好氧糖酵解途径来产生ATP。
这种过程会产生乳酸并消耗大量的葡萄糖，使得肿瘤细胞能够在缺氧环境下生存和增殖。
2. 糖酵解途径改变：肿瘤细胞中的糖酵解途径发生了改变，通过强化某些酶的表达或抑制某些酶的作用，使得肿瘤细胞可以更高效地产生ATP 和生物合成所需的原料。
3. 葡萄糖摄取增加：肿瘤细胞表面的葡萄糖转运蛋白表达增加，可以更快地将外界的葡萄糖摄入细胞内。
4. 糖代谢途径的互补性：肿瘤细胞可以利用不同的糖代谢途径来应对内外环境的变化，在糖酵解出现障碍或葡萄糖供应缺乏时，肿瘤细胞可以选择利用其他糖类或非糖类物质来提供ATP 和生物合成所需原料。
总之，肿瘤细胞糖代谢特征与正常细胞相比发生了明显的变化，这一特征不仅是肿瘤细胞发生恶性转化的标志之一，也为肿瘤治疗提供了潜在的靶点和治疗策略。
糖酵解(专业知识值得参考借鉴)
糖酵解(专业知识值得参考借鉴)一概述糖类最主要的生理功能是为机体提供生命活动所需要的能量。
糖分解代谢是生物体取得能量的主要方式。
生物体中糖的氧化分解主要有3条途径：糖的无氧氧化、糖的有氧氧化和磷酸戊糖途径。
其中，糖的无氧氧化又称糖酵解（glycolysis）。
葡萄糖或糖原在无氧或缺氧条件下，分解为乳酸同时产生少量ATP的过程，由于此过程与酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相似，故称为糖酵解。
催化糖酵解反应的一系列酶存在于细胞质中，因此糖酵解全部反应过程均在细胞质中进行。
糖酵解是所有生物体进行葡萄糖分解代谢所必须经过的共同阶段。
二反应过程糖酵解过程是从葡萄糖开始分解生成丙酮酸的过程，全过程共有10步酶催化反应。
1.葡萄糖磷酸化糖酵解第一步反应是由己糖激酶催化葡萄糖的C6被磷酸化，形成6-磷酸葡萄糖。
该激酶需要Mg2+离子作为辅助因子，同时消耗一分子ATP，该反应是不可逆反应。
2.6-磷酸葡萄糖异构转化为6-磷酸果糖这是一个醛糖-酮糖同分异构化反应，此反应由磷酸己糖异构酶催化醛糖和酮糖的异构转变，需要Mg2+离子参与，该反应可逆。
3.6-磷酸果糖磷酸化生成1，6-二磷酸果糖此反应是由磷酸果糖激酶催化6-磷酸果糖磷酸化生成1，6-二磷酸果糖，消耗了第二个ATP分子。
4.1，6-二磷酸果糖裂解在醛缩酶的作用下，使己糖磷酸1，6-二磷酸果糖C3和C4之间的键断裂，生成一分子3-磷酸甘油醛和一分子磷酸二羟丙酮。
5.3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮的相互转换3-磷酸甘油醛是酵解下一步反应的底物，所以磷酸二羟丙酮需要在丙糖磷酸异构酶的催化下转化为3-磷酸甘油醛，才能进一步酵解。
6.3-磷酸甘油醛的氧化3-磷酸甘油醛在NAD+和H3P04存在下，由3-磷酸甘油醛脱氢酶催化生成1，3-二磷酸甘油酸，这一步是酵解中惟一的氧化反应。
7.1，3-二磷酸甘油酸转变为3-磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的作用下，将1，3-二磷酸甘油酸高能磷酰基转给ADP形成ATP和3-磷酸甘油酸。
第20章 糖酵解
2+
6－磷酸葡萄糖 ADP
磷酸二羟丙酮
H2 C O H
P
H2 C
6
O
P
磷酸甘油醛
P
⑦产能
O C
H O ⑧异构
O H C O ⑨脱水 O
O H C C O O
⑩产能
OH C C C H3
丙酮酸
O O
HCO H H2C O
HCOH
HC H P
P
P
P H 2C O
3-磷酸甘油酸
H 2 COH OH
2-磷酸甘油酸
C H2
磷酸烯醇 式丙酮酸
砷酸替代磷酸形成1-砷酸-3-磷酸甘油酸水解为3-磷酸甘
油酸，而不能形成形成高能磷酸键.
