糖酵解(无氧反应)

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分类: 生物化学 |
一、定义:葡萄糖在细胞液中,经无氧分解转变为乳酸并生成少量ATP的过程称之为糖酵解,糖酵解亦称EMP途径。糖酵解的反应部位:胞浆
二、糖酵解的反应过程
Ø
糖酵解在细胞质中进行,该阶段又可分为三个步骤,共10步反应,即己糖的磷酸化、磷酸己糖的裂解及ATP和丙酮酸的生成。
A.己糖的磷酸化:己糖通过两次磷酸化反应,将葡萄糖活化为1,6-二磷酸果糖,这一步骤共消耗2分子ATP,称为耗能活化阶段,有3步反应:
a.激酶:催化ATP分子的磷酸基(r-磷酰基)转移到底物上的酶称激酶,一般需要Mg2+或Mn2+作为辅因子。
b.葡萄糖激酶:哺乳类动物体内已发现有4种己糖激酶同工酶,分别称为至型。肝细胞中存在的是型,称为葡萄糖激酶。
c.备注:除葡萄糖外,其它己糖也可转变成磷酸己糖而进入酵解途径。如:半乳糖、甘露糖、果糖。
B.磷酸己糖的裂解:这一步骤有2步反应:
C.ATP和丙酮酸的生成:此步骤有1步氧化反应和2步产能反应,3-磷酸甘油醛最终生成丙酮酸,释放的能量可由ADP转变成ATP贮存,此步骤共5步反应:





细胞内ATP的生成有二种方式,一种是底物水平磷酸化,另一种是在有氧的情况下进入呼吸链氧化磷酸化。
a.底物水平磷酸化:代谢物在氧化分解过程中通过脱氢、脱水等作用使底物分子内部能量重新分布,能量集中生成高能键,然后使ADP磷酸化生成ATP的过程。
b.变位酶:通常将催化分子内化学集团移位的酶。
Ø
在无氧酵解时,如乳酸杆菌或肌肉由于剧烈运动而暂时缺氧时,丙酮酸接受从3-磷酸甘油醛脱下的由NADH携带的氢,在乳酸脱氢酶催化下形成乳酸。
反应中的NADH+ H+ 来自于上述第6步反应中的 3-磷酸甘油醛脱氢反应。
三、糖酵解的特点:
产能的方式和数量
a.方式:底物水平磷酸化。
b.净生成ATP数量:
从葡萄糖(G)开始:
从糖原(Gn)开始:
详解:1分子葡萄糖经 EMP(糖酵解)净生成的ATP数:
反应 |
ATP数 |
G→G6P (第1步)释放1mol ATP |
-1 |
F6P→F16P (第3步) 释放1mol ATP |
-1 |
2×BDP→3-磷酸甘油酸(第8步)生成1mol ATP |
2×1 |
2×PEP→丙酮酸(第10步)生成1mol ATP |
2×1 |
净生成: |
2+2-2=2 |
(5) 终产物乳酸的去路:释放入血,进入肝脏再进一步代谢;分解利用,乳酸循环(糖异生)。
四、糖酵解的生理意义
1.在无氧或相对缺氧的条件下,为机体提供生命活动所必需的能量。
2.即使在有氧的条件下,机体有些组织也要由无氧酵解来供能,如成熟的红细胞、视网膜、肾脏髓质等。