糖酵解过程的两个阶段

三本线2023-04-30  33

第一阶段从葡萄糖生成2个磷酸丙糖,第二阶段从磷酸丙糖转化为丙酮酸,是生成ATP的阶段。

糖酵解途径是指细胞在胞浆中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程,此过程中伴有少量ATP的生成。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸称为糖酵解,有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰进入三羧酸循环,生成二氧化碳和水。

糖酵解的脱氢反应步骤是:3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸。

糖酵解(glycolysis)是指在无氧条件下,葡萄糖在细胞质中被分解成为丙酮酸的过程,期间每分解一分子葡萄糖产生两分子丙酮酸以及两分子ATP,属于糖代谢的一种类型。一共十步反应,包括三种关键酶(限速酶):己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶。

根据糖代谢是否有氧参与,可以将丙酮酸进行柠檬酸循环或糖酵解。

糖酵解是指将葡萄糖或糖原分解为丙酮酸,ATP和NADH+H的过程,此过程中伴有少量ATP的生成。这一过程是在细胞质中进行,不需要氧气,每一反应步骤基本都由特异的酶催化。在缺氧条件下丙酮酸则可在乳酸脱氢酶的催化下,接受磷酸丙糖脱下的氢,被还原为乳酸。

而有氧条件下的糖的氧化分解,称为糖的有氧氧化,丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环,生成CO2和H2O。

糖的有氧氧化和糖酵解在开始阶段的许多步骤是完全一样的,只是分解为丙酮酸以后,由于供氧条件不同才有所分歧。

糖酵解总共包括10个连续步骤,均由对应的酶催化。

总反应为:葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+-->2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H+

丙酮酸(CH3COCOOH)+NADH+H+-可逆->乳酸(CH3CHOHCOOH)+NAD+

在糖酵解的过程中的产物包括中间产物和最终代谢产物,中间产物有有丙酮酸,还有乳酸,乙酰,三羧酸最终代谢产物有二氧化碳和水糖在无氧的条件下,分解成乳酸,同时释放能量的过程,常称为糖酵解糖酵解途径是指细胞在胞浆

有关糖的无氧酵解过程可以认为:

当机体处于相对缺氧情况(如剧烈运动)时,葡萄糖或糖原分解生成乳酸,并产生能量的过程称之为糖的无氧酵解。这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌,因与酵母的生醇发酵非常相似,故又称为糖酵解。

反应过程

参与糖酵解反应的一系列酶存在在细胞质中,因此糖酵解的全部反应过程均在细胞质中进行。根据反应特点,可将整个过程分为四个阶段:

一 己糖磷酸化:

⒈ 葡萄糖或糖原磷酸化为6-磷酸葡萄糖(glucose-6-phosphate,G-6-P)

⑴催化葡萄糖生成G-6-P的是己糖激酶(hexokinase,HK),ATP提供磷酸基团,Mg2+作为激活剂。这个反应的ΔG"0 =-167KJ/mol,基本是一个不可逆的反应。己糖激酶是糖酵解过程关键酶之一。

己糖激酶广泛存在各组织中,Km为01mmol/L,对葡萄糖的亲和力高。哺乳动物中已发现了四种己糖激酶的同工酶Ⅰ-Ⅳ型。

Ⅳ型酶只存在于肝脏,对葡萄糖有高度专一性,又称葡萄糖激酶(glucokinase,GK),GK对葡萄糖的Km为10mmol/L,对葡萄糖的亲和力低,这种特性的存在,使GK催化的酶促反应只有在饮食后大量消化吸收的葡萄糖进入肝脏后才加强,生成糖原储存于肝中,在维持血糖浓度恒定的过程中发挥了重要作用。

⑵从糖原开始的分解途径,是糖原在磷酸化酶的作用下成为1-磷酸葡萄糖(G-1-P),再变位成为G-6-P。

⑶G-6-P是一个重要的中间代谢产物,是许多糖代谢途径(无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成、糖原分解)的连接点。