⑦
C
高能磷酸基团的转移反应：
O～P CHOH CH 2 O P
1,3-二磷酸甘油酸
糖酵解过程中第一个产生ATP的反应. 1分子葡萄糖产生2分子ATP.
底物水平磷酸化（掌握该概念）
O
ADP ATP
COOH CHOH
6-磷酸葡萄糖 G-6-P 为第二次磷酸化打基础.
6-磷酸果糖 F-6-P
意义：使羰基从1位C上转移到2位C上，1位C上-OH游离，
（3）
C HO H H C C C
1,6-二磷酸果糖的生成反应
CH 2 OH O H OH OH P
糖酵解特点
四、糖代谢概况酵解途径丙酮酸有氧 无氧H 2O 及CO 2乳酸乳酸、氨基酸、甘油糖原核糖 + NADPH+H+磷酸戊糖途径 淀粉 消化与吸收 无氧分解（糖酵解）糖酵解（glycolysis)是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
糖酵解的全部反应过程在胞液(cytoplasm)中进行，代谢的终产物为乳酸(lactate)，一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP 。
无氧酵解的反应过程可分为活化、裂解、放能和还原四个阶段。
酸的生醇发酵及葡萄糖的无氧分解葡萄糖EMP+NADCH2OHCH3乙醇NADH+H+NAD+CO2乳酸COOHCH(OH)C H3CHOCH3COOHC==OCH3丙酮酸1.活化(a c t i v a t i o n)-己糖磷酸酯的生成活化阶段是指葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-二磷酸果糖(FDP)的反应过程。
该过程共由三步化学反应组成。
（一）糖酵解途径葡萄糖磷酸化磷酸葡萄糖(G-6-P)G-6-P异构为（F-6-P）F-6-P再磷酸化为1,6( F-1,6-BP ）......（1）......（2） (3)ADPATPADP**己糖激酶/葡萄糖激酶(1磷酸己糖异构酶(2磷酸果糖激酶-1(3ATP 无氧酵解的活化阶段第一阶段总结：消耗ATP不生成ATP从葡萄糖开始→ 2分子ATP从糖原开始→ 1分子ATP.裂解（lysis)——磷酸丙糖的生一分子F-1,6-BP裂解为两分子可以互变的磷酸丙糖（triose phosphate)，包括两步反应：F-1,6-BP 裂解为3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮异构为3-磷酸甘油醛......（5） (4)第二阶段总结：1、一分子六碳糖分解为2分子能够互变的磷酸丙糖。
2、既不消耗ATP，也不生成ATP。
3.放能(r e l e a s i n g e n e r g y)——丙酮酸的生成3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括六步反应。
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葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化
绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。此代谢过程在细胞胞液和线粒体(cytoplasm and mitochondrion)内进行。一分子葡萄糖(glucose)彻底氧化分解可产生36/38分子ATP。
总反应：
葡萄糖+ 10NAD++2FAD+H2O=10NADH+10H++2FADH2+6CO2
(三）糖有氧氧化调节
第一阶段：EMP
第二阶段：丙酮酸脱氢酶复合体的调节
第三阶段：三羧酸循环的调节
第一个调节点是柠檬酸合成酶。其反映速度取决于乙酰CoA和草酰乙酸的量及琥珀酰CoA的浓度。
第二个调节点是异柠檬酸脱氢酶。AMP、ADP是其变构激活剂，ATP是其变构抑制剂。
6-磷酸果糖激酶-1丙酮酸激酶葡萄糖激酶或己糖激酶
(三)糖酵解的生理意义
是葡萄糖在生物体内进行有氧或无氧分解的共同途径；在无氧和缺氧条件下，作为糖分解供能的补充途径。在有氧条件下，作为某些组织细胞（如成熟的红细胞）主要的供能途径。形成多种重要的中间产物，为氨基酸、脂类合成提供碳骨架；在病理情况下引起机体缺氧，组织细胞增强糖酵解获得能量。
糖酵解特点
全部反应过程无氧参与.
