文档介绍：第22章糖酵解作用
(Glycolysis)
一、糖酵解作用的研究历史
二、糖酵解过程概述
三、糖酵解和酒精发酵的全过程图解
四、糖酵解第一阶段的反应机制
五、糖酵解第二阶段——放能阶段的反应机制
六、由葡萄糖转变为两分子丙酮酸能量转变的估算
七、丙酮酸的去路
八、糖酵解作用的调节
九、其他六碳糖进入糖酵解途径
糖酵解作用
糖酵解是葡萄糖通过一系列的生化反应,逐步氧化成小分子化合物,并释放出能量合成ATP的过程。糖酵解途径从葡萄糖开始,到生成2分子丙酮酸为止,在途径的前期消耗2分子ATP,后期合成4分子ATP,所以途径运行的结果,1分子葡萄糖可以产生2分子ATP。
无氧呼吸
糖酵解途径是呼吸途径的一部分,其产物丙酮酸有多种去向,在酵母菌中,丙酮酸转变成乙醇和CO2;在肌肉中,丙酮酸转变成乳酸。从丙酮酸到乙醇及从丙酮酸到乳酸的代谢途径是在无氧条件下进行的,所以把糖酵解途径加上丙酮酸转变成乙醇或乳酸称为无氧呼吸。
有氧呼吸
在有氧条件下,丙酮酸进入柠檬酸循环途径,在柠檬酸途径中彻底氧化成CO2。柠檬酸途径中产生的NADH进入呼吸电子传递链,在呼吸电子传递链中产生大量的ATP,最终将NADH中的电子交给O2,生成H2O。所以把糖酵解途径、柠檬酸循环加上呼吸电子传递链合称为有氧呼吸途径。
呼吸途径示意图
二、糖酵解过程概述
由葡萄糖经历丙酮酸最后生成乳酸,称为酵解过程,其碳原子的变化可作如下概括:
C-C-C-C-C-C → C-C-C + C-C-C
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
葡萄糖(六碳糖) 三碳糖三碳糖
→ CH3CH(OH)COO- + CH3CH(OH)COO-
1 2 3 6 5 4
乳酸乳酸
(酵解过程)
发酵过程
由葡萄糖经历丙酮酸最后生成乙醇,称为发酵过程,其碳原子的变化可作如下概括:
C-C-C-C-C-C → C-C-C + C-C-C
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
葡萄糖(六碳糖) 三碳糖三碳糖
→ CH3CH2OH + CO2 + CH3CH2OH + CO2
1 2 3 6 5 4
乙醇乙醇
酵解途径的能量代谢
从能量的观点出发,可以将酵解过程划分为两个方面,一方面从葡萄糖转变为乳酸是物质的分解过程,伴有自由能的释放。另一方面有ATP的合成,这是吸收能量的过程。
葡萄糖→ 2乳酸ΔG10’=-
2ADP + 2Pi → 2ATP + 2H2O ΔG20’= +
总能量变化为ΔG0’=ΔG10’+ ΔG20’=-
其中由ATP捕获的能量的比例为
×100% = 31%
糖酵解途径中磷酸化中间产物的意义
应该引起注意的是,糖酵解过程中由葡萄糖到所有的中间产物都是以磷酸化合物的形式反应的。中间产物磷酸化至少有三种意义:
①带有负电荷的磷酸基团使中间产物具有极性,从而使这些产物不易透过脂膜而失散;
②磷酸基团在各反应步骤中,对酶来说,起到信号基团的作用,有利于与酶结合而被催化;
③磷酸基团经酵解作用后,最终形成ATP的末端磷酸基团,因此具有保存能量的作用。
三、糖酵解和酒精发酵的全过程图解