第六章糖代谢(无氧氧化)

血糖：主要是指血液中所含的葡萄糖。反映机体
的能量水平，糖的分解和利用的动态平衡，对大脑、 胎儿尤为重要。 激素的调节作用 胰岛素下调、胰高血糖素上调、肾上腺素上调、 糖皮质激素上调 糖尿 血糖水平相对恒定，超过肾糖阈值，葡萄糖随 尿排出。
动物体内，血糖的浓度在神经、激素和肝组织器 官的调节下，血糖的浓度是恒定的。血糖浓度的 相对恒定靠体内血糖的来源和去路的动态平衡维 持。
1、结合酶由那两部分组成？他们各自的功能是什么？ 2、VitB1、 VitB2、 VitB5、VitB6分别参与构成了什 么辅酶？
3、什么是酶的专一性？
4、什么 是诱导契合学说?
5、酶的国际单位(IU)和比活力?
6、比较竞争性抑制和非竞争性抑制的同异。
7、解释变构调节、共价修饰调节?
8、解释同工酶?
限速酶（rate-limiting enzyme）是指一条代
谢途径中催化活力最低，米氏常数最大，也就是催化反 应速度最慢的酶，它起着决定整个代谢途径速度的作用。
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(glucokinase),只存在于肝脏中。 它的特点是： ①对葡萄糖的亲和力很低 ②受激素调控 ，但不受葡萄糖-6-P浓度影响 己糖激酶：从ATP上将磷酰基转移到受体上的酶。
Glu
E1
G-6-P
F-6-P
ATP
E2
F-1, 6-2P
ATP ADP
ADP
磷酸二羟丙酮
E1:己糖激酶
3-磷酸甘油醛
NAD+ NADH+H+
糖 酵 解 的 代 谢 途 径
E2: 6-磷酸果糖激酶-1
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
乳酸
NAD+ NADH+H+
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
+
磷酸果糖激酶
ATP
AMP
柠檬酸
ATP既可以作为反应底物，又可作为变构抑制剂
磷酸果糖激酶是一变构酶
CH2OPO3H2 H O H OH H OH OH H OH 6－磷酸葡萄糖 ADP Mg
H2O3PO 磷酸己糖异构酶 磷酸葡萄糖异构酶
CH2 O H OH
CH2OH OH OH H 己糖激酶 HO ADP Mg ATP CH2 O H OH CH2OH OH OH H
二、糖酵解的反应过程 第一阶段 葡萄糖转变为丙酮酸
⑴ 葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖
HO CH2 H HO O H OH H H H OH
P O CH2
ATP Mg2+ 己糖激酶 (hexokinase)
HO
ADP
H
O H OH H H
H OH
OH
OH
葡萄糖
葡萄糖- 6-磷酸 (glucose-6-phosphate, G-6-P)
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸ATP 长链脂肪酸 -源自柠檬酸 -丙酮酸激酶
+ 果糖-1,6-二磷酸 + 磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶还是一共价修饰酶，会因磷酸化而失活。
第二阶段 丙酮酸转变成乳酸
COOH C=O CH3
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。
丙酮酸
ATP ADP E3
葡萄糖
己糖激酶
-ATP
糖原
1-P-G
6-磷酸葡萄糖
磷酸己糖异构酶
6-磷酸果糖
磷酸果糖激酶 醛缩酶
-ATP
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛
脱氢酶
磷酸二羟丙酮
1,3- 二磷酸甘油酸
磷酸甘油酸激酶 变位酶
+ATP
3-磷酸甘油酸
2-磷酸甘油酸
+ATP
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
丙酮酸激酶
P
OH
C
O
P
+
H2 O
烯醇化酶 (enolase)
CH2
甘油酸- 2-磷酸
磷酸烯醇式丙酮酸 (phosphoenolpyruvate, PEP)
⑽ 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
COOH C O CH2
ADP
P
K+ Mg2+
ATP
COOH C=O CH3
丙酮酸激酶 (pyruvate kinase)
