D·葡萄糖的代谢 Glucose Metabolism
D-葡萄糖的代谢 Glucose Metabolism
解ocy与发 Glycol [ Fermentation 无氧条件下糖的降解过程,糖经一系列的酶促 反应变成丙酮酸,并生成ATP,是一切生物细胞 中Glc分解产生能量的共同代谢途径,称为酵解 途径| Glycolytic pathway,或称为 Embden- Meyerhof Parnas (eMP) pathway 厌氧生物(酵母及其他微生物)把酵解中生成 的NADH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。 肌内等组织或微生物在无氧或暂时缺氧条件下, 酵解中生成的 NADH+H用于把丙酮酸-乳酸, 称为乳酸发酵
糖酵解[Glycolysis]与发酵[Fermentation] •无氧条件下糖的降解过程，糖经一系列的酶促 反应变成丙酮酸，并生成ATP，是一切生物细胞 中Glc分解产生能量的共同代谢途径，称为酵解 途径[Glycolytic pathway]，或称为Embden-MeyerhofParnas (EMP) pathway。 •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。 •肌肉等组织或微生物在无氧或暂时缺氧条件下， 酵解中生成的NADH+H+用于把丙酮酸→乳酸， 称为乳酸发酵
D萄器的代命区 D-Gl在代谢中占有中心地位,葡萄糖含有较高的能 量,氧化生成H2O和CO2放出自由能2840 k/mol;转 变成淀粉或糖原贮存又可维持相对低的摩尔渗透压浓 度,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,还是一个最常见的前 体分子,可为生物合成反应提供中间物,如大肠杆菌 可利用葡萄糖及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个方向 变成糖元(或淀粉贮存、酵解为三碳化合物(丙酮酸) 或通过HMP(戊糖磷酸途径)变为戊糖
D-葡萄糖的代谢命运 D-Glc在代谢中占有中心地位，葡萄糖含有较高的能 量，氧化生成H2O和CO2放出自由能2840 kJ/mol；转 变成淀粉或糖原贮存又可维持相对低的摩尔渗透压浓 度，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，还是一个最常见的前 体分子，可为生物合成反应提供中间物，如大肠杆菌 可利用葡萄糖及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个方向： 变成糖元(或淀粉)贮存、酵解为三碳化合物（丙酮酸） 或通过HMP（戊糖磷酸途径）变为戊糖
Glycogen, starch sucrose storage Glucose oxidation via pentose phosphate oxidation via pathway glycolysIs 葡萄糖的主要代谢命运一 Ribose 5-phosphate Pyruvate
葡萄糖的主要代谢命运
(Glycolysis 酵解( Glycolysis,希腊语 glykys,意为 I sweet和 lysis) 分子葡萄糖通过一系列的酶促反应生成2分子丙酮酸, 并生成ATP和NADH。 是第一个发现和研究得最清楚的生物化学代谢途径, 1897年Hans和 Edward buchner兄弟俩通过发酵的酵 母抽提物发现发酵可以在活细胞外进行,否定了 Louis Paster统治了近40年的观点,打开了新陈代谢研究之门。 1940年 Gustar Embden和 Otto Meyerhof发现肌肉中存 在与酵母细胞一样的不需要氧的糖分解代谢过程·酵解。 最终在1941年由 Fritz Lipman和 Herman kalckar完成 了对整个代谢途径的研究
酵 解(Glycolysis) 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分子丙酮酸， 并生成ATP和NADH。 是第一个发现和研究得最清楚的生物化学代谢途径， 1897年Hans 和 Edward Buchner兄弟俩通过发酵的酵 母抽提物发现发酵可以在活细胞外进行，否定了Louis Paster统治了近40年的观点，打开了新陈代谢研究之门。 1940年Gustar Embden和Otto Meyerhof发现肌肉中存 在与酵母细胞一样的不需要氧的糖分解代谢过程—酵解。 最终在1941年由Fritz Lipmann和Herman Kalckar完成 了对整个代谢途径的研究
