二節(jié)糖酵解ppt課件

1、第二節(jié)第二節(jié) 糖酵解糖酵解glycolysisglycolysisLouis Pasteur in his laboratory 一一. 糖酵解的概念糖酵解的概念 指葡萄糖經(jīng)過一系列步驟，降解成三指葡萄糖經(jīng)過一系列步驟，降解成三碳化合物丙酮酸的過程。碳化合物丙酮酸的過程。糖酵解途徑又稱糖酵解途徑又稱 EMP EMP途徑途徑Embden-Meyerhof Parnas pathwayEmbden-Meyerhof Parnas pathway 一一. 糖酵解的概念糖酵解的概念 Glucose occupies a central position Glucose occupies a centr

2、al position in the metabolism of plants, animals, in the metabolism of plants, animals, and many microorganisms. It is and many microorganisms. It is relatively rich in potential energy, and relatively rich in potential energy, and thus a good fuel; the complete oxidation thus a good fuel; the compl

3、ete oxidation of glucose to carbon dioxide and water of glucose to carbon dioxide and water proceeds with a standard free-energy proceeds with a standard free-energy change of 2,840 kJ/mol. change of 2,840 kJ/mol. 一一. 糖酵解的概念糖酵解的概念 Glucose is not only an excellent fuel, Glucose is not only an excelle

4、nt fuel, it is also a remarkably versatile it is also a remarkably versatile precursor, capable of supplying a huge precursor, capable of supplying a huge array of metabolic intermediates for array of metabolic intermediates for biosynthetic reactions. biosynthetic reactions. A bacterium such as Esc

5、herichia A bacterium such as Escherichia coli can obtain from glucose the carbon coli can obtain from glucose the carbon skeletons for every amino acid, skeletons for every amino acid, nucleotide, coenzyme, fatty acid, or nucleotide, coenzyme, fatty acid, or other metabolic intermediate it needs oth

6、er metabolic intermediate it needs for growth. for growth. 一一. 糖酵解的概念糖酵解的概念 In glycolysis In glycolysis from the Greek from the Greek glykys, meaning “sweet,glykys, meaning “sweet, and lysis, and lysis, meaning “splittingmeaning “splitting, a molecule of , a molecule of glucose is degraded in a seri

7、es of glucose is degraded in a series of enzyme-catalyzed reactions to yield two enzyme-catalyzed reactions to yield two molecules of the three-carbon compound molecules of the three-carbon compound pyruvate. derive most of their energy pyruvate. derive most of their energy from glycolysis; many ana

8、erobic from glycolysis; many anaerobic microorganisms are entirely dependent on microorganisms are entirely dependent on glycolysis.glycolysis. 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化第一步：葡萄糖的磷酸化 第一階段激酶：催化將激酶：催化將ATP上的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到受體上的酶。激上的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到受體上的酶。激 酶都需求酶都需求Mg2+作為輔助因子。作為輔助因子。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第一步：葡萄糖的磷酸化第一步：葡萄糖的磷酸化

9、 第一階段 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第二步：第二步：6-磷酸果糖的生成磷酸果糖的生成 第一階段 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第二步：第二步：6-磷酸果糖的生成磷酸果糖的生成 第一階段 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第三步：第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成二磷酸果糖的生成 第一階段 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶PFK是是EMP途徑的關(guān)鍵酶，其活途徑的關(guān)鍵酶，其活性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程第三步：第三步：1, 6-二磷酸果糖的生成二磷酸果糖的生成 第一階段 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶PFK是

10、是EMP途徑的關(guān)鍵酶，其活途徑的關(guān)鍵酶，其活性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。性大小控制著整個途徑的進(jìn)程。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第一階段 碳鏈不變，但兩頭接上了磷碳鏈不變，但兩頭接上了磷酸基團(tuán)，為斷裂作好預(yù)備。酸基團(tuán)，為斷裂作好預(yù)備。 耗費兩個耗費兩個ATP。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第二階段第四步：第四步：1,6-二磷酸果糖的裂解二磷酸果糖的裂解 1個己糖分裂成個己糖分裂成2個丙糖個丙糖 丙酮糖和丙醛糖，它丙酮糖和丙醛糖，它們?yōu)橥之悩?gòu)體。們?yōu)橥之悩?gòu)體。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第二階段第五步：磷酸丙糖的同分異構(gòu)化第五步：磷酸丙

