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1、关于糖类代谢二糖酵解第一页，本课件共有74页 糖的生理功能糖的生理功能 1 1、结构物质、结构物质 2 2、能量物质、能量物质 3 3、为其它物质合成提供碳骨架、为其它物质合成提供碳骨架 4 4、功能物质、功能物质 第二页，本课件共有74页来源来源 淀粉（糖原）淀粉（糖原）1 1、从食物中获取、从食物中获取 纤维素（反刍动物）纤维素（反刍动物）2 2、体内糖异生、体内糖异生 （由非糖物质转化）（由非糖物质转化）第三页，本课件共有74页糖类物质进入体内（细胞内）的途径：糖类物质进入体内（细胞内）的途径：肠腔（多糖、寡糖及二糖分解为单糖）肠腔（多糖、寡糖及二糖分解为单糖）-肠粘膜细胞肠粘膜细胞-肠
2、壁毛细血肠壁毛细血管管-肝静脉肝静脉-肝肝-血液血液（血糖）（血糖）-组织组织第四页，本课件共有74页 糖的转运糖的转运血液中的糖主要是葡萄糖，称为血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖。血糖。血糖含量血糖含量是体内糖代谢的一项重要指标是体内糖代谢的一项重要指标 血糖浓度血糖浓度 80-120mg/100ml 80-120mg/100ml 正常正常 血糖浓度血糖浓度 160mg/100ml 160mg/100ml 高血糖高血糖 血糖浓度血糖浓度 70mg/100ml 70mg/100ml 低血糖低血糖 受很多激素调节，范围恒定受很多激素调节，范围恒定第五页，本课件共有74页 氧化分解氧化分解 CO2
3、,H2O,ATP 血糖血糖 合成合成 糖原糖原 转化转化 脂肪酸、氨基脂肪酸、氨基酸等酸等第六页，本课件共有74页糖代谢概况糖代谢概况多糖和低聚糖的酶促降解1.胞外降解胞外降解(水解过程水解过程)细胞外细胞外细胞外细胞外多糖和低聚糖多糖和低聚糖多糖和低聚糖多糖和低聚糖胞外胞外水解水解酶酶2.胞内降解（磷酸分解）胞内降解（磷酸分解）细胞内储备细胞内储备细胞内储备细胞内储备的的的的糖原或淀粉糖原或淀粉糖原或淀粉糖原或淀粉磷酸化磷酸化酶酶活化、水解活化、水解转移转移酶酶 去分枝去分枝酶酶断支链断支链磷酸磷酸酶酶活化、水解活化、水解单糖单糖主要是葡萄糖（淀粉酶、寡糖酶）（淀粉酶、寡糖酶）第七页，本课件
4、共有74页总论总论丙酮酸丙酮酸葡葡萄萄糖糖“糖酵解糖酵解”不需氧不需氧“磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径”需氧需氧有氧情况有氧情况缺氧情况缺氧情况好氧好氧生物生物厌氧厌氧生物生物“三羧酸循环三羧酸循环”“乙醛酸循环乙醛酸循环”CO2+H2O“乳酸发酵乳酸发酵”乳酸乳酸“乳酸发酵乳酸发酵”、“乙醇发酵乙醇发酵”乳酸或乙醇乳酸或乙醇 CO2+H2O重点第八页，本课件共有74页v有氧呼吸有氧呼吸 糖在有氧存在下分解为糖在有氧存在下分解为CO2、水和放出能量水和放出能量v无氧呼吸无氧呼吸 糖的无氧分解过程糖的无氧分解过程 酵解、发酵酵解、发酵第九页，本课件共有74页糖酵解糖酵解（Glycolysis)EMP途
5、径途径无氧条件下，无氧条件下，1葡萄糖葡萄糖分解产生分解产生2丙酮酸丙酮酸，并，并伴随伴随ATP生成的过程。生成的过程。位置：位置：细胞质细胞质细胞质细胞质 G G 2丙酮酸丙酮酸+2NADH+2ATP丙酮酸丙酮酸第十页，本课件共有74页一一、糖酵解的研究历史糖酵解的研究历史解释发酵现象的人解释发酵现象的人1854-1864 Louis Paster 发酵是由发酵是由微生物微生物引起的引起的第十一页，本课件共有74页发现酵解本质的人发现酵解本质的人1897 榨酵母汁榨酵母汁 蔗糖蔗糖 Hans Buchner 和和 Eduard Buchner 发酵并不需要整个完整细胞参与发酵并不需要整个完整
