生化第二章糖酵解作用实用版课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,生化第二章糖酵解作用,生化第二章糖酵解作用,1,优选生化第二章糖酵解作用,优选生化第二章糖酵解作用,2,第一节,糖的消化和吸收,第一节糖的消化和吸收,3,一、消化系统的基本组成,消化系统由,消化管,和,消化腺,组成。,消化管包括口腔、咽、食管、胃、小肠（十二指肠、空肠和回肠）、大肠（盲肠、结肠和直肠）。,消化腺包括口腔腺、肝、胰和消化管壁腺,消化系统的主要功能是消化吸收食物，并将食物残渣以粪便的形式排出体外,。,一、消化系统的基本组成消化系统由消化管和消化腺组成。,4,生化第二章糖酵解作用实用版课件,5,二、糖类的消化与吸收,淀粉,(starch),等,口腔，,-amylase,，少量作用,胃，几乎不作用,小肠，胰,-amylase,，主要的消化场所,麦芽糖、糊精、蔗糖、乳糖等（食物中所混入）,麦芽糖酶，糊精酶，蔗糖酶，乳糖酶等,葡萄糖、半乳糖、果糖等,肠黏膜细胞,肠壁毛细血管,门静脉,血液,组织、细胞（,代谢）,二、糖类的消化与吸收淀粉(starch)等,6,三、,D-,葡萄糖的代谢途径,D-,葡萄糖是多数生物的主要代谢燃料，在代谢中占有中心地位。葡萄糖含有较高的能量，氧化生成,H,2,O,和,CO,2,放出自由能,2840kj/mol,；转变成淀粉或糖元贮存又可维持相对低的摩尔渗透压浓度，而需要能量时又可分解成葡萄糖氧化供能。,葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖和其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。葡萄糖有成千上万种转化，高等动植物中主要有三种：变成糖元或淀粉贮存、酵解为三碳化合物（丙酮酸）或通过,HMP,（磷酸戊糖途径）变为戊糖,。,三、D-葡萄糖的代谢途径D-葡萄糖是多数生物的主要代谢燃料,7,3）有氧条件下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA进入三羧酸循环氧化供能。,己糖激酶(hexokinase)需要Mg2+或其他二价阳离子及ATP供能，反应不可逆，是酵解过程的第一个别构调节酶，肌肉中受产物G-6-P强烈别构抑制。,2）无氧条件下，丙酮酸转变为乙醛，进而生成乙醇。,糖酵解（Glycolysis,希腊语glykys，意为sweet和lysis)。,3-P-甘油酸 2-P-甘油酸,F-1,6-diP可活化此酶。,1、葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸,通过呼吸链递氢，最终生成H2O,并生成ATP。,（2）肌肉等，葡萄糖2 乳酸（lactate）,葡萄糖有成千上万种转化，高等动植物中主要有三种：变成糖元或淀粉贮存、酵解为三碳化合物（丙酮酸）或通过HMP（磷酸戊糖途径）变为戊糖。,组织、细胞（代谢）,第三阶段（第7步反应）,肝脏中主要是以葡萄糖激酶（glucokinase）存在，对Glc有特异活性，不受G-6-P的抑制。,葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖和其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。,葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖和其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。,第三阶段（第8步反应）,只有NAD+不断取代NADH才能保持酶的催化活力，否则酵解就要停止。,（2）肌肉等，葡萄糖2 乳酸（lactate）,ATP ADP,葡萄糖的主要代谢命运,3）有氧条件下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA进入三羧酸循环,8,第二节,糖酵解,(Glycolysis),Embden-Meyerhof-Parnas pathway,(EMP-pathway),。