糖酵解：修订间差异

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糖酵解（glycolysis）,又称Embedn-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径），是生物体内最重要之代谢途径之一，发生在几乎所用活细胞之中，经该途径，[[葡萄糖]]或其他单糖经此氧化成[[丙酮酸]],并产生[[NADH]]和少量[[ATP]]。该途径分为两个阶段（引发阶段和产能阶段），共十个步骤。<ref>生物化学原理.杨荣武.3版.北京：高等教育出版社</ref>
糖酵解（glycolysis）,又称Embedn-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径），是生物体内最重要之代谢途径之一，发生在几乎所用活细胞之中，经该途径，[[葡萄糖]]或其他单糖经此氧化成[[丙酮酸]],并产生[[NADH]]和少量[[ATP]]。该途径分为两个阶段（引发阶段和产能阶段），共十个步骤。<ref name="生物化学原理">杨荣武.2018.生物化学原理.3版.北京：高等教育出版社</ref>
== 过程 ==
== 过程 ==
=== 引发阶段 ===
=== 引发阶段 ===
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! 步骤 !! 项目 !! 图示 !! 注文
! 步骤 !! 项目 !! 图示 !! 注文 !! 参数（ATP/能量变化）（个/kJ/mol）
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| [[文件:节点1.jpg|40px]] || [[葡萄糖]] （Glc）|| [[文件:Glc.png|140px|葡萄糖]]||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[极限糊精]]、[[麦芽糖]]<br/>[[文件:箭头3.jpg|40px]] [[山梨糖醇]]、[[果糖]]<br/>[[文件:箭头3.jpg|40px]][[葡萄糖酸内酯]]、[[1-磷酸葡糖]]
| [[文件:节点1.jpg|40px]] || [[葡萄糖]] （Glc）|| [[文件:Glc.png|140px|葡萄糖]]||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[极限糊精]]、[[麦芽糖]]、[[山梨糖醇]]<br/>[[文件:箭头3.jpg|40px]][[果糖]]、[[葡萄糖酸内酯]]、[[1-磷酸葡糖]] || 32
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| [[文件:箭头1.jpg|40px]] ||  [[己糖激酶]]（hexokinase/HK）或<br/>[[葡糖激酶]]（glucokinase/GK） || [[文件:1cza.png|140px|1CZA 来自:PDB]]||参与反应的辅因子：Mg<sup>2+</sup>（有时可为Mn<sup>2+</sup>）<br/>长期调控抑制剂：[[胰岛素]]<br/>短期调控抑制剂：[[6-磷酸葡糖]]、[[乙酰辅酶A]]、[[N-乙酰葡糖胺]]
| [[文件:箭头1.jpg|40px]] ||  [[己糖激酶]]（hexokinase/HK）或<br/>[[葡糖激酶]]（glucokinase/GK） || [[文件:1cza.png|140px|1CZA 来自:PDB]]||参与反应的辅因子：Mg<sup>2+</sup>（有时可为Mn<sup>2+</sup>）<br/>长期调控抑制剂：[[胰岛素]]<br/>短期调控抑制剂：[[6-磷酸葡糖]]、[[乙酰辅酶A]]、[[N-乙酰葡糖胺]]
| ΔG<sup>Θ'</sup>=-16.74<br/>ΔG=-33.47
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| [[文件:箭头4.jpg|40px]]  ||  [[磷酸己糖异构酶]]（phosphohexose isomerase/PHI） ||[[文件:1IAT.png|140px|1IAT 来自:PDB]]  ||参与反应的辅因子：Mg<sup>2+</sup>（有时可为Mn<sup>2+</sup>）<br/> 短期调控抑制剂：[[ATP]]、[[磷酸烯醇式丙酮酸]]、[[2-脱氧-6-磷酸葡糖]]、[[6-磷酸葡糖]] || ΔG<sup>Θ'</sup>=+1.67<br/>ΔG=-2.51
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| [[文件:箭头1.jpg|40px]] ||  [[磷酸果糖激酶-1]]（phosphofructose kinase/PFK-1） || [[文件:5PZU.png|140px|5PZU 来自:PDB]]||参与反应的辅因子：Mg<sup>2+</sup>（有时可为Mn<sup>2+</sup>）<br/>短期调控激活剂：[[cAMP]][[ADP]][[AMP]][[Pi]][[2,6-二磷酸果糖]]<br/>短期调控抑制剂：[[ATP]]、[[柠檬酸]]、[[磷酸烯醇式丙酮酸]]
糖酵解反应里最关键的限速反应
| ΔG<sup>Θ'</sup>=-14.23<br/>ΔG=-22.18
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| [[文件:节点3.jpg|40px]]  || [[1,6-二磷酸果糖]] （FBP）|| [[文件:fbp.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[1-磷酸果糖]] || 34
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| [[文件:箭头4.jpg|40px]]  ||  [[醛缩酶]]（aldolase\ALDOA）<br/>生成“1”、“2” ||[[文件:1ALD.png|140px|1ALD 来自:PDB]]  ||参与反应的辅因子：Zn<sup>2+</sup>（真菌和细菌的催化中心）<br/> 短期调控抑制剂：[[ATP]]、[[pi]]（仅在肌肉中） || ΔG<sup>Θ'</sup>=+23.85<br/>ΔG=-1.25
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| [[文件:节点4.jpg|40px]]  || [[磷酸二羟丙酮]] （DHAP）|| [[文件:dhap.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[3-磷酸甘油]]、[[1,7-二磷酸景天庚酮糖]] 、[[1-磷酸果糖]]|| 17