糖酵解代谢途径可将一分子葡萄糖分解为2分子乳酸，净生成2分子ATP。
糖酵解代谢途径有三个关键酶，即己糖激酶（葡萄糖激酶）、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。
在糖酵解的过程中，所有物质都带有磷酸基团。
(二）糖酵解的调节
糖酵解中大多数反应是可逆的。有3步反应是不可逆的，是糖酵解途径流量的3个调节点。催化这3步反应的酶分别受变构效应剂和激素的调节。
（一）有氧氧化的反应过程
糖的有氧氧化代谢途径可分为：葡萄糖酵解、丙酮酸氧化脱羧和三羧酸循环三个阶段。
1、葡萄糖经酵解途径生成丙酮酸：
有氧氧化第一阶段的特点：此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进行，一分子葡萄糖(glucose)分解后净生成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分子ATP，和2分子（NADH +H+）。2分子（NADH +H+）在有氧条件下可进入线粒体(mitochondrion)产能，共可得到2×2或者2×3分子ATP。故第一阶段可净生成6或8分子ATP
整个代谢途径在胞液中进行。关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶.
（一）、磷酸戊糖途径的反应过程
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)的总反应式：
G-6-P + 12NADP+ + 6H2O=6CO2 + 12(NADPH+H+) + H3PO4
即六分子G-6-P可生成6分子CO2，4分子F-6-P，2分子3-磷酸甘油醛和12分子NADPH。
二、磷酸戊糖途径的生理意义
1.是体内生成NADPH的主要代பைடு நூலகம்途径：
NADPH在体内可用于：
⑴作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。
⑵参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，参与对代谢物的羟化。
⑶使氧化型谷胱甘肽还原。⑷维持巯基酶的活性。
⑸维持红细胞膜的完整性：由于6-磷酸葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病，表现为溶血性贫血。
第三个调节点是α-酮戊二酸脱氢酶复合体，该酶调节与丙酮酸脱氢酶复合体类似。
三磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)是指从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。
该旁路途径的起始物是G-6-P，返回的代谢产物是3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，其重要的中间代谢产物是5-磷酸核糖和NADPH。
磷酸戊糖途径的两个阶段2非氧化分子重排阶段葡萄糖6p1氧化脱羧阶段6nadph6co磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段nadp5磷酸核酮糖5磷酸核酮糖6磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖6磷酸葡萄糖酸内酯6磷酸葡萄糖酸内酯6磷酸葡萄糖酸6磷酸葡萄糖酸co6磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶6磷酸葡萄糖酸脱氢酶1氧化性分枝即从g6p氧化生成5磷酸核酮糖
三羧循环的生物学意义
是有机体获得生命活动所需能量的主要途径
是糖、脂、蛋白质等物质代谢和转化的中心枢纽形成多种重要的中间产物
是发酵产物重新氧化的途径
糖有氧氧化总的反应
1、葡萄糖+2NAD+=2丙酮酸+2NADH+2H+
2、2丙酮酸+2NAD++2HSCoA=2乙酰CoA+2NADH+2H++2CO2
3、2乙酰CoA+6NAD++2FAD+6H2O=6NADH+6H++2FADH2+4CO2+2HSCoA
三羧酸循环的特点：1）循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。 （2）每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰CoA。经过两次脱羧反应，生成两分子CO2。 循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2。循环中有一次底物水平磷酸化，生成一分子GTP。共生成12分子ATP。三羧酸循环中有三处消耗水。（3）循环中的各酸既不能通过此循环反应生成，也不被此循环反应所消耗。但是各酸在有机体中不断参与其它物质的形成。（4）三羧酸循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系。。