11、糖的同分異構(gòu)化 1分子二磷酸已糖裂解成分子二磷酸已糖裂解成2分子分子3-磷酸甘油醛。磷酸甘油醛。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第三階段第六步：第六步：3-磷酸甘油醛氧化磷酸甘油醛氧化 糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了復(fù)糖酵解過程中第一次產(chǎn)生高能磷酸鍵，并且產(chǎn)生了復(fù)原劑原劑 NADH。催化此反響的酶是巰基酶，所以它可被碘乙。催化此反響的酶是巰基酶，所以它可被碘乙酸酸ICH2COOH不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解不可逆地抑制。故碘乙酸能抑制糖酵解。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第三階段第六步：第六步：3-磷酸甘油醛氧化磷酸甘油醛氧化 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第

12、三階段第七步：第七步：3-磷酸甘油酸和磷酸甘油酸和ATP的生成的生成糖酵解過程中第一次產(chǎn)生糖酵解過程中第一次產(chǎn)生 ATP。 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第三階段醛氧化成羧酸醛氧化成羧酸NAD+復(fù)原成復(fù)原成NADH糖酵解中第一次產(chǎn)生糖酵解中第一次產(chǎn)生ATP 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第四階段第八步：第八步：3-磷酸甘油酸異構(gòu)磷酸甘油酸異構(gòu)Mg2+ 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第四階段 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第四階段第九步：第九步：PEP的生成的生成 這一步其實是分子內(nèi)的氧化復(fù)原，使分子中的能量重這一步其實是分子內(nèi)的氧化復(fù)原，使分子中的能量重新分布，使能量集中，第二

13、次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。新分布，使能量集中，第二次產(chǎn)生了高能磷酸鍵。Mg2+ 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 第四階段第十步：丙酮酸的生成第十步：丙酮酸的生成糖酵解過程中第二次產(chǎn)生糖酵解過程中第二次產(chǎn)生 ATP。 Mg2+ 或 K+ 二二. 糖酵解的過程糖酵解的過程 經(jīng)過分子經(jīng)過分子內(nèi)構(gòu)造的調(diào)內(nèi)構(gòu)造的調(diào)整整, 生成了樞生成了樞紐物質(zhì)丙酮紐物質(zhì)丙酮酸酸Summary三三. 糖酵解的能量計算糖酵解的能量計算三三. 糖酵解的能量計算糖酵解的能量計算1. 全過程：三個階段，全過程：三個階段，10步反響，需步反響，需10種酶種酶2. 三個關(guān)鍵酶？不可逆反響！三個關(guān)鍵酶？不可逆反響！3. 調(diào)理位點：已糖激酶

14、調(diào)理位點：已糖激酶 G-6-P； 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶 ATP、檸檬酸、脂肪酸、檸檬酸、脂肪酸； ADP、AMP； 丙酮酸激酶丙酮酸激酶 乙酰乙酰CoA、ATP； ADP、AMP三三. 糖酵解的能量計算糖酵解的能量計算4. 定位：細(xì)胞質(zhì)定位：細(xì)胞質(zhì)5. 意義：產(chǎn)生少許能量，產(chǎn)生一些中簡產(chǎn)物如，丙酮酸意義：產(chǎn)生少許能量，產(chǎn)生一些中簡產(chǎn)物如，丙酮酸 和甘油等和甘油等6. 底物程度的磷酸化底物程度的磷酸化 四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路1 1在無氧或相對缺氧時在無氧或相對缺氧時 發(fā)酵發(fā)酵 有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵有兩種發(fā)酵：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵酒精發(fā)酵：由葡萄糖酒