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| [[文件:箭头4.jpg|40px]]  ||  [[磷酸丙糖异构酶]]（triose phosphate isomerase\TIM\TPI） ||[[文件:4UNL.png|140px|4UNL 来自:PDB]]  ||  || ΔG<sup>Θ'</sup>=+7.53<br/>ΔG=+2.51
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| [[文件:节点5.jpg|40px]]  || [[3-磷酸甘油醛]] （GAP）|| [[文件:gap.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[甘油醛]]、[[4-磷酸赤藓糖]]、[[5-磷酸木酮糖]]、[[5-磷酸核糖]] || 17
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| colspan="5" |注：[[文件:节点1.jpg|10px]]：总反应起始物[[文件:节点3.jpg|10px]]：总反应中间产物[[文件:节点2.jpg|10px]]：总反应最终产物[[文件:箭头1.jpg|10px]]：不可逆反应[[文件:箭头4.jpg|10px]] ：可逆反应[[文件:箭头3.jpg|30px]]:指向其他相关反应
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=== 产能阶段 ===
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! 步骤 !! 项目 !! 图示 !! 注文 !! 参数（ATP/能量变化）（个/kJ/mol）
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| [[文件:节点5.jpg|40px]]  || [[3-磷酸甘油醛]] （GAP）|| [[文件:gap.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[甘油醛]]、[[4-磷酸赤藓糖]]、[[5-磷酸木酮糖]]、[[5-磷酸核糖]] || 17
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|  || ←Pi+NAD<sup>+</sup> ||  ||  ||
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| [[文件:箭头4.jpg|40px]]  ||  [[3-磷酸甘油醛脱氢酶]]（glyceraldehyde <br/>3-phosphate dehydrogenase\GAPDH） ||[[文件:1U8F.png|140px|1U8F 来自:PDB]]  ||长期调控抑制剂： [[甲状腺激素]] || ΔG<sup>Θ'</sup>=+6.28<br/>ΔG=-1.67
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| [[文件:箭头4.jpg|40px]]  ||  [[烯醇化酶]]（enolase/ENO） ||[[文件:3B97.png|140px|3B97 来自:PDB]]  || 参与反应的辅因子：Mg<sup>2+</sup>（有时可为Mn<sup>2+</sup>或Zn<sup>2+</sup>）<br/>短期调控抑制剂：氟化物|| ΔG<sup>Θ'</sup>=+1.67<br/>ΔG=-3.35
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|  || →H<sub>2</sub>O||  ||  ||
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| [[文件:节点2.jpg|40px]]  || [[丙酮酸]] （Pyr）|| [[文件:pyr.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[乙酰辅酶A]]、[[乳酸]]、[[乙酸]]、[[丙氨酸]]、[[苹果酸]]、[[α-酮戊二酸]]|| 12.5
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| colspan="5" |注：[[文件:节点1.jpg|10px]]：总反应起始物[[文件:节点3.jpg|10px]]：总反应中间产物[[文件:节点2.jpg|10px]]：总反应最终产物[[文件:箭头1.jpg|10px]]：不可逆反应[[文件:箭头4.jpg|10px]] ：可逆反应[[文件:箭头3.jpg|30px]]:指向其他相关反应
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== 丙酮酸的去路 ==
=== 生成乳酸 ===
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! 步骤 !! 项目 !! 图示 !! 注文
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=== 生成乙醇 ===
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! 步骤 !! 项目 !! 图示 !! 注文
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| [[文件:节点1.jpg|40px]] || [[丙酮酸]] （Pyr）|| [[文件:pyr.png|140px]]||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[乙酰辅酶A]]、[[乳酸]]、[[乙酸]]、[[丙氨酸]]、[[苹果酸]]、[[α-酮戊二酸]]
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| [[文件:箭头1.jpg|40px]]  ||  [[丙酮酸脱羧酶]]（pyruvate decarboxylase） ||  || 参与反应的辅因子：TPP
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|  || →CO<sub>2</sub> ||  || 
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| [[文件:节点3.jpg|40px]] || [[乙醛]]|| ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[乙酸]]
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=== 生成乙酰CoA ===
==糖酵解过程抑制剂==
参见：[[生化过程抑制剂整理]]
[[Category:生物化学]] [[Category:生物]]