EMIP Pathway 可以分为三个阶段: 1)Glc磷酸化形成己糖磷酸酯[应1、2、3, 消耗2ATP,产物为F-1,6diP 2)磷酸己糖裂解为两分子三碳糖(反应4),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,断裂在己糖的C3 C4间。 3)三碳糖经一系列的反应(反应5-10)生成丙 酮酸,其中反应6生成NADH+H,并生成高能 磷酸化合物(1,3-二磷酸甘油酸);反应7和10 生成2ATP(底物水平磷酸化)
EMP Pathway 可以分为三个阶段： 1）Glc 磷酸化形成己糖磷酸酯[反应1、2、3]， 消耗2ATP，产物为F-1,6-diP。 2）磷酸己糖裂解为两分子三碳糖（反应4），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)，断裂在己糖的C3 - C4间。 3）三碳糖经一系列的反应（反应5--10）生成丙 酮酸，其中反应6生成NADH+H+，并生成高能 磷酸化合物（1,3-二磷酸甘油酸）；反应7和10 生成2ATP（底物水平磷酸化）
有分为两个阶段代偿 六碳糖分解为2分子丙酮酸需经10步反应, 前5步反应为准备阶段,1(转变为2三惯 物:磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛,消耗 2ATP。 第二阶段是能量获得(代偿)阶段 ( payoff phase),3-磷酸甘油唑转变为丙酮 酸,生成4ATP和2NADH+H。 葡萄糖的碳架分解产生丙酮酸、磷酸化 ADP产生ATP、产生的氢转变为NADH
有分为两个阶段[代偿] 六碳糖分解为2分子丙酮酸需经10步反应， 前5步反应为准备阶段，1Glc转变为2三碳 物：磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛，消耗 2ATP。 第二阶段是能量获得（代偿）阶段 （payoff phase)，3-磷酸甘油醛转变为丙酮 酸，生成4ATP和2NADH+H+ 。 葡萄糖的碳架分解产生丙酮酸、磷酸化 ADP产生ATP、产生的氢转变为NADH
H一H Prgarstoe phssr ghperalriehwte -phenate bet-rdecphaate Fruste #? →AD Prato 1c-taisrhewpt pomade so iscerak-we :posphate Dhwdrosyaceton phophate FaT phes 1 OOeiativ ceron od eteeraldehsde Jphosphate to 2H RNAI tomlin orATP ed NAI La-Bispheephoaiycerete e 人工 Pheaplmoztsetake t2 2-Phespheztseerote 4H on g Poetotnelpwrwwote 4a 241p Pyruvate2》
糖酵解的两个阶段
Glucose HO--CH Preparatory phase H Phosphorylation of glucose ATP and its conversion to priming OH reaction glyceraldehyde 3-phosphate ADP (U Glucose 6-phosphate H OH H OH Fructose 6-phosphate p一0-CH2O、CH2-OH H HO ATP ADP OH H Fructose 1, 6-bisphosphate 0-CH,0 CH,-O cleavage of 6-carbon OH H phosphate to two 3-carbon phosphates Glyceraldehyde 3-phosphate 0-CHo-CH-O Dihydroxyacetone phosphate ①-0-CH2-C-CH2O日 2
Preparatory Phase
Payoff phase 0 Oxidative conversion of Glyceraldehyde 3-phosphate(2) HO-CH -CH-C glyceraldehyde 3-phosphate to 2P pyruvate and the coupled formation of AtP and NADH oxidation and 2NAD phosphorylation 2 NADH+H+ 1, 3-Bisphosphoglycerate (2 CHa-CH- first ATP. 2ADP forming reaction (substrate-level 2 ATP phosphorylation) 3. Phosphoglycerate(2) ①-0CH2-CH-c 2-Phosphoglycerate(2) Ho-CH 2H20 Phosphoenolpyruvate (2) second atp 2ADP forming reaction (substrate-level 2 ATP phosphorylation) Pyruvate (2) CH-C 0
Payoff Phase ？