6、细胞参与直到直到19351935年终于阐明了从葡萄糖（年终于阐明了从葡萄糖（6 6碳）转变碳）转变其中乳酸（其中乳酸（3 3碳）或酒精（碳）或酒精（2 2碳）经历的碳）经历的1212个中个中间步骤间步骤。第十二页，本课件共有74页与酵解有关的物质：与酵解有关的物质：（1）磷酸（磷酸酯）磷酸（磷酸酯）PP1，6-二磷二磷酸果糖酸果糖活化第十三页，本课件共有74页6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PG葡萄糖葡萄糖活化P异构6-磷酸果糖磷酸果糖第十四页，本课件共有74页（2）辅酶（）辅酶（NAD+）（3）ADP、ATP及金属离子及金属离子（4）抑制剂（碘乙酸、氟化物）抑制剂（碘乙酸、氟化物）第十五页，本课件共
7、有74页二、二、糖酵解过程概述糖酵解过程概述第十六页，本课件共有74页1、碳骨架的变化：、碳骨架的变化：6C糖糖 2个个3C糖糖 葡萄糖葡萄糖 2 乳酸乳酸 或或 葡萄糖葡萄糖 2 乙醇乙醇+2 CO2第十七页，本课件共有74页2、能量的变化、能量的变化 酵解（产生乳酸）酵解（产生乳酸）2ATP 发酵发酵（产生酒精）（产生酒精）2ATP物质代谢放能过程ADP+Pi ATP吸能过程第十八页，本课件共有74页P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮123+P异构6-磷酸果糖磷酸果糖P564磷酸甘油醛磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸PCOHCOHH2COO
8、H3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸P磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PG葡萄糖葡萄糖活化裂解脱氢异构PP1，6-二磷二磷酸果糖酸果糖活化产能脱水异构产能HHOH第十九页，本课件共有74页3、糖酵解中间产物都是糖酵解中间产物都是磷酸化合物磷酸化合物意义：意义：（1）带有极性，不易随便出入细胞）带有极性，不易随便出入细胞（2）被酶识别，与酶结合）被酶识别，与酶结合（3）传递能量）传递能量第二十页，本课件共有74页 三、糖酵解过程全图三、糖酵解过程全图Glucose+2 ADP+2Pi+2NAD+=2 pyruvate+2ATP+2H2O+2NA
9、DH+2H+第二十一页，本课件共有74页葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-6-磷酸磷酸 果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸 丙酮酸丙酮酸磷酸二磷酸二 甘油醛甘油醛 烯烯醇式丙酮酸醇式丙酮酸羟丙酮羟丙酮 +3-磷酸磷酸甘油酸甘油酸-1，3-二磷酸二磷酸 磷酸烯醇式丙磷酸烯醇式丙酮酸酮酸3-磷酸磷酸-甘油酸甘油酸 2-磷酸磷酸-甘油酸甘油酸 乳酸乳酸乙醇乙醇乙醛乙醛第二十二页，本课件共有74页P3PPOOHOHCH2CH2OO12546P磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮123+P异构6-磷酸果糖磷酸果糖P564磷酸甘油醛磷酸甘油醛PP1，3-二磷酸二磷酸甘油酸甘油酸PCOHCOHH2COOH3-
10、磷酸甘油酸磷酸甘油酸P2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸P磷酸烯醇磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸丙酮酸丙酮酸6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖PG葡萄糖葡萄糖活化裂解脱氢异构PP1，6-二磷二磷酸果糖酸果糖活化产能脱水异构产能HHOH第二十三页，本课件共有74页第二十四页，本课件共有74页两个阶段：两个阶段：1、准备阶段：消耗、准备阶段：消耗ATP2、放能阶段：产生、放能阶段：产生ATP 和和NADH第二十五页，本课件共有74页四、糖酵解第一阶段的反应四、糖酵解第一阶段的反应第二十六页，本课件共有74页1第二十七页，本课件共有74页（一）（一）葡萄糖的磷酸化葡萄糖的磷酸化 第二十八页，本课件共有74页 己糖激酶己糖激酶