2023年6月3日 (六) 18:26的最新版本

糖酵解（glycolysis）,又称Embedn-Meyerhof-Parnas途径（EMP途径），是生物体内最重要之代谢途径之一，发生在几乎所用活细胞之中，经该途径，葡萄糖或其他单糖经此氧化成丙酮酸,并产生NADH和少量ATP。该途径分为两个阶段（引发阶段和产能阶段），共十个步骤。[1]

过程

引发阶段

步骤 项目 图示 注文 参数（ATP/能量变化）（个/kJ/mol）
葡萄糖 （Glc） 葡萄糖 极限糊精、麦芽糖、山梨糖醇
果糖、葡萄糖酸内酯、1-磷酸葡糖		 32
←ATP
己糖激酶（hexokinase/HK）或
葡糖激酶（glucokinase/GK）		 1CZA 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+（有时可为Mn2+）
长期调控抑制剂：胰岛素
短期调控抑制剂：6-磷酸葡糖、乙酰辅酶A、N-乙酰葡糖胺 		ΔGΘ'=-16.74
ΔG=-33.47
→ADP
6-磷酸葡糖 （G6P） 1-磷酸葡糖、 6-磷酸葡萄糖酸内酯 33
磷酸己糖异构酶（phosphohexose isomerase/PHI） 1IAT 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+（有时可为Mn2+）
短期调控抑制剂：ATP、磷酸烯醇式丙酮酸、2-脱氧-6-磷酸葡糖、6-磷酸葡糖		 ΔGΘ'=+1.67
ΔG=-2.51
6-磷酸果糖 （F6P） 6-磷酸葡糖胺、7-磷酸景天庚酮糖
3-磷酸甘油醛、6-磷酸己酮糖、果糖
2,6-二磷酸果糖、6-磷酸甘露糖		 33
←ATP
磷酸果糖激酶-1（phosphofructose kinase/PFK-1） 5PZU 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+（有时可为Mn2+）
短期调控激活剂：cAMPADPAMPPi2,6-二磷酸果糖
短期调控抑制剂：ATP、柠檬酸、磷酸烯醇式丙酮酸