,第二节糖酵解(Glycolysis),9,一、糖酵解的概念,糖酵解（,Glycolysis,希腊语,glykys,，意为,sweet,和,lysis,),。,一分子葡萄糖通过一系列的酶促反应生成,2,分子三碳化合物,丙酮酸，并生成,ATP,和,NADH,的过程。,1897,年,Edward Buchner,通过发酵的酵母抽提物发现，最终搞清楚是,1941,年由,Fritz Lipmann,和,Herman Kalckar,完成。,一、糖酵解的概念糖酵解（Glycolysis,希腊语glyk,10,葡萄糖、半乳糖、果糖等,第三阶段（第8步反应）,F-1,6-diP可活化此酶。,（乙酰-CoA在能量状态高的情况下可用于合成脂类物质）。,丙酮酸,3）有氧条件下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA进入三羧酸循环氧化供能。,磷酸二羟丙酮,1、果糖进入EMP途径,丙酮酸激酶（pyruvate kinase）,1）葡萄糖磷酸化形成己糖磷酸酯，消耗2ATP，产物为果糖-1,6-二磷酸。,1）无氧条件下，丙酮酸转变为乳酸。,D-葡萄糖是多数生物的主要代谢燃料，在代谢中占有中心地位。,己糖激酶(hexokinase)需要Mg2+或其他二价阳离子及ATP供能，反应不可逆，是酵解过程的第一个别构调节酶，肌肉中受产物G-6-P强烈别构抑制。,有2步产能反应（7、10步反应）,3）有氧条件下，丙酮酸氧化脱羧生成乙酰-CoA进入三羧酸循环氧化供能。,ADP ATP,只有NAD+不断取代NADH才能保持酶的催化活力，否则酵解就要停止。,1、无氧条件下，葡萄糖分解为乙醇或乳酸，为无氧分解。,第一阶段（第2步反应）,三、D-葡萄糖的代谢途径,有2步产能反应（7、10步反应）,肝脏中主要是以葡萄糖激酶（glucokinase）存在，对Glc有特异活性，不受G-6-P的抑制。,二、,糖酵解与发酵,Fermentation,1,、乙醇发酵：无氧条件，糖经一系列的酶促反应变成丙酮酸，并生成,ATP,，厌氧生物（酵母及其他微生物）把酵解中生成的,NADH+H,+,用于还原丙酮酸生成乙醛，进而产生乙醇，称为乙醇（酒精）发酵。,葡萄糖、半乳糖、果糖等二、糖酵解与发酵 Fermentat,11,二、,糖酵解与发酵,续,2,、乳酸发酵：,肌肉等组织或微生物在无氧或暂时缺氧条件下，将酵解中生成的,NADH+H,+,用于把丙酮酸,乳酸，称为乳酸发酵。,二、糖酵解与发酵 续2、乳酸发酵：肌肉等组织或微生物在无,12,三、糖酵解途径,（,EMP Pathway,）,EMP,途径,可以分为三个阶段,：,1,）葡萄糖,磷酸化形成己糖磷酸酯,，消耗,2ATP,，产物为果糖,-1,6-,二磷酸。,2,）,磷酸己糖裂解为两分子三碳糖,，由醛缩酶,(aldolase),催化，产物为,3-P-,甘油醛（,G-3-P,）和磷酸二羟丙酮,(DHAP),；,3,）,三碳糖经一系列的反应生成丙酮酸，此过程生成,NADH+H,+,，,并生成高能磷酸化合物生成,2ATP,（底物水平磷酸化）,。,三、糖酵解途径（EMP Pathway）EMP途径可以分,13,第一阶段,（第,1,步反应）,1、葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸,己糖激酶,（,Mg,2+,）,ATP ADP,第一阶段（第1步反应）1、葡萄糖,14,己糖激酶,己糖激酶,(,hexokinase,),需要,Mg,2+,或其他二价阳离子及,ATP,供能，反应不可逆，是酵解过程的第一个别构,调节,酶，肌肉中受产物,G-6-P,强烈别构抑制。肝脏中主要是以葡萄糖激酶（,glucokinase,）,存在，对,Glc,有特异活性，不受,G-6-P,的抑制。