第二节  糖的无氧氧化

  一、糖的无氧氧化分为糖酵解和乳酸生成两个阶段：

（一）葡萄糖经糖酵解分解为两分子丙酮酸：

1、葡萄糖磷酸化生成葡糖-6-磷酸:

己糖激酶催化

反应不可逆

磷酸化反应

糖酵解的第一个限速步骤

肝细胞中为葡糖激酶:Km值大于己糖激酶；对葡糖-6-磷酸的反馈抑制不敏感

2、葡糖-6-磷酸转变为果糖-6-磷酸:

磷酸己糖异构酶催化

3、果糖-6-磷酸转变为果糖-1，6-二磷酸:

磷酸果糖激酶-1催化

第二个磷酸化反应

需ATP

不可逆

第二个限速步骤

4、果糖-1，6二磷酸裂解成2分子磷酸丙糖:

醛缩酶催化

2个丙糖为：磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛

5、磷酸二羟丙酮转变为3-磷酸甘油醛：

磷酸丙糖异构酶催化

磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛是同分异构体

上述的5步反应为糖酵解的耗能阶段，一分子葡萄糖经两次磷酸化反应消耗了2分子ATP,产生了2分子3-磷酸甘油醛。而之后的5步才开始产生能量。

6、3-磷酸甘油醛氧化为1，3-二磷酸甘油酸:

3-磷酸甘油醛脱氢酶催化

辅酶NAD+，接受氢和电子，生成NADH

无机磷酸参加反应

7、1，3-二磷酸甘油酸转变成3-磷酸甘油酸:

磷酸甘油酸激酶催化

第一次底物水平磷酸化

产生ATP

8、3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸:

磷酸甘油酸变位酶催化

9、2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸:

烯醇化酶催化

10、磷酸烯醇式丙酮酸将高能磷酸基转移给ADP生成ATP和丙酮酸：

丙酮酸激酶催化

糖酵解的最后一步反应

不可逆

第三个限速步骤

第二次底物水平磷酸化

在糖酵解产能阶段的5步反应中，2分子磷酸丙糖经两次底物水平磷酸化转变成2分子丙酮酸，总共生成4分子ATP。

（二）丙酮酸被还原为乳酸:

由乳酸脱氢酶催化

二、糖酵解的调控是对三个关键酶活性的调节：

3个关键酶：己糖激酶（葡糖激酶）、磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶，催化的反应不可逆。

（一）磷酸果糖激酶-1对调节糖酵解速率最重要：

此酶的别构抑制剂：ATP和柠檬酸。

别构激活剂：AMP、ADP、果糖-1，6二-磷酸和果糖-2，6-二磷酸（果糖-2，6-二磷酸是磷酸果糖激酶-1最强的别构激活剂）。

（二）丙酮酸激酶是糖酵解的第二个重要的调节点：

丙酮酸激酶别构激活剂：果糖-1，6-二磷酸

抑制：ATP

肝脏特有的别构抑制剂：丙氨酸

PKA和依赖Ca2+、钙调蛋白的蛋白激酶均可使其磷酸化而失活。胰高血糖素可抑制其活性。

（三）己糖激酶受到反馈抑制调节：

己糖激酶受其反应产物葡糖-6-磷酸的反馈抑制，葡萄糖激酶不受葡糖-6-磷酸的调节

别构抑制剂：长链脂酰CoA

                                        第三节    糖的有氧氧化:

                                      一、糖的有氧氧化分为三个阶段：

（一）葡萄糖经糖酵解生成丙酮酸:

同糖无氧氧化的第一阶段

（二）丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰CoA:

丙酮酸脱氢酶复合体催化，

丙酮酸脱氢酶复合体由丙酮酸脱氢酶（E1）、二氢硫辛酰胺转乙酰酶（E2）和二氢硫辛酰胺脱氢酶（E3）组成

辅酶:TPP、硫辛酸、FAD、NAD＋、CoA，无：生物素

（三）乙酰CoA进入柠檬酸循环以及氧化磷酸化生成ATP

                          二、柠檬酸循环是以形成柠檬酸为起始物的循环反应系统

（一）柠檬酸循环由八步反应组成：

1、乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸

柠檬酸合酶催化

2、柠檬酸经顺乌头酸转变为异柠檬酸

顺屋头酸酶催化

3、异柠檬酸氧化脱羧转变为α-酮戊二酸

异柠檬酸脱氢酶催化

产生CO2、NADH和H＋

4、α-酮戊二酸氧化脱羧生成琥珀酰CoA

α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化

反应不可逆，第三个限速步骤

柠檬酸循环中的第二次氧化脱羧反应

反应物：α-酮戊二酸、NAD+

产物：琥珀酰CoA、NADH和H＋、CO2

5、琥珀酰CoA合成酶催化底物水平磷酸化反应

琥珀酰CoA合成酶催化

反应物：琥珀酰CoA、GDP

产物：琥珀酸、GTP

底物水平磷酸化生成GTP

6、琥珀酸脱氢生成延胡索酸

琥珀酸脱氢酶催化

辅酶：FAD，反应脱下的氢由FAD接受，生成FADH2

反应物：琥珀酸

产物：延胡索酸

7、延胡索酸加水生成苹果酸

延胡索酸酶催化

8、苹果酸脱氢生成草酰乙酸

苹果酸脱氢酶催化

生成NADH和H＋

（二）柠檬酸循环在三大营养物质代谢中具有重要生理意义

1、柠檬酸循环是三大营养物质分解产能的共同通路

糖、脂肪、氨基酸，它们在体内的分解代谢最终都将产生乙酰CoA

2、柠檬酸循环是糖、脂肪、氨基酸代谢联系的枢纽

                            三、糖有氧氧化是糖分解生成ATP的主要方式

                            四、糖有氧氧化的调节

（一）丙酮酸脱氢酶复合体的调节

别构抑制剂：丙酮酸脱氢酶复合体的反应产物乙酰CoA和NADH和H＋、ATP

激活剂：AMP

丙酮酸脱氢酶激酶催化，丙酮酸脱氢酶复合体被磷酸化失去活性，乙酰CoA和NADH和H＋也可间接通过增强丙酮酸脱氢酶激酶的活性而使酶失活。

丙酮酸脱氢酶磷酸酶使之去磷酸化而恢复活性

（二）柠檬酸循环的调节

1、柠檬酸循环有3个关键酶

柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶复合体，催化不可逆反应

                              五、糖有氧氧化可抑制糖无氧氧化

                          第四节、磷酸戊糖途径

1mol葡萄糖酵解可生成4molATP，净生成2molATP。

糖原的1个葡萄糖基经糖酵解可生成4molATP,净生成3molATP。

由葡萄糖合成糖原时，每增加一个葡萄糖单位消耗高能磷酸键数为2

1mol丙酮酸在线粒体内氧化成CO2及H2O，可生成15molATP.

2分子丙氨酸异生为葡萄糖需消耗6个ATP

1分子葡萄糖有氧氧化时共有6次底物水平磷酸化