糖酵解是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程,此过程中伴有少量ATP的生成。这一过程是在细胞质中进行,不需要氧气,每一反应步骤基本都由特异的酶催化。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸,有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环,生成CO2和H2O。糖酵解总共包括10个连续步骤,均由对应的酶催化。

总反应为:葡萄糖+2ATP+2ADP+2Pi+2NAD+

——>2丙酮酸+4ATP+2NADH+2H++2H2O

详细资料:>

基本途径在细胞液中进行,可分为两个阶段。第一阶段从葡萄糖生成2个磷酸丙糖,第二阶段从磷酸丙糖转化为丙酮酸,是生成ATP的阶段。糖酵解途径的过程

糖酵解途径(glycolytic pathway)是指细胞在胞浆中分

糖酵解

解葡萄糖生成丙酮酸(pyruvate)的过程,此过程中伴有少量ATP的生成。在缺氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(lactate)称为糖酵解。有氧条件下丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三羧酸循环,生成CO2和H2O。(一)葡萄糖的运输葡萄糖不能直接扩散进入细胞内,其通过两种方式转运入细胞:一种是与Na+共转运方式,它是一个耗能逆浓度梯度转运,主要发生在小肠粘膜细胞、肾小管上皮细胞等部位;另一种方式是通过细胞膜上特定转运载体将葡萄糖转运入细胞内,它是一个不耗能顺浓度梯度的转运过程。目前已知转运载体有5种,其具有组织特异性如转运载体-1(GLUT-1)主要存在于红细胞,而转运载体-4(GLUT-4)主要存在于脂肪组织和肌肉组织。(二)糖酵解过程糖酵解分为两个阶段共10个反应,每个分子葡萄糖经第一阶段共5个反应,消耗2个分子ATP为耗能过程,第二阶段5个反应生成4个分子ATP为释能过程。

⒈第一阶段

⑴葡萄糖的磷酸化(phosphorylation of glucose)

进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(glucose 6 phophate,G-6-P),磷酸根由ATP供给,这一过程不仅活化了葡萄糖,有利于它进一步参与合成与分解代谢,同时还能使进入细胞的葡萄糖不再逸出细胞。催化此反应的酶是己糖激酶(hexokinase,HK)。己糖激酶催化的反应不可逆,反应需要消耗能量ATP,Mg2+是反应的激活剂,它能催化葡萄糖、甘露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应,生成相应的6-磷酸酯,6-磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物,此酶是糖氧化反应过程的限速酶(rate limiting enzyme)或称关键酶(key enzyme)它有同工酶Ⅰ-Ⅳ型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型主要存在于肝外组织,其对葡萄糖Km值为10-5~10-6M

Ⅳ型主要存在于肝脏,特称葡萄糖激酶(glucokinase,GK),对葡萄糖的Km值1~10-2M,正常血糖浓度为5mmol/L,当血糖浓度升高时,GK活性增加,葡萄糖和胰岛素能诱导肝脏合成GK,GK能催化葡萄糖、甘露糖生成其6-磷酸酯,6-磷酸葡萄糖对此酶无抑制作用。

⑵6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerization of glucose-6-phosphate)

这是由磷酸己糖异构酶(phosphohexose isomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldose sugar)转变为6-磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的过程,此反应是可逆的。

⑶6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylation of fructose-6-phosphate)

此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一步磷酸化生成1,6-二磷酸果糖,磷酸根由ATP供给,催化此反应的酶是磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase l,PFK1)。

PFK1催化的反应是不可逆反应,它是糖的有氧氧化过程中最重要的限速酶,它也是变构酶,柠檬酸、ATP等是变构抑制剂,ADP、AMP、Pi、1,6-二磷酸果糖等是变构激活剂,胰岛素可诱导它的生成。

⑷16 二磷酸果糖裂解反应(cleavage of fructose 1,6 di/bis phosphate)

醛缩酶(aldolase)催化16-二磷酸果糖生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛,此反应是可逆的。

⑸磷酸二羟丙酮的异构反应(isomerization of dihydroxyacetonephosphate)

磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase)催化磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛,此反应也是可逆的。

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。

⒉第二阶段:

⑹3-磷酸甘油醛氧化反应(oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate

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。

⑺13-二磷酸甘油酸的高能磷酸键转移反应

在磷酸甘油酸激酶(phosphaglycerate kinase,PGK)催化下,13-二磷酸甘油酸生成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。

⑻3-磷酸甘油酸的变位反应

在磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase)催化下3-磷酸甘油酸C3-位上的磷酸基转变到C2位上生成2-磷酸甘油酸。此反应是可逆的。

⑼2-磷酸甘油酸的脱水反应

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)。本反应也是可逆的。

⑽磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸转移

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。

丙酮酸激酶是糖的有氧氧化过程中的限速酶,具有变构酶性质,ATP是变构抑制剂,ADP是变构激活剂,Mg2+或K+可激活丙酮酸激酶的活性,胰岛素可诱导PK的生成,烯醇式丙酮酸又可自动转变成丙酮酸。

编辑本段糖酵解途径总结在细胞液阶段的过程中,一个分子的葡萄糖或糖原中的一个葡萄糖单位,可氧化分解产生2个分子的丙酮酸,丙酮酸将进入线粒体继续氧化分解,此过程中产生的两对NADH+H+,由递氢体α-磷酸甘油(肌肉和神经组织细胞)或苹果酸(心肌或肝脏细胞)传递进入线粒体,再经线粒体内氧化呼吸链的传递,最后氢与氧结合生成水,在氢的传递过程释放能量,其中一部分以ATP形式贮存。

糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。

巧记三字缩写

1非极性疏水氨基酸

甘氨酸Gly

G 代表糖(学生物化学的都应该知道吧),l 象形为玻璃棒,y 漏斗。

糖通过玻璃棒,进入漏斗留到嘴里-----味道“甘”!

丙氨酸Ala

“丙”字抽象为天平(仔细观察,两边几乎对称),ala 代表直杆两边各有一只托盘,与“丙”字对应。

缬氨酸Val

缬--鞋,读Val的音标恰似“崴哦”。不妨记成:穿着高跟鞋,容易崴脚哦。

亮氨酸Leu

Leu—Leo“狮子座”,谐音“亮”,或者记成“狮子座闪闪发亮”。最后注意区别u 和e 就行啦!

异亮氨酸Ile

记住了亮氨酸,这个就不难了。I 看成数字,谐音为“异”。I+Leu 取前三个字母,就是异+亮氨酸=异亮氨酸。

脯氨酸Pro

“脯”谐音---professor---Pro

苯丙氨酸Phe

有机化学中,苯基记为“Ph”,“e”记成拉“柄”(呵呵,就是公交车上那种),既“丙”。所以Phe就是苯丙氨酸了。

2极性中性氨基酸

色氨酸Trp

Trp变形为trip,旅行途中景“色”多多。

丝氨酸Ser

ser变形为serve,谐音“丝”。

酪氨酸Tyr

Tyr变形为try,尝试不成功,很失落—“洛”—“酪”。

半胱氨酸Cys

y想象为楔形凶器,把可爱的小蝌蚪切成两半,发出“咣”的声音-----只剩下头(C)和尾巴(s)。

蛋氨酸Met

蛋壳中的小鸡就要面世(meet—met)了。

天冬酰胺Asn

n 想象为按钮。天冬氨酸Asp 中的“天冬”(as)+按钮(n)=天冬酰胺。(天冬氨酸记法见下),

谷氨酰胺Gln

n 想象为按钮。谷氨酸Glu 中的“谷”(Gl)+按钮(n)=谷氨酰胺。(谷氨酸记法见下)

苏氨酸Thr

Thr 变形为throw,谐音“苏”。

3,酸性氨基酸

天冬氨酸Asp

A 谐音为“啊”,sp变形为spring(春天),天冬—冬天。呵呵,不妨记成,冬天来了啊,春天还会远吗

谷氨酸Glu

G lu 用拼音拼成“咕噜”,谐音“谷”。

4碱性氨基酸

赖氨酸Lys

Lys 谐音为“赖斯”,记住字头就能联想起赖氨酸了。

精氨酸Arg

Ag是银的化学符号。r象形为药匙。结合起来记成,用药匙在银粉中“精”挑细选。

组氨酸His

his 人称代词“他”,记成演员吴彦祖(组)好了,大家对帅哥印象深吧!