11、 的作用需的作用需Mg2+（或其他二价离子）(hexokinase)第二十九页，本课件共有74页己糖激酶：己糖激酶：（1）专一性不强专一性不强(mannose/fructose)（2）受产物葡萄糖受产物葡萄糖-6-磷酸和磷酸和ADP抑制（变构抑制剂）抑制（变构抑制剂）葡萄糖激酶葡萄糖激酶（肝脏）：（肝脏）：（1）只作用于葡萄糖只作用于葡萄糖（2）对葡萄糖的）对葡萄糖的Km较大较大（与己糖激酶相比）（与己糖激酶相比）葡萄糖葡萄糖 较高时作用，较高时作用，G6P促进糖原合成促进糖原合成（3）不受产物葡萄糖）不受产物葡萄糖-6-磷酸的抑制磷酸的抑制第三十页，本课件共有74页G G-6-P意义：意义：
12、活化活化葡萄糖；葡萄糖；磷酸化后葡萄糖无法出细胞，磷酸化后葡萄糖无法出细胞，是细胞的是细胞的保糖机制保糖机制。第三十一页，本课件共有74页葡萄糖葡萄糖G6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P己糖激酶己糖激酶第三十二页，本课件共有74页（G6P）（二）（二）G6P异构化成果糖异构化成果糖-6-磷酸磷酸（F6P）Reversible第三十三页，本课件共有74页可可逆逆磷酸葡萄糖异构酶磷酸葡萄糖异构酶磷酸果糖异构酶磷酸果糖异构酶 异构时，开环异构时，开环意义：意义：使羰基从使羰基从1位位C上转移到上转移到2位位C上，上，1位位C上上-OH游离游离 为为第二次磷酸化打基础第二次磷酸化打基础第三十四页，本课
13、件共有74页6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖G-6-P6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P磷酸己糖异构酶磷酸己糖异构酶第三十五页，本课件共有74页（三）（三）F6PF6P形成果糖形成果糖-1-1，6-6-二磷酸二磷酸 One subunit of the tetrameric phosphofructokinase-1 (PFK-1)Regulatory ATP第三十六页，本课件共有74页6-磷酸果糖磷酸果糖F-6-P1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖F-1,6-BP6-磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶-1第三十七页，本课件共有74页磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶1（1）ATP抑制抑制 ATPATP既是底物又是变构抑制剂既是底
14、物又是变构抑制剂 怎么实现？怎么实现？结合部位不同结合部位不同（2）AMP去除去除ATP抑制作用抑制作用 实际上，实际上，AMP/ATP 比值调节酶活性比值调节酶活性（3）H+过高抑制酶活性过高抑制酶活性避免酸中毒避免酸中毒第三十八页，本课件共有74页葡萄糖葡萄糖 1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖2+2+2+第三十九页，本课件共有74页（四）（四）F-1,6-BPF-1,6-BP裂解裂解123456 ketonealdehyde醛缩酶（醛缩酶（aldolase）以以逆反逆反应命名应命名磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛第四十页，本课件共有74页这个反应这个反应在在标准状况下标
