1、 在无氧的条件下，葡萄糖分解形成2分子丙酮酸并释放出能量的一系列酶促反应过程，称为糖酵解()。它是几乎所有生物中葡萄糖分解代谢的共同途经，其代谢中间无也是葡萄糖生物合成的重要原料。(己糖激酶)肝细胞中存在的葡萄糖激酶是己糖激酶的同工酶，对葡萄糖有特异活性。(磷酸葡萄糖异构酶)磷酸果糖激酶(PFK-1)是糖酵解的限速酶，该反应是整个反应最主要的调控位点。该酶活受ATP和H+的抑制，AMP、ADP能对抗ATP的抑制作用。F-2,6-2P是该酶最强的激活剂。(磷酸果糖激酶-1)F-6-PF-2,6-2PATPADPF-2,6-2P激酶(PFK-2)F-2,6-2P磷酸酶H20PiF-2,6-2P的合
2、成和分解醛缩酶321654磷酸丙糖异构酶654葡萄糖的碳骨架与三碳糖碳骨架的关系所以葡萄糖分子中，、位的碳原子的命运是相同的。(3-磷酸甘油醛脱氫酶)这是糖酵解过程中第一次氧化脱氢并产生高能磷酸化合物的反应。二、糖酵解的放能阶段(磷酸甘油酸激酶)这是糖酵解中第一次通过底物水平磷酸化产生ATP的反应。(磷酸甘油变位酶)中间经过形成2,3-二磷酸甘油酸中间体的过程。(烯醇化酶)Mg+(丙酮酸激酶)这是糖酵解中的第二次底物水平磷酸化反应。丙酮酸激酶是别构酶，长链脂肪酸、乙酰CoA等能抑制该酶的活性,ATP能使酶和底物磷酸烯醇式丙酮酸的亲和力下降。葡萄糖葡萄糖+2ATP+2NAD+4ADP+2Pi 2
3、 丙酮酸丙酮酸+2ADP+2NADH+2H+4ATP+2H2O 糖酵解的总反应式：葡萄糖葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi 2 丙酮酸丙酮酸+2NADH+2H+2ATP+2H2O糖酵解的净反应式：在有氧条件下，丙酮酸进入线粒体变成乙酰CoA，后者经过三羧酸循环最终氧化生成CO2和H2O。2.生成乳酸(乳酸发酵)葡萄糖2Pi2ADP 2乳酸2ATP+2H2O(C6H12O6)(C3H6O3)(乳酸脱氫酶)乳酸(丙酮酸脱羧酶)(乙醇脱氫酶)葡萄糖葡萄糖+2ADP+2Pi 2 乙醇乙醇+2CO2+2ATP+2H2OAn industrial-scale fermentation（续上页）丙酮酸羧化酶
4、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶糖异生的第一个旁路的总反应式是：第一个调控位点在丙酮酸脱氢酶复合物和糖异生的丙酮酸羧化酶。乙酰辅酶A是前者的变构抑制剂、后者的变构激活剂，所以如果线粒体中的燃料（乙酰辅酶A）过剩，异生作用就加强，氧化作用减弱。第二个调控位点是酵解的FPK-1和糖异生的果糖-1,6-二磷酸酶，AMP是前者的变构激活剂，后者的抑制剂。磷酸果糖激酶II催化果糖2,6-二磷酸的生成，促进糖酵解，抑制糖异生。第三个调控位点是6-P-葡萄糖的浓度，高浓度的6-P-G抑制己糖激酶的活性而激活葡萄糖-6-P酶的活性，加速糖异生。进入三羧酸循环之前，丙酮酸需要氧化脱羧生成乙酰CoA和CO2。(丙酮酸脱氢酶
5、复合物)Mg2+E.coli丙酮酸脱氢酶复合物的电镜照片丙酮酸脱氢酶复合物的电镜照片 E.coli 丙酮酸脱氢酶复合物的组成丙酮酸脱氢酶复合物的组成Enzyme 辅酶亚基分子量每个复合物中的亚基数目Pyruvate dehydrogenase(E1)TPP 96,00024Dihydrolipoyl transacetylase(E2)硫辛酸,CoA65,000-70,00024Dihydrolipoyl dehydrogenase(E3)FAD NAD 56,000 12丙酮酸氧化脱羧成乙酰丙酮酸氧化脱羧成乙酰CoA的反应步骤的反应步骤+糖酵解和三羧酸循环的细胞内反应部位三羧酸循环(柠檬酸循