,己糖激酶己糖激酶(hexokinase)需要Mg2+或其他,15,第一阶段,（第,2,步反应）,2、葡萄糖-6-磷酸 果糖-6-磷酸,磷酸葡萄糖异构酶,第一阶段（第2步反应）2、葡萄糖-6-磷酸,16,第一阶段,（第,3,步反应）,3、果糖-6-磷酸 果糖-1.6-二磷酸,果糖磷酸激酶,Mg,2+,ATP ADP,第一阶段（第3步反应）3、果糖-6-磷酸,17,果糖磷酸激酶（,phosphofructokinase,）,需要,Mg,2+,及,ATP,，是酵解途径的关键反应,(committed step,key reaction,rate-limiting reaction,),酶，酵解进行的速度取决于该酶的活性，酶的调节也是别构调节，,ATP,对其有抑制效应，柠檬酸及脂肪酸的存在会加强,ATP,的抑制作用，,AMP,、,ADP,及,Pi,可消除抑制。,果糖磷酸激酶,果糖磷酸激酶（phosphofructokinase）果糖磷,18,第二阶段,（第,4,步反应）,果糖,-1.6-,二磷酸 甘油醛,-3-P,磷酸二羟丙酮,醛缩酶,第二阶段（第4步反应）果糖-1.6-二磷酸,19,第二阶段,（第,5,步反应）,甘油醛-3-P 磷酸二羟丙酮,磷酸丙糖异构酶,第二阶段（第5步反应）甘油醛-3-P,20,第一,-,二阶段小结,第一-二阶段小结,21,3-P-甘油酸 2-P-甘油酸,3、果糖-6-磷酸 果糖-1.,1、葡萄糖 葡萄糖-6-磷酸,需要Mg2+及ATP，是酵解途径的关键反应(committed step,key reaction,rate-limiting reaction)酶，酵解进行的速度取决于该酶的活性，酶的调节也是别构调节，ATP对其有抑制效应，柠檬酸及脂肪酸的存在会加强ATP的抑制作用，AMP、ADP及Pi可消除抑制。,糖酵解(Glycolysis),2、半乳糖进入EMP途径,第一阶段（第2步反应）,甘油醛-3-P 磷酸二羟丙酮,一、消化系统的基本组成,葡萄糖、半乳糖、果糖等,葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖和其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。,此反应产物磷酸烯醇式丙酮酸含有一高能磷酸键,别构调节酶，需要Mg2+、K+，催化的反应有ATP生成，是酵解途径的重要调节酶，长链脂肪酸、乙酰CoA、ATP等均抑制酶活；,有2步产能反应（7、10步反应）,ADP ATP,3、果糖-6-磷酸 果糖-1.,通过乙醇发酵受氢，解决重氧化,葡萄糖不仅仅是一个能量分子，还是一个常见的前体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌可利用葡萄糖和其碳架合成所有的氨基酸、核苷酸、辅酶、脂肪酸和生长所需的各种代谢中间物。,（2）肌肉等，葡萄糖2 乳酸（lactate）,烯醇化酶 H2O,转变成淀粉或糖元贮存又可维持相对低的摩尔渗透压浓度，而需要能量时又可分解成葡萄糖氧化供能。,第三阶段,（第,6,步反应）,3-P-,甘油醛,1,3-,二磷酸甘油酸,磷酸甘油醛脱氢酶,H,3,PO,4,NAD,+,NADH+H,+,3-P-甘油酸 2-,22,磷酸,甘油醛脱氢酶,活性中心在酶的,Cys-SH,上，,NAD,+,与酶紧密结合，受氢还原后与酶脱离，磷酸攻击硫酯键生成,1,3-,二磷酸甘油酸，其分子中含一高能磷酸键。只有,NAD,+,不断取代,NADH,才能保持酶的催化活力，否则酵解就要停止。碘乙酸可强烈抑制酶的活性。,磷酸甘油醛脱氢酶,磷酸甘油醛脱氢酶活性中心在酶的Cys-SH上，NAD+与酶紧,23,第三阶段,（第,7,步反应）,1,3-,二磷酸甘油酸,3-P-,甘油酸,磷酸甘油酸激酶,Mg,2+,ADP ATP,底物水平磷酸化,第三阶段（第7步反应）1,3-二磷酸甘油酸,24,第三阶段,（第,8,步反应）,3-P-,甘油酸,2-P-,甘油酸,磷酸甘油酸变位酶,第三阶段（第8步反应）3-P-甘油酸,25,第三阶段,（第,9,步反应）,2-P-甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸,烯醇化酶,H,2,O,Mg,2+,Mn,2+,H,2,O,第三阶段（第9步反应）2-P-甘油