它是酵解过程中的第一个限速酶。己糖激酶的活性
受产物葡萄糖-6-磷酸浓度的调控，这一过程称为产 物抑制。
⑵ 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖
P O CH2
H HO O H OH H H H OH
磷酸葡萄糖 异构酶
OH
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖 (fructose-6-phosphate, F-6-P)
CH2 O
P
CH2 O
P
甘油酸-1,3二磷酸
甘油酸- 3-磷酸
磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)
※在以上反应中，底物分子内部能量重新 分布，生成高能键，使ADP磷酸化生成ATP 的 过 程 ， 称 为 底 物 水 平 磷 酸 化 (substrate level phosphorylation) 。
⑷ 磷酸己糖裂解成2分子磷酸丙糖
CH2 O
P
CH2O C HO H H C C C O H OH OH
P
C
O
磷酸二羟丙酮
CH2OH
醛缩酶 (aldolase) CHO
+
CH2O
P
CH
OH
甘油醛- 3-磷酸
果糖- 1,6-二磷酸
CH2 O
P
⑸ 磷酸丙糖的同分异构化
CH2 O C O
P
磷酸丙糖异构酶
乙醇
乙醛
丙酮酸
乳酸脱氢酶
乳酸
三、糖酵解的能量转变和生理意义
小结： 整个酵解过程由四种激酶（己糖激酶、6-磷酸 果糖激酶、磷酸甘油酸激酶、丙酮酸激酶）
三种异构酶（磷酸葡萄糖异构酶、磷酸丙糖异
构酶、磷酸甘油异构酶） 两种脱氢酶（3-磷酸甘油醛脱氢酶、乳酸脱氢酶） 一种裂合酶（醛缩酶）、和一种烯醇化酶催化。
⑻甘油酸-3-磷酸转变为甘油酸- 2-磷酸
COOH
COOH
Mg2+
H
C
OH
H
C O CH2
P
OH
CH2 O
P
磷酸甘油酸 变位酶
甘油酸- 3-磷酸
甘油酸- 2-磷酸
磷酸甘油酸变位酶 (phosphoglycerate mutase)
⑼甘油酸-2-磷酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸
COOH
COOH
H
C O CH2
甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde 3-phosphate
dehydrogenase）（辅酶为NAD+）催化的甘油酸-1,3二磷酸生成的反应是糖酵解过程唯一一步脱氢反应。
⑺ 1,3-二磷酸甘油酸转变成甘油酸 -3-磷酸
O=C O
H
P
ADP
ATP
H
COOH C OH
C
OH
磷酸甘油酸激酶
P
甘油醛 -3-磷酸 甘油醛-3-磷酸脱氢酶
甘油酸- 1,3-二磷酸
(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)
O
H ：S E OH P H C H C
OH S E
H C
H C
OH P
CH2 O
CH2 O
共价硫酯键中间物 O
NAD+ NADH+H
O H3PO4
总反应方程式：
C6H12O6 + 2ADP + 2pi ———> 2CH3CH（OH）COOH + 2ATP + 2H2O
整个酵解过程不需O2，也不放出CO2。
1分子的葡萄糖分解形成乳酸，共生成4ATP，反应
中消耗2ATP，所以净生成2ATP。
生理意义： ①剧烈运动时，可迅速提供能量。 ②成熟红细胞完全由此途径供能。 ③视网膜、睾丸、骨髓和白细胞部 分由此获得能量。
核酸中的核糖，结缔组织中的蛋白多糖， 细 胞膜上的糖脂和糖蛋白等 其他方面 如信号传导，免疫机能
二、糖在动物体内的一般概况
1、 糖的来源和去路 食物糖
消化， 吸收 氧化 分解
CO2 + H2O
肝糖原
分解
血 糖
糖原合成
肝（肌）糖原
其它糖
磷酸戊糖途径等
糖异生
脂类、氨基酸合成代谢
非糖物质
脂肪、氨基酸
2、 血糖
⑶果糖-6-磷酸转变为果糖 -1,6-二磷酸
ATP
ADP
Mg2+
磷酸果糖激酶
果糖- 6-磷酸
果糖-1,6-二磷酸 (1, 6fructose-biphosphate, F1,6-2P)
磷酸果糖激酶(6-phosphfructokinase-1)
果糖-1,6-二磷酸 果糖-6-磷酸
+ + + +
果糖-2,6-二磷酸
CHO CH OH
CH2OH
CH2 O
P
磷酸二羟丙酮
甘油醛- 3-磷酸
磷酸丙糖异构酶 (phosphotriose isomerase)