糖代谢-1至酵解.ppt

第 六 章 糖 代 谢 糖的生理功能 1.供给能量: 60%(动物、植物) 2.机体的重要碳源：糖代谢中间产物（氨基酸、脂肪酸、类固醇、核苷） 3.机体结构的重要组分：蛋白聚糖和糖蛋白（结缔组织、软骨和骨的基质），糖蛋白和糖脂（细胞膜） 4.细胞间的信息传递：膜糖蛋白（与细胞的免疫、识别作用有关） 5.特殊生理功能的物质：糖蛋白（激素、酶、血型物质等） 6.保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物） 糖原磷酸解的步骤 （三）糖酵解过程 EMP的化学历程 1、己糖磷酸酯的生成——从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应 3. 丙酮酸和ATP的生成—生成2个NADH, 4个ATP 甘油酸磷酸变位酶的作用机理 --------磷酸基团从 C-3转移到C-2 EMP途径 小 结： 1、底物：1分子葡萄糖 产物：2分子丙酮酸、2分子NADH(H+)、 2分子ATP 2、三步不可逆反应（关键酶）： 己糖激酶 果糖磷酸激酶 丙酮酸激酶 3、耗能：2分子ATP 产能：4分子ATP，净生成2分子ATP 4、细胞定位：细胞液 5、总反应： （2）乙醇发酵 需丙酮酸脱羧酶、醇脱氢酶 NADH+H+----来自甘油醛-3-磷酸脱氢 果糖磷酸激酶-1是最关键的限速酶 ADP、AMP、 β-D-果糖-2,6-二磷酸是别构激活 剂；ATP、H+是别构抑制剂 ATP／AMP比值对该酶活性的调节对细胞有重 要的生理意义 H+可抑制果糖磷酸激酶-1活性，它可防止肌肉中 形成过量乳酸而使血液酸中毒 柠檬酸可增加ATP对酶的抑制作用 β-D-果糖-2,6-二磷酸可消除ATP对酶的抑制效 应，使酶活化（控制酶构象转换） 己糖激酶活性的调控 G-6-P是该酶的别构抑制剂 （反馈抑制） （八）糖酵解的生物学意义 D-甘油醛-3-磷酸 糖酵解的后续反应 磷酸二羟丙酮转变成甘油醛-3-磷酸 反应机制涉及烯二醇中间体 活性中心的Glu充当广义碱 丙糖磷酸异构酶（TIM）是一种近乎完美的酶（为什么？） ——反应速率仅仅受到底物与酶碰撞的速率决定。 磷酸丙糖异构酶的作用机理 NAD+ NADH+H+ Pi ADP ATP H2O Mg或Mn ATP ADP 丙酮酸 PEP 丙酮酸激酶 脱氢酶 激酶 变位酶 烯醇化酶 第六步：甘油酸-1,3-二磷酸的生成（氧化作用） 甘油醛-3-磷酸 无机磷酸 甘油醛-3-磷酸脱氢酶 甘油酸-1,3-二磷酸 ⑥ 高能磷酸键 整个糖酵解途径唯一的一步氧化还原反应 产生1,3-BPG和NADH 甘油醛-3-磷酸脱氢酶： 为巯基酶，分子量140 000，四个亚基，各紧密结合1分子NAD+ 。 使用共价催化，碘乙酸和有机汞可强烈抑制此酶活性；砷酸盐可以与磷酸竞争与酶结合，生成不稳定的1-砷酸-3-磷酸甘油酸，破坏甘油酸-1,3-二磷酸的形成。甘油酸-1-砷酸-3-磷酸自发地水解为甘油酸-3-磷酸并产生热，无法进入下一步底物水平磷酸化反应，导致ATP合成受阻，影响细胞的正常代谢，这就是砷酸有毒性的原因。 甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用机理 ①缩合 ②内部氧化还原 ③交换 ④高能键转移 甘油醛-3-磷酸脱氢酶的抑制剂作用机理 氟化物及碘乙酸等是巯基酶的不可逆抑制剂 第七步：甘油酸-3-磷酸和第一个ATP生成 底物水平磷酸化 核糖 腺嘌呤 甘油酸-1,3-二磷酸 甘油酸-3-磷酸 核糖 腺嘌呤 甘油酸磷酸 激酶 ⑦ 第八步：甘油酸-2-磷酸的生成 甘油酸-3-磷酸 甘油酸-2-磷酸 甘油酸磷酸变位酶 ⑧ 不同来源的磷酸甘油酸变位酶具有不同的催化机制：一类需要2,3-BPG作为辅助因子，并需要活性中心的一个His残基（酵母细胞）；另一类则不需要2,3-BPG，其变位实际上是甘油酸-3-磷酸分子内的磷酸基团的转移（小麦麦胚细胞）。 依赖于甘油酸-2,3-二磷酸的磷酸甘油酸变位酶的作用机制 第九步：烯醇式丙酮酸磷酸的生成 甘油酸-2-磷酸 烯醇化酶 烯醇式丙酮酸-2-磷酸 ⑨ 高能磷酸键 氟化物能与Mg2＋和磷酸基团形成络合物，而干扰甘油酸-2-磷酸与烯醇化酶的结合从而强烈抑制该酶活性。（F-曾用于阐明糖酵解过程的研究） 烯醇式丙酮酸磷酸 丙酮酸激酶※ 丙酮酸 核糖 腺嘌呤 腺嘌呤 核糖 ⑩ 高能磷酸键 第十步：丙酮酸和第二个ATP的生成 底物水平磷酸化 丙酮酸激酶——第三个关键酶