(2)6-磷酸葡萄糖转变为6-磷酸果糖(磷酸己糖异构酶) 0 0-P-0-CH -0-CH0cH,0H OH H OH OH H OH OH H Glucose6-phosphate Fructose 6-phosphate (36-磷酸果糖转变为1,6-双磷酸果糖(磷酸果糖激酶) 0 0 0-P-0-0 70p0 20 0- M 01 0 H HO OH phosphofructokinase-1 OH H OH H Fructose 6-phosphate Fructose 1,6-bisphosphate (4)l,6一二磷酸果糖裂解(醛缩酶(aldolase) 0 0 0 0.H 0-P-0-CH2 CH2-0-P-0 0 CH2-0- -0 0 HH HO 0 HCOH O =0 aldolase CH,OH CH2-0-P-0 0 Fructose 1,6-bisphosphate Dihydroxyacetone Glyceraldehyde phosphate 3-phosphate (⑤)磷酸二羟丙酮的异构反应 0 0 H 0- -0 GH-0- 0 CH-0- 0 H HO HCOH O =0 aldolase CH.OH CH,-0- 0 16-bisphosphate 到此,1分子葡萄糖生成2分子3-磷酸甘油醛,通过两次磷酸化作用消耗2分子ATP
(2)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸果糖 (磷酸己糖异构酶) (3)6-磷酸果糖转变为 1,6-双磷酸果糖(磷酸果糖激酶) (4)1,6—二磷酸果糖裂解 (醛缩酶(aldolase)) (5)磷酸二羟丙酮的异构反应 到此,1 分子葡萄糖生成 2 分子 3-磷酸甘油醛,通过两次磷酸化作用消耗2 分子 ATP
(6)3-磷酸甘油醛氧化反应(3磷酸甘油醛脱氢酶) CHO 0-C-0-B NAD'NADH+H' CH-OH CH-OH CH-0® CH-0-① 3磷酸甘油盛 1,3二磷酸甘油酸 此反应既是氧化反应,又是磷酸化反应,氧化反应的能量驱动磷酸化反应的进行此 反应由3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde3-phosphatedehydrogenase)催化3-磷酸甘油 醛氧化脱氢并磷酸化生成含有1个高能磷酸键的1,3一二磷酸甘油酸。本反应脱下的氢和 电子转给脱氢酶的辅酶NAD+生成NADH+H,磷酸根来自无机磷酸。碘乙酸可与酶的-SH 结合,抑制此酶活性,砷酸能与磷酸底物竞争,使氧化作用与磷酸化作用解偶连(生成 3磷酸甘油酸) (7)1,3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸(磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) C00 CH-OH ADP ATP CH--OH CH:-0P CH:-0-P 1,3二磷酸甘油酸 3磷酸甘油酸 在磷取日沺取淑(phosphaglycerate kinase,K)准化下,L,3一一磷酸甘油酸生成3 磷酸甘油酸,同时其C1上的高能磷酸根转移给ADP生成ATP,这种底物氧化过程中产 生的能量直接将ADP磷酸化生成ATP的过程,称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。此激酶催化的反应是可逆的。 这是酵解过程中的第一次底物水平磷酸化反应,也是酵解过程中第一次产生ATP的 反应。一分子Gc产生二分子三碳糖,共产生2ATP。这样可抵消G1c在两次磷酸化时消 耗的2ATP。 (8)3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸(磷酸甘油酸变位酶 000 C00 CH-OH H-0-D H-0- CH:-OH 3函酸甘油酸 2.磷酸甘油酸 (⑨)2磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸(烯醇化酶) 000 000 CH-0-D G0-D·40 CH-OH 2扇酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
(6)3-磷酸甘油醛氧化反应(3-磷酸甘油醛脱氢酶) 此反应既是氧化反应,又是磷酸化反应,氧化反应的能量驱动磷酸化反应的进行此 反应由 3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphatedehydrogenase)催化 3-磷酸甘油 醛氧化脱氢并磷酸化生成含有 1 个高能磷酸键的 1,3-二磷酸甘油酸。本反应脱下的氢和 电子转给脱氢酶的辅酶 NAD+生成 NADH+H+,磷酸根来自无机磷酸。