1、糖醇解 糖酵解是酶將葡萄糖降解成丙酮酸并生成 ATP 的過(guò)程。是動(dòng)植物及微物細(xì)胞中葡萄糖分解產(chǎn)生能量的共同代謝途徑。有氧時(shí)丙酮酸進(jìn)入線粒體,經(jīng)三羧酸循環(huán)徹底氧化生成 CO2 和水,酵解生成的 NADH 則經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生 ATP 和水。缺氧時(shí) NADH 把丙酮酸還原生成乳酸。發(fā)酵也是葡萄糖或有機(jī)物降解產(chǎn)生 ATP 的過(guò)程,其中有機(jī)物既是電子供體,又是電子受體。根據(jù)產(chǎn)物不同,可分為乙醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。
糖原酵解和淀粉發(fā)酵的化學(xué)過(guò)程如下。 具體步驟:共 10 步,前 5 步是準(zhǔn)備階段,葡萄糖分解為三碳糖,消耗 2 分子 ATP;后 5步是放能階段,三碳糖生成丙酮酸,共產(chǎn)生 4分子 ATP。總過(guò)程需 10 種酶,都在細(xì)胞質(zhì)中,多數(shù)需要 Mg2+。酵解過(guò)程中所有的中間物都是磷酸化的,可防止從細(xì)胞膜漏出、保存能量,并有利于與酶結(jié)合。
① 磷酸化葡萄糖被 ATP 磷酸化,產(chǎn)生 6-磷酸葡萄糖。 由己糖激酶或葡萄糖激酶催化,需要 Mg2+或 Mn2+。己糖激酶可作用于 D-葡萄糖、果糖和甘露糖,是糖酵解過(guò)程中的第一個(gè)調(diào)節(jié)酶,受 6-磷酸葡萄糖的別構(gòu)抑制。葡萄糖激酶存在于肝臟中,只作用于葡萄糖,不受 6-磷酸葡萄糖的別構(gòu)抑制。平時(shí)細(xì)胞中的葡萄糖濃度時(shí)較低,只有進(jìn)食后葡萄糖激酶才活躍,合成糖原,降低血糖濃度,葡萄糖激酶是誘導(dǎo)酶,胰島素可誘導(dǎo)它的合成。6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成,由糖原磷酸化酶催化,生成 1-磷酸葡萄糖,在磷酸葡萄糖變位酶的催化下生成 6-磷酸葡萄糖。此途徑少消耗 1 個(gè) ATP。6-磷酸葡萄糖由葡萄糖 6-磷酸酶催化水解,此酶存在于肝臟和腎臟中,肌肉中沒(méi)有。
② 異構(gòu)由 6-磷酸葡萄糖生成 6-磷酸果糖 反應(yīng)中間物是酶結(jié)合的烯醇化合物,反應(yīng)是可逆的,由濃度控制。由磷酸葡萄糖異構(gòu)酶催化,受磷酸戊糖支路的中間物競(jìng)爭(zhēng)抑制,如 6-磷酸葡萄糖酸。戊糖支路通過(guò)這種方式抑制酵解和有氧氧化,pH降低使抑制加強(qiáng),減少酵解,以免組織過(guò)酸。
③ 磷酸化 6-磷酸果糖被 ATP 磷酸化,生成 1,6-二磷酸果糖 由磷酸果糖激酶催化,是酵解的限速步驟。是別構(gòu)酶,四聚體,調(diào)節(jié)物很多,ATP、檸檬酸、磷酸肌酸、脂肪酸、DPG 是負(fù)調(diào)節(jié)物;果糖 1,6-二磷酸、AMP、ADP、磷酸、環(huán) AMP 等是正調(diào)節(jié)物。
④ 裂解生成 3-磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮(DHAP) 由醛縮酶催化,有三種同工酶,A在肌肉中,B在肝中,C在腦中。平衡有利于逆反應(yīng),由濃度推動(dòng)反應(yīng)進(jìn)行。生成西弗堿中間物。
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