[注意] 常考氨基酸的代码

赖氨酸Lys、精氨酸Arg、组氨酸His、谷氨酸Glu、天门冬氨酸Asp、缬氨酸Val、亮氨酸Leu、苯丙氨酸Phe、蛋(甲硫)氨酸Met、色氨酸Trp、苏氨酸Thr、赖氨酸Lys

PS: 呵呵,细心的可能已经发现了,20个氨基酸中常考代码的有12个!一半以上了哦,所以还是全部记住保险……

大家多读几遍下面的故事,氨基酸分类自然而然就记住了。

“六伴穷光蛋,

三伏天出门。

叹敢吃猪舌,

只携一两钱。

一本落色书,

拣来精读之。

芳香老本色,

不想甘肃来。“

六伴穷光蛋:硫、半、光、蛋→半胱、光、蛋(甲硫)氨酸→含硫氨基酸

三伏天出门:三(酸)、伏(谷)、天→谷氨酸、天门冬氨酸→酸性氨基酸

叹敢吃猪舌:碳:甘、丝、组、色→甘、丝、组、色氨酸→一碳单位来源的氨基酸

只携一两钱:支、缬、异亮、亮→缬、异亮、亮氨酸→支链氨基酸

一本落色书:异、苯、酪、色、苏→异亮、苯丙、酪、色、苏氨酸→生糖兼生酮

拣来精读之:碱、赖、精、组→赖氨酸、精氨酸、组氨酸→碱性氨基酸

芳香老本色:芳香、酪、苯、色→酪、苯丙、色氨酸→芳香族氨基酸

不想甘肃来:脯、羟(想)、甘、苏、赖→脯、羟脯、甘、苏、赖氨酸→不参与转氨基的氨基酸

另外,左右脑共用效率更高。善于思考,知识才能不断完善。在用口诀辅助复习时,可以随时把相关知识扩充进去,比如下面括号中内容:

碱性氨基酸:赖氨酸、精氨酸、组氨酸。→碱:赖精组→拣来精读(想想为什么呢其中赖氨酸含双氨基,是其呈碱性原因)

2酸性氨基酸:谷氨酸、天门冬氨酸。→酸:谷、天→三伏天(谷、天冬氨酸都有双羧基,是呈酸原因)

3必需氨基酸:缬、异亮、亮、苯丙、蛋(甲硫)、色、苏、赖氨酸→借一两本淡色书来

4芳香族氨基酸:酪、苯丙、色氨酸→芳香:酪、苯、色→芳香老本色

(联想:蛋白质在280nm处最大光吸收就是由于色氨酸的吲哚环、酪氨酸的的酚基、苯丙氨酸的苯环,在氨基酸中色氨酸的280nm处吸收峰最大)

5生酮氨基酸:亮、赖氨酸→酮:亮、赖→同亮来→同样来(生糖兼生酮是一本落色书,生酮氨基酸是同样来,现在就可以推知生糖氨基酸了)(发现了么亮,赖Leu、Lys是两个L)

另外,记忆氨基酸时要注意细节,多多和化学结构联想,很多东西自然而然地联系在一起,不攻自破!举例见下:

蛋白质中不存在的是瓜氨酸;亚氨基酸就是脯氨酸和羟脯氨酸。

羟脯氨酸和羟赖氨酸是无密码子的,是由脯氨酸和赖氨酸羟化后的产物;

牛磺酸由光氨酸转变来,氨基丁酸(GABA)由谷氨酸转来的。

甘氨酸不是L构型,它参与的反应很多,如一碳单位合成、谷胱甘肽的合成、嘌呤合成、胆红素合

成、参与肌酸合成、参与生物转化(结合反应)等。脱羧生成尸胺和腐胺的对应是赖氨酸和鸟氨酸。

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