15、精發(fā)酵：由葡萄糖 乙醇的過程乙醇的過程丙酮酸脫羧酶需求丙酮酸脫羧酶需求TPPTPP作為輔酶。作為輔酶。四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路1 1在無氧或相對缺氧時在無氧或相對缺氧時 酒精發(fā)酒精發(fā)酵酵四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路2 2在無氧或相對缺氧時在無氧或相對缺氧時 乳酸發(fā)乳酸發(fā)酵酵 乳酸發(fā)酵：由葡萄糖乳酸發(fā)酵：由葡萄糖 乳酸的過程乳酸的過程乳酸脫氫酶在動物體內(nèi)有乳酸脫氫酶在動物體內(nèi)有5 5種同工酶：種同工酶：H4H4、H3MH3M、H2M2H2M2、HM3HM3、M4 M4 四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路2 2

16、在無氧或相對缺氧時在無氧或相對缺氧時 乳酸發(fā)乳酸發(fā)酵酵 許多微生物常進(jìn)展這種過程。此外，高等動物許多微生物常進(jìn)展這種過程。此外，高等動物在氧不充足時，也可進(jìn)展這條途徑，如肌肉劇烈運在氧不充足時，也可進(jìn)展這條途徑，如肌肉劇烈運動時即產(chǎn)生大量乳酸。動時即產(chǎn)生大量乳酸。四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路1. 丙酮酸的去路3 3在有氧條件下在有氧條件下 丙酮酸有氧氧化丙酮酸有氧氧化 丙酮酸被徹底氧化成丙酮酸被徹底氧化成CO2CO2。 這一過程在線粒體中進(jìn)展。經(jīng)過此過程可以這一過程在線粒體中進(jìn)展。經(jīng)過此過程可以使葡萄糖徹底降解、氧化成使葡萄糖徹底降解、氧化成CO2CO2。四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖

17、酵解產(chǎn)物的去路2. NADH的去路1 1在無氧或相對缺氧時在無氧或相對缺氧時酒精發(fā)酵中：作為酒精發(fā)酵中：作為 乙醛乙醛 乙醇乙醇 的供氫體的供氫體乳酸發(fā)酵中：作為乳酸發(fā)酵中：作為 丙酮酸丙酮酸 乳酸乳酸 的供氫體的供氫體 1 1分子葡萄糖經(jīng)過無氧酵解，只能生成分子葡萄糖經(jīng)過無氧酵解，只能生成 2 2 個個ATPATP四四. 糖酵解產(chǎn)物的去路糖酵解產(chǎn)物的去路2. NADH的去路2 2在有氧條件下在有氧條件下原核生物中：原核生物中：1 1分子的分子的NADHNADH經(jīng)過呼吸鏈可產(chǎn)生經(jīng)過呼吸鏈可產(chǎn)生3 3個個ATPATP，真核生物中：在植物細(xì)胞或動物的肌細(xì)胞中，真核生物中：在植物細(xì)胞或動物的肌細(xì)胞中

18、，1 1分子分子 的的NADHNADH經(jīng)過呼吸鏈可產(chǎn)生經(jīng)過呼吸鏈可產(chǎn)生2 2個個ATPATP。 1 1分子葡萄糖經(jīng)過有氧酵解，分子葡萄糖經(jīng)過有氧酵解，可生成可生成 2 + 2 2 + 22 = 6 2 = 6 個個ATPATP 1 1分子葡萄糖經(jīng)過有氧酵解，可分子葡萄糖經(jīng)過有氧酵解，可生成生成 2 + 3 2 + 32 = 8 2 = 8 個個ATPATP五五. 糖酵解的生物學(xué)意義糖酵解的生物學(xué)意義1. 為生物體提供一定的能量為生物體提供一定的能量 ；2. 糖酵解的中間物為生物合成提供原料；糖酵解的中間物為生物合成提供原料； 如丙酮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?，磷酸二羥丙酮如丙酮酸可轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?，磷酸二羥丙酮可合成甘油。可合成甘油。3. 為糖異生作用提供了根本途徑。為糖異生作用提供了根本途徑。六六. 糖酵解