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 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> | [[Category:生物化学]]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> | ||
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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]]、ADP | ||
葡糖激酶调节蛋白(入核) | |||
| ΔG<sup>Θ'</sup>=-16.74<br/>ΔG=-33.47 | | ΔG<sup>Θ'</sup>=-16.74<br/>ΔG=-33.47 | ||
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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]] | | [[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]] 质子 | ||
糖酵解反应里最关键的限速反应 | 糖酵解反应里最关键的限速反应 | ||
| ΔG<sup>Θ'</sup>=-14.23<br/>ΔG=-22.18 | | ΔG<sup>Θ'</sup>=-14.23<br/>ΔG=-22.18 | ||
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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 | | [[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]] | | [[文件:节点5.jpg|40px]] || [[3-磷酸甘油醛]] (GAP)Glu广义碱|| [[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 | | 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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| || ←Pi+NAD<sup>+</sup> || || || | | || ←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\ | | [[文件:箭头4.jpg|40px]] || [[3-磷酸甘油醛脱氢酶]](glyceraldehyde <br/>3-phosphate dehydrogenase\GAPDH)CYS亲核 ||[[文件:1U8F.png|140px|1U8F 来自:PDB]] ||长期调控抑制剂: [[甲状腺激素]] | ||
抑制剂:碘代乙酸 有机汞 | |||
对NAD+的负协同效应 | |||
砷酸参入 | |||
| ΔG<sup>Θ'</sup>=+6.28<br/>ΔG=-1.67 | |||
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| [[文件:节点3.jpg|40px]] || [[2-磷酸甘油酸]] (2-PG)|| [[文件:2pg.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[甘油酸]] || 13.5 | | [[文件:节点3.jpg|40px]] || [[2-磷酸甘油酸]] (2-PG)|| [[文件:2pg.png|140px]] ||[[文件:箭头3.jpg|40px]][[甘油酸]] || 13.5 | ||
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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/> | | [[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(应用:测血糖)(原理:与Mg2+、磷酸 | ||
基团形成络合物) | |||
| ΔG<sup>Θ'</sup>=+1.67<br/>ΔG=-3.35 | |||
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| || →H<sub>2</sub>O|| || || | | || →H<sub>2</sub>O|| || || | ||
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| [[文件:箭头1.jpg|40px]] || [[丙酮酸激酶]](pyruvate kinase/PK) ||[[文件:6B6U.png|140px|6B6U 来自:PDB]] || 活化形式:去磷酸化<br/>参与反应的辅因子:Mg<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup><br/>短期调控抑制剂:[[丙氨酸]] | | [[文件:箭头1.jpg|40px]] || [[丙酮酸激酶]](pyruvate kinase/PK) ||[[文件:6B6U.png|140px|6B6U 来自:PDB]] || 活化形式:去磷酸化<br/>参与反应的辅因子:Mg<sup>2+</sup>和K<sup>+</sup><br/>短期调控抑制剂:[[丙氨酸]](cAMP激活PKA而抑制)ATP<br/>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]]|| ΔG<sup>Θ'</sup>=-31.38<br/>ΔG=-16.74 | ||
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2025年8月23日 (六) 15:46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) | 32 | |||
| ←ATP | ||||
| 己糖激酶(hexokinase/HK)或 葡糖激酶(glucokinase/GK) |
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、ADP 葡糖激酶调节蛋白(入核) |
ΔGΘ'=-16.74 ΔG=-33.47 | ||
| →ADP | ||||
| 6-磷酸葡糖 (G6P) | 33 | |||
| 磷酸己糖异构酶(phosphohexose isomerase/PHI) | 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) | 33 | |||
| ←ATP | ||||
| 磷酸果糖激酶-1(phosphofructose kinase/PFK-1) | 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 质子 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) | 34 | |||
| 醛缩酶(aldolase\ALDOA) 生成“1”、“2” |
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) | 17 | |||
| 磷酸丙糖异构酶(triose phosphate isomerase\TIM\TPI) | ΔGΘ'=+7.53 ΔG=+2.51 | |||
| 3-磷酸甘油醛 (GAP)Glu广义碱 | 17 | |||
| 注: | ||||
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) | 17 | |||
| ←Pi+NAD+ | ||||
| 3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase\GAPDH)CYS亲核 |
长期调控抑制剂: 甲状腺激素
抑制剂:碘代乙酸 有机汞 对NAD+的负协同效应 砷酸参入 |
ΔGΘ'=+6.28 ΔG=-1.67 | ||
| →NADH+H+ | ||||
| 1,3-二磷酸甘油酸 (1,3-BPG) | 14.5 | |||
| ←ADP | ||||
| 磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase\PGK) | 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) | 13.5 | |||
| 磷酸甘油酸变位酶(phosphoglycerate mutase/PGAM) |
参与反应的辅因子:Mg2+ | ΔGΘ'=+4.60 ΔG=+0.84 | ||
| 2-磷酸甘油酸 (2-PG) | 13.5 | |||
| 烯醇化酶(enolase/ENO) | 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(应用:测血糖)(原理:与Mg2+、磷酸 基团形成络合物) |
ΔGΘ'=+1.67 ΔG=-3.35 | ||
| →H2O | ||||
| 磷酸烯醇式丙酮酸 (PEP) | 13.5 | |||
| ←ADP | ||||
| 丙酮酸激酶(pyruvate kinase/PK) | 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)ATP 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) | 12.5 | |||
| 注: | ||||
丙酮酸的去路
生成乳酸
| 步骤 | 项目 | 图示 | 注文 |
|---|---|---|---|
| 丙酮酸 (Pyr) | |||
| ←NADH+H+ | |||
| 乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase/LDH) | 参与反应的辅因子:Zn2+抑制:PH降低 | ||
| →NAD+ | |||
| 乳酸 |
生成乙醇
| 步骤 | 项目 | 图示 | 注文 |
|---|---|---|---|
| 丙酮酸 (Pyr) | |||
| 丙酮酸脱羧酶(pyruvate decarboxylase) | 参与反应的辅因子:TPP | ||
| →CO2 | |||
| 乙醛 | |||
| ←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