15、准状况下是吸能反应是吸能反应在在生理条件下生理条件下是放能反应，是放能反应，两个三碳糖不断被消耗两个三碳糖不断被消耗第四十一页，本课件共有74页1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖F-1,6-BP磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛醛缩酶醛缩酶第四十二页，本课件共有74页（5）两个磷酸丙糖的互变两个磷酸丙糖的互变 第四十三页，本课件共有74页An aldose 5 4 6丙糖磷酸异构酶丙糖磷酸异构酶8 8股股折叠折叠链环抱成核心链环抱成核心每条每条折叠外围有折叠外围有螺旋螺旋 由由无规卷曲无规卷曲相连相连第四十四页，本课件共有74页该反应平衡点时：该反应平衡点时：甘油醛甘油醛-3-磷酸磷酸
16、 K=4.74x10-2 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮生理状况下：生理状况下：磷酸甘油醛不断磷酸甘油醛不断被消耗被消耗磷酸二羟丙酮不断地磷酸二羟丙酮不断地被异构化被异构化第四十五页，本课件共有74页1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 -3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛酶酶第四十六页，本课件共有74页五、糖酵解第二阶段的反应五、糖酵解第二阶段的反应 放能阶段放能阶段第四十七页，本课件共有74页2Pi第四十八页，本课件共有74页（一）（一）甘油醛甘油醛-3-磷酸的氧化磷酸的氧化甘油醛甘油醛-3-磷酸脱氢酶磷酸脱氢酶产生产生1，3-BPG，还原性辅酶，还原性辅酶 第四十九页，本课件共有74页甘油醛甘油醛-
17、3-磷酸脱氢酶活性中心含磷酸脱氢酶活性中心含游离游离-SH碘乙酸碘乙酸会抑制该酶的活性会抑制该酶的活性不可逆不可逆砷酸盐与磷酸结构相似砷酸盐与磷酸结构相似替代磷酸形成替代磷酸形成1-砷酸砷酸-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸水解水解为为3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸无法形成形成高能磷酸键无法形成形成高能磷酸键解偶联剂解偶联剂第五十页，本课件共有74页3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油醛脱氢酶磷酸甘油醛脱氢酶第五十一页，本课件共有74页（二）（二）高能磷酸基团的转移高能磷酸基团的转移底物磷酸化底物磷酸化第五十二页，本课件共有74页1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-磷酸甘油酸
18、磷酸甘油酸磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸激酶糖酵解中糖酵解中第一个产生第一个产生ATP的反应的反应底物水平磷酸化底物水平磷酸化第五十三页，本课件共有74页（三）（三）3-磷酸甘油酸转变为磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶第五十四页，本课件共有74页3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸甘油酸变位酶磷酸甘油酸变位酶 第五十五页，本课件共有74页（四）（四）磷酸烯醇式丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸生成烯醇化酶与烯醇化酶与2价离子结合后才有活性价离子结合后才有活性氟化物氟化物抑制剂抑制剂第五十六页，本课件共有74页2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸磷
19、酸烯醇式丙酮酸(PEP)烯醇化酶烯醇化酶第五十七页，本课件共有74页（五）（五）丙酮酸及丙酮酸及ATPATP的产生的产生第五十八页，本课件共有74页第五十九页，本课件共有74页2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸 丙酮酸丙酮酸第六十页，本课件共有74页六、由六、由葡萄糖葡萄糖转变为转变为 丙酮酸丙酮酸的能量变化的能量变化第六十一页，本课件共有74页第六十二页，本课件共有74页2()+2()-1()-1(3)=2ATPG G为起始物为起始物胞内多糖为起始物胞内多糖为起始物2()+2()-1(3)=3ATP其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖酵解。其他单糖通过转化为糖酵解中间产物形式进入糖酵解。第六