碘乙酸可与酶的-SH 结合,抑制此酶活性,砷酸能与磷酸底物竞争,使氧化作用与磷酸化作用解偶连(生成 3-磷酸甘油酸) (7)1,3-二磷酸甘油酸转变成 3-磷酸甘油酸 (磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase) 在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK)催化下,1,3-二磷酸甘油酸生成 3- 磷酸甘油酸,同时其 C1 上的高能磷酸根转移给 ADP 生成 ATP,这种底物氧化过程中产 生的能量直接将 ADP 磷酸化生成 ATP 的过程,称为底物水平磷酸化(substrate level phosphorylation)。此激酶催化的反应是可逆的。 这是酵解过程中的第一次底物水平磷酸化反应,也是酵解过程中第一次产生 ATP 的 反应。一分子 Glc 产生二分子三碳糖,共产生 2ATP。这样可抵消 Glc 在两次磷酸化时消 耗的 2ATP。 (8)3-磷酸甘油酸转变为 2-磷酸甘油酸 (磷酸甘油酸变位酶) (9)2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸 (烯醇化酶)
由烯醇化酶(enolase)催化,2-磷酸甘油酸脱水的同时,能量重新分配,生成含高能磷 酸键的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate PEP)。烯醇化酶需要Mg2+或Mn2+参与。 本反应也是可逆的 (10)磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸,并通过底物水平磷酸化生成ATP 000 C00 ADP AP -0 磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸 在丙酮酸激酶(pyruvate kinase,.PK)催化下,磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至 ADP生成ATP,这是又一次底物水平上的磷酸化过程。但此反应是不可逆的。 至此,经过糖酵解途径,一个分子葡萄糖可氧化分解产生2个分子丙酮酸。在此过 程中,经底物水平磷酸化可产生4个分子ATP,如与第一阶段葡萄糖磷酸化和磷酸果糖 的磷酸化消耗二分子ATP相互抵消,每分子葡萄糖降解至丙酮酸净产生2分子ATP。 (三)丙酮酸的去路 1、进入三羧酸循环 2、乳酸的生成 在厌氧酵解时(乳酸菌、剧烈运动的肌肉),丙酮酸接受了3一磷酸甘油醛脱氢酶生 成的NADH上的氢,在乳酸脱氢酶催化下,生成乳酸。 总反应: Glc+2ADP+2Pi→2乳酸+2ATP+2H20 肌肉收缩,糖酵解产生乳酸。乳酸透过细胞膜进入血液,在肝脏中异生为G©,解除 乳酸积累引起的中毒。 3、乙醇的生成 酵母或其它微生物中,经糖酵解产生的丙酮酸,可以经丙酮酸脱羧酶催化,脱羧生 成乙醛,在醇脱氢酶催化下,乙醛被NADH还原成乙醇。 总反应:Glc+2pi+2ADP+2H+→2乙醇+2CO2+2ATP+2H20 在厌氧条件下能产生乙醇的微生物,如果有氧存在时,则会通过乙醛的氧化生成乙酸, 制醋。 4、丙酮酸进行糖异生 (四)特点: (1)反应部位:胞液 (2)反应全过程中有三步不可逆的反应(关键酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮 酸激酶) (3)能量的净生成:葡萄糖:2ATP、糖原:3ATP
由烯醇化酶(enolase)催化,2-磷酸甘油酸脱水的同时,能量重新分配,生成含高能磷 酸键的磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate PEP)。烯醇化酶需要 Mg2+或 Mn2+参与。 本反应也是可逆的 (10)磷酸烯醇式丙酮酸转变成丙酮酸, 并通过底物水平磷酸化生成 ATP 在丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)催化下,磷酸烯醇式丙酮酸上的高能磷酸根转移至 ADP 生成 ATP,这是又一次底物水平上的磷酸化过程。但此反应是不可逆的。 至此,经过糖酵解途径,一个分子葡萄糖可氧化分解产生 2 个分子丙酮酸。在此过 程中,经底物水平磷酸化可产生 4 个分子 ATP,如与第一阶段葡萄糖磷酸化和磷酸果糖 的磷酸化消耗二分子 ATP 相互抵消,每分子葡萄糖降解至丙酮酸净产生 2 分子 ATP。 (三)丙酮酸的去路 1、进入三羧酸循环 2、乳酸的生成 在厌氧酵解时(乳酸菌、剧烈运动的肌肉),丙酮酸接受了 3—磷酸甘油醛脱氢酶生 成的 NADH 上的氢,在乳酸脱氢酶催化下,生成乳酸。 总反应: Glc + 2ADP + 2Pi → 2 乳酸 + 2ATP + 2H2O 肌肉收缩,糖酵解产生乳酸。乳酸透过细胞膜进入血液,在肝脏中异生为 Glc,解除 乳酸积累引起的中毒。 3、乙醇的生成 酵母或其它微生物中,经糖酵解产生的丙酮酸,可以经丙酮酸脱羧酶催化,脱羧生 成乙醛,在醇脱氢酶催化下,乙醛被 NADH 还原成乙醇。 总反应:Glc+2pi+2ADP+2H+→2 乙醇+2CO2+2ATP+2H20 在厌氧条件下能产生乙醇的微生物,如果有氧存在时,则会通过乙醛的氧化生成乙酸, 制醋。 4、丙酮酸进行糖异生 (四)特点: (1)反应部位:胞液 (2)反应全过程中有三步不可逆的反应(关键酶:己糖激酶,6-磷酸果糖激酶-1,丙酮 酸激酶) (3)能量的净生成:葡萄糖:2ATP、糖原:3 ATP