糖酵解反应里最关键的限速反应

ΔGΘ'=-14.23
ΔG=-22.18
→ADP
1,6-二磷酸果糖 （FBP） 1-磷酸果糖 34
醛缩酶（aldolase\ALDOA）
生成“1”、“2”		 1ALD 来自:PDB 参与反应的辅因子：Zn2+（真菌和细菌的催化中心）
短期调控抑制剂：ATP、pi（仅在肌肉中）		 ΔGΘ'=+23.85
ΔG=-1.25
磷酸二羟丙酮 （DHAP） 3-磷酸甘油、1,7-二磷酸景天庚酮糖 、1-磷酸果糖 17
磷酸丙糖异构酶（triose phosphate isomerase\TIM\TPI） 4UNL 来自:PDB ΔGΘ'=+7.53
ΔG=+2.51
3-磷酸甘油醛 （GAP） 甘油醛、4-磷酸赤藓糖、5-磷酸木酮糖、5-磷酸核糖 17
注：：总反应起始物：总反应中间产物：总反应最终产物：不可逆反应 ：可逆反应:指向其他相关反应

[1][2]

产能阶段

步骤 项目 图示 注文 参数（ATP/能量变化）（个/kJ/mol）
3-磷酸甘油醛 （GAP） 甘油醛、4-磷酸赤藓糖、5-磷酸木酮糖、5-磷酸核糖 17
←Pi+NAD+
3-磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde
3-phosphate dehydrogenase\GAPDH）		 1U8F 来自:PDB 长期调控抑制剂： 甲状腺激素 ΔGΘ'=+6.28
ΔG=-1.67
→NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸 （1,3-BPG） 2,3-二磷酸甘油酸 14.5
←ADP
磷酸甘油酸激酶（phosphoglycerate kinase\PGK） 2WZB 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+（有时可为Mn2+） ΔGΘ'=-18.83
ΔG=+1.26
→ATP
3-磷酸甘油酸 （3-PG） 2,3-二磷酸甘油酸、3-磷酸羟基丙酮酸、甘油酸 13.5
磷酸甘油酸变位酶（phosphoglycerate
mutase/PGAM）		 4GPZ 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+ ΔGΘ'=+4.60
ΔG=+0.84
2-磷酸甘油酸 （2-PG） 甘油酸 13.5
烯醇化酶（enolase/ENO） 3B97 来自:PDB 参与反应的辅因子：Mg2+（有时可为Mn2+或Zn2+）
短期调控抑制剂：氟化物		 ΔGΘ'=+1.67
ΔG=-3.35
→H2O
磷酸烯醇式丙酮酸 （PEP） α-酮戊二酸 13.5
←ADP
丙酮酸激酶（pyruvate kinase/PK） 6B6U 来自:PDB 活化形式：去磷酸化
参与反应的辅因子：Mg2+和K+
短期调控抑制剂：丙氨酸（cAMP激活PKA而抑制）
短期调控激活剂：胰岛素、1,6-二磷酸果糖、磷酸烯醇式丙酮酸		 ΔGΘ'=-31.38
ΔG=-16.74
→ATP
丙酮酸 （Pyr） 乙酰辅酶A、乳酸、乙酸、丙氨酸、苹果酸、α-酮戊二酸 12.5
注：：总反应起始物：总反应中间产物：总反应最终产物：不可逆反应 ：可逆反应:指向其他相关反应

[1][2]

丙酮酸的去路

生成乳酸

步骤 项目 图示 注文
丙酮酸 （Pyr） 乙酰辅酶A、乳酸、乙酸、丙氨酸、苹果酸、α-酮戊二酸
←NADH+H+
乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase/LDH） 5W8J 来自:PDB 参与反应的辅因子：Zn2+抑制：PH降低
→NAD+
乳酸 乙酸

生成乙醇

步骤 项目 图示 注文
丙酮酸 （Pyr） 乙酰辅酶A、乳酸、乙酸、丙氨酸、苹果酸、α-酮戊二酸
丙酮酸脱羧酶（pyruvate decarboxylase） 参与反应的辅因子：TPP
→CO2
乙醛 乙酸
←NADH+H+
乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenase/ADH） 参与反应的辅因子：Zn2+、NAD+
→NAD+
乙醇

生成乙酰CoA

糖酵解过程抑制剂

参见：生化过程抑制剂整理

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 杨荣武.2018.生物化学原理.3版.北京：高等教育出版社
  2. ↑ 2.0 2.1 朱圣庚，徐长法.2016.生物化学（下册）.4版.北京：高等教育出版社
取自“https://osm.bio/index.php?title=糖酵解&oldid=760”