6、环、Krebs循环)(柠檬酸合酶)这是三羧酸循环中的第一个不可逆的限速步骤，ATP、NADH和反应的中间产物柠檬酰CoA是该酶的变构抑制剂，ADP是变构激活剂，同时该酶的活性受两个底物的浓度影响。顺乌头酸柠檬酸的前手性特性柠檬酸的前手性特性(异柠檬酸脱氢酶)这是三羧酸循环的第一个氧化反应，第一次脱羧的反应，也是第二个不可逆的反应。(-酮戊二酸脱氢酶复合物)TPPFAD硫辛酸Mg2+这是三羧酸循环中第三个不可逆的调控反应，也是发生第二次脱羧和第二次氧化还原的反应。(琥珀酰CoA合成酶)这是三羧酸循环中唯一一次底物水平磷酸化反应，-酮戊二酸放出的能量转化到ATP/GTP中。(琥珀酸脱氢酶)这是三羧
7、酸循环中的第三次氧化还原反应。丙二酸（竞争性抑制剂）琥珀酸(延胡索酸酶)延胡索酸马来酸L-苹果酸D-苹果酸(苹果酸脱氢酶)这是三羧酸循环中的第四次脱氢反应。20/225/2*三羧酸循环是物质代谢的枢纽三羧酸循环是物质代谢的枢纽 所以乙酰CoA、草酰乙酸的浓度变化可以影响三羧酸循环的速度。NADH+的堆积，NADH/NAD+比例的升高，可以抑制异柠檬酸脱氢酶和-酮戊二酸脱氢酶的活性。如ATP对柠檬酸合成酶和-酮戊二酸脱氢酶的变构抑制。三羧酸循环的调控三羧酸循环的调控三羧酸循环的中间体必须不断地补充，才能保证循环的正常进行。哺乳动物肝和肾中最重要的回补反应是丙酮酸在丙酮酸羧化酶催化下形成草酰乙酸，
8、乙酰CoA是丙酮酸羧化酶的正调节物。乙 醛 酸 循 环 途 径 及 意 义异柠檬酸裂合酶苹果酸合酶乙醛酸磷磷 酸酸 戊戊 糖糖 途途 径径 中中 基基 团团 的的 转转 移移在体内生成核糖，从而使人类不必依赖从食物中获得核糖；而且可以实现各种单糖之间结构的互变，是细胞内不同结构糖分子的重要来源；2.在细胞液中生成大量的NADPH。NADPH是体内许多合成代谢的氢原子的来源，机体合成脂肪酸、胆固醇等都需要NADPH；NADPH还可以使红细胞中还原型谷胱甘肽再生，这对维持红细胞的还原性及运氧能力有重要意义；还原型谷胱甘肽对清除体内的自由基也有重要作用。戊糖磷酸途径主要受NADP/NADPH比值的调
9、控。糖原分子中的 1 4糖苷键和分支处的 1 6糖苷键(糖原磷酸化酶)糖原的分解代谢：G-6-PG(肝细胞)糖酵解(肌细胞)(糖原磷酸化酶)(去分枝酶的转移酶)（去分枝酶的16糖苷酶)糖糖 原原 磷磷 酸酸 化化 酶酶 和和 糖糖 原原 脱脱 枝枝 酶酶 的的 共共 同同 作作 用用 肌肉中的磷酸化酶的a、b两种形式通过可逆的共价修饰来改变活性。糖原磷酸化酶b的活性受AMP的变构激活，受ATP的变构抑制。激素，如肾上腺素，是通过磷酸化级联放大反应来调节糖原磷酸化酶的活性。糖原磷酸化酶两种形式之间的 共价修饰调节葡萄糖对糖原磷酸化酶A的别构抑制作用 1957年，Luis Leloir发现糖原合成不是糖原降解的逆转，并且发现了糖的核苷化合物(特别是UDPG)在糖原合成中的作用。UDPG 的结构（UDP-焦磷酸化酶）糖原蛋白参与糖原最初的合成 糖原合成酶也有a、b两种形式，a为有活性的形式，磷酸化为b形式后无活性。这与催化糖原分解的糖原磷酸化酶相反。胰岛素促进糖原合成的作用主要表现在它促进去磷酸化作用，从而使糖原合酶激活、糖原磷酸化酶被抑制。