20、十三页，本课件共有74页 很很低低 很很高高 葡萄糖葡萄糖 2乳酸乳酸+2ATP 糖原糖原（葡萄糖）（葡萄糖）2乳酸乳酸+3ATP Go=47Kcal/mol Go=44Kcal/mol 每生成每生成1ATP1ATP固定了固定了7.3Kcal/mol7.3Kcal/mol能量能量 葡萄糖葡萄糖 获能效率获能效率 27.3/47 =31%糖原糖原 获能效率获能效率 37.3/44 =49.7%但但 葡萄糖葡萄糖 CO2 H2OGo=686Kcal/mol 葡萄糖葡萄糖 获能效率获能效率 27.3/686 =2.1%糖糖 原原 获能效率获能效率 37.3/686 =3.1%糖酵解产能效率第六十四页
21、，本课件共有74页糖酵解的意义1糖酵解途径是单糖分解代谢的一条最重要的基本途径2糖酵解途径能提供能量使机体或组织能有效地适应缺氧情况3糖酵解途径是某些组织或细胞的主要获能方式4糖酵解途径是葡萄糖完全氧化分解成二氧化碳和水的必要准备阶段第六十五页，本课件共有74页 七、七、无氧条件丙酮酸的去路无氧条件丙酮酸的去路有氧情况有氧情况缺氧情况缺氧情况“三羧酸循环三羧酸循环”“乙醛酸循环乙醛酸循环”CO2+H2O“乳酸发酵乳酸发酵”、“乙醇发酵乙醇发酵”乳酸或乙醇乳酸或乙醇丙酮酸第六十六页，本课件共有74页（一）乳酸发酵（一）乳酸发酵其生物意义？其生物意义？消耗糖酵解脱下的消耗糖酵解脱下的 H H，保持
22、细胞内的保持细胞内的pHpH稳定稳定。第六十七页，本课件共有74页（二）乙醇发酵丙酮酸脱羧酶+TPP乙醇脱氢酶 乙醇第六十八页，本课件共有74页八、八、糖酵解作用的调节糖酵解作用的调节第六十九页，本课件共有74页限速反应限速反应/关键反应关键反应在物质代谢整个反应链中，某一步反应速度决定在物质代谢整个反应链中，某一步反应速度决定整个反应链的速度，这一步反应称整个反应链的速度，这一步反应称催化该反应的酶称催化该反应的酶称限速酶限速酶/关键酶关键酶 糖酵解途径限速酶：糖酵解途径限速酶：己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶 第七十页，本课件共有74页1.磷酸果糖激酶磷
23、酸果糖激酶 最重要的调节酶（变构酶）最重要的调节酶（变构酶）抑制剂：抑制剂：ATP、柠檬酸柠檬酸（碳骨架）（碳骨架）激活剂：激活剂：AMP、ADP 6-磷酸果糖、磷酸果糖、2，6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-磷酸果糖磷酸果糖 2，6-二磷酸果糖二磷酸果糖 激活磷酸果糖激酶激活磷酸果糖激酶 前馈刺激作用；抵消前馈刺激作用；抵消ATP的抑制。的抑制。PFK2第七十一页，本课件共有74页2.己糖激酶己糖激酶乙酰乙酰CoA和和脂肪酸脂肪酸对酶有抑制作用对酶有抑制作用产物产物6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖是变构抑制剂是变构抑制剂 别构别构/变构酶变构酶常处于代谢通路的开端，通过反馈抑制，调节整个代谢通路，减少不必要的底物消耗，也避免各种产物的过多生成，对维持体内的代谢恒定起着重要的作用。使酶活性减弱的效应剂称别构抑制剂。第七十二页，本课件共有74页果糖果糖-6-磷酸磷酸果糖果糖-1，6-二磷酸二磷酸只出现在糖酵解中只出现在糖酵解中葡萄糖葡萄糖-6-磷酸参与很多代谢途磷酸参与很多代谢途糖酵解最关键酶：糖酵解最关键酶：磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 不是己糖激酶 第七十三页，本课件共有74页感感谢谢大大家家观观看看第七十四页，本课件共有74页