糖酵解
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) | 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) |
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) | 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) | 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 |
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” |
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) | 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 |
产能阶段
步骤 | 项目 | 图示 | 注文 | 参数(ATP/能量变化)(个/kJ/mol) |
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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) |
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) | 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) |
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) | 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) | 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 |
丙酮酸的去路
生成乳酸
步骤 | 项目 | 图示 | 注文 |
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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) | 参与反应的辅因子:Zn2+抑制:PH降低 | ||
→NAD+ | |||
乳酸 | 乙酸 |