第二十二章糖酵解讲义.ppt

丙酮酸激酶的活性调节 糖酵解活性与细胞的能量状态有关 当 ATP水平较高，糖酵解活性降低 己糖激酶受到过量6-磷酸葡糖的抑制 PFK-1受到ATP和柠檬酸抑制 丙酮酸激酶受到ATP抑制 当ATP不足时，糖酵解被激活 ATP解除ATP对 PFK-1的抑制 F-2,6-BP解除ATP对PFK-1的抑制 F-1,6-BP激活丙酮酸激酶 糖酵解限速酶的别构调节 反应8: 磷酸甘油酸的变位 磷酸基团从 C-3转移到C-2 由磷酸甘油酸变位酶催化 不同来源的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；另一类则不需要2,3-BPG，其变位实际上是3-磷酸甘油酸分子内的磷酸基团的转移。 磷酸甘油酸变位酶催化的反应及其作用机理 反应9:PEP的形成 甘油酸-2-磷酸转变成 PEP 由烯醇化酶催化 烯醇化酶的作用在于促进2-磷酸甘油酸上某些原子的重排从而形成具有高能键的高能分子。 氟合物能够与Mg 2＋和磷酸基团形成络化物，而干扰2-磷酸甘油酸与烯醇化的结合从而抑制该酶的活性。 PEP的合成 反应10:第二步底物水平的磷酸化 PEP转化成丙酮酸，同时产生 ATP 是第三步不可逆反应 由丙酮酸激酶催化 产生两个ATP，可被视为糖酵解途径最后的能量回报。 ΔG为大的负值——受到调控! 第二次底物水平的磷酸化 NADH和丙酮酸的去向 取决于细胞有氧还是无氧？？ 在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运 NADH的命运：NADH在呼吸链被彻底氧化成H2O并产生更多的ATP。 丙酮酸的命运：丙酮酸经过线粒体内膜上丙酮酸运输体与质子一起进入线粒体基质，被基质内的丙酮酸脱氢酶系氧化成乙酰-CoA 在缺氧状态或无氧状态下NADH和丙酮酸的命运 乳酸发酵 酒精发酵 线粒体内膜上的3-甘油磷酸穿梭系统 苹果酸-天冬氨酸穿梭系统 丙酮酸的代谢去向 丙酮酸转变成乙酰-CoA 的四步反应 砒霜的毒性机理 糖酵解的能量学 调控的有力证据! 标准的 ?G 值分散分布：+和- 细胞内多数?G 接近0，10步反应中有3步具有较大的自由能降低 ? G 为较大负值的反应是调控位点! 第四节 其他物质进入糖酵解 甘油、果糖、甘露糖和半乳糖 甘油转变成DHAP 果糖和甘露糖通过比较常规的途径进入糖酵解 半乳糖通过Leloir途径进入 甘油和其它单糖进入糖酵解的途径 半乳糖进入糖酵解的途径（Leloir途径） 第五节 糖酵解的生理意义 产生ATP 提供生物合成的原料 糖酵解与肿瘤：缺氧与缺氧诱导的转录因子 参与糖酵解途径的一些酶的兼职功能 糖酵解某些中间物的代谢流向 己糖激酶 控制葡萄糖的进入 磷酸果糖激酶 (PFK) 最关键的调控酶 丙酮酸激酶 可调节酵解途径代谢物的输出 第六节 糖酵解的调节 一、葡萄糖的可得性 二、己糖激酶和葡萄糖激酶的调节 三、PFK-1的调节：别构调节 负别构调节 1 ATP、柠檬酸、质子 正别构调节 2 AMP、ADP、F-2,6-BP ATP浓度对PFK-1的活性影响 （一）ATP的别构抑制 The Pasteur Effect 氧气对糖酵解的抑制效应即巴斯德效应（Pasteur effect）可以使用上面的理论加以解释：在氧气存在的情况下，生物体利用有氧代谢（三羧酸循环和氧化磷酸化）产生大量的ATP，高水平的ATP作为负别构效应物通过抑制PFK-1而抑制了糖酵解。 （二）柠檬酸的别构抑制 离开线粒体 进入细胞质 大量ATP 柠檬酸 抑制PFK-1 （三）质子的抑制 （四）AMP和ADP的别构激活 （五）F-2,6-BP的别构激活 F-2,6-BP被视为PFK-1最重要的正别构效应物。 PFK-2或F-2,6-BPase的结构 PFK-2和F-2,6-BPase的活性调节和相互转变 胰高血糖素对糖酵解的影响 F-2,6-BP对PFK-1活性的调节 四、丙酮酸激酶的调节 调节方式 别构调节 共价修饰 ATP 丙氨酸 F-1,6-BP 可逆的 蛋白质 磷酸化 杨荣武生物化学原理第二版 第二十二章 糖酵解 一、糖酵解概述 二、糖酵解的全部反应 三、 NADH和丙酮酸的命运 在有氧状态下NADH和丙酮酸的命运 在缺氧或无氧状态下NADH和丙酮酸的命运 四、其他物质进入糖酵解 五、糖酵解的生理功能 六、糖酵解的调节 葡萄糖的可得性 己糖激酶和葡糖激酶的调节 PFK-1的调节 丙酮酸激酶的调节 提纲 糖酵解概述 发生在所有的活细胞 位于细胞质基质 共有十步反应组成——在所有的细胞都相同，但速率不同。 通过该途径：葡萄糖或其他单糖在没有氧气的参与下被氧化成丙酮酸，并产生NADH和少量的ATP。 糖酵解的两阶段反应 能量