糖酵解 - 定义，等式，酶，10个步骤用图

糖酵解定义

糖酵解是葡萄糖分解代谢的中心途径，其中葡萄糖(6碳化合物)通过10步序列转化为丙酮酸(3碳化合物)。

• 糖酵解在有氧和厌氧生物中都发生，是葡萄糖代谢的第一步。
• 不同物种的糖酵解反应序列在其调控机制和随后在该过程结束时形成的丙酮酸的代谢命运上有所不同。
• 在有氧生物中，糖酵解是柠檬酸循环和电子传输链的前缘，其共同释放出葡萄糖中含有的大部分能量。
• 它也被称为Embden-Meyerhof-Parnas或EMP途径，以纪念该领域的先驱员工。

图像来源：生物化学莱宁格原理．

糖酵解等式

糖酵解过程总结如下:

C_6.H_12.O._6.+ 2adp + 2pi + 2nad⁺→2C._3.H_4.O._3.+ 2H.₂O + 2atp + 2nadh + 2h⁺

用文字说，等式写为：

葡萄糖+腺苷二磷酸二磷酸+磷酸+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸

↓

丙酮酸+水+腺苷三磷酸+烟酰胺腺嘌呤二核苷酸+氢离子

糖酵解酶

在大多数细胞中，催化糖酵解反应的酶存在于胞质中细胞的线粒体外部分。糖酵解过程中所有酶的一个共同特征是几乎所有的酶都需要Mg²⁺．以下是在整个糖溶解过程中催化不同步骤的酶：

1. 六酮酶
2. Phosphoglucoisomerase
3. 磷氨基酶
4. 醛缩酶
5. Phosphotriose异构酶
6. 甘油醛3-磷酸脱氢酶
7. 磷酸甘油激酶
8. 磷酸甘油蛋白酶
9. enolase.
10. 丙酮酸激酶

糖酵解的步骤

图：糖酵解10步。图像来源：Quizlet Inc.

• 在糖酵解期间，通过10次酶催化的连续反应的序列将单个6-碳葡萄糖分解成两摩尔的3-碳丙酮酸。这些反应在2个相，I和II相下进行分组。
• 第一阶段包括“预备”反应，它不是氧化还原反应，不释放能量，而是导致该途径的关键中间体的产生。
• 阶段我由糖酵解过程的前五个步骤组成。
• 类似地，在阶段II中，发生氧化还原反应，以ATP的形式保守能量，并且形成两个丙酮酸分子。
• 糖酵解的最后五种反应构成II期。

糖酵解的十个步骤按以下顺序进行:

步骤1-葡萄糖磷酸化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 在糖酵解的第一步中，葡萄糖通过C位点的磷酸化启动或启动后的步骤_6.碳。
• 该方法涉及在酶六酮酶和葡萄糖酮酶（在动物和微生物中）的存在下将磷酸盐从ATP转移到葡萄糖-6-磷酸盐。
• 这一步骤也伴随着热量的相当大的能量。

步骤2-葡萄糖-6-磷酸异构化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 葡萄糖6-磷酸可逆地异构化以通过酶磷己硅烷酶/磷光胶酶酶的6-磷酸裂解酶。
• 该反应涉及将羰基氧从C1转移到C2，从而将醛糖转化为酮糖。

步骤3-果糖-6-磷酸的磷酸化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 该步骤是糖醇分解的第二次灌注步骤，其中果糖-6-磷酸在酶磷的酶酶的存在下将果糖-1,6-双磷酸盐转化为果糖-1,6-双磷酸盐。
• 与步骤1一样，磷酸盐从ATP转移，而一定量的能量也损失了热量的形式。

步骤4-裂解果糖1,6-二磷酸盐

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 该步骤涉及在果糖1,6-双磷酸盐中的C-C键的独特切割。
• 酶果糖二磷酸醛糖酶催化C之间的果糖1,6-双磷酸盐的切割_3.和C_4.导致两种不同的三糖磷酸酯：甘油醛3-磷酸（醛糖）和二羟基丙酮磷酸盐（酮类）。
• 糖酵解中的其余步骤涉及三碳单元，而不是六个碳单元。

步骤5-二羟基丙酮磷酸酯的异构化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 在糖醇分解的后续步骤中，甘油醛3-磷酸可以容易地降解，但磷酸二羟基丙酮不能是。因此，它反映成甘氨醛3-磷酸酯。
• 在这一步中，磷酸二羟基丙酮在磷酸三糖异构酶的存在下异构化为甘油醛3-磷酸。
• 这个反应完成了糖酵解的第一阶段。

步骤6-甘油醛3-磷酸氧化磷酸化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 步骤6是糖醇分解的三个能量保守或形成步骤之一。
• 通过酶甘油醛3-磷酸脱氢酶（磷酸甘油醛脱氢酶）将甘油醛3-磷酸盐转化为1,3-双磷酸盐。
• 在这个过程中，nad⁺通过h减少到辅酶nadh^-3 -磷酸甘油醛。
• 由于两种摩尔葡萄糖形成了两摩尔的甘油醛3-磷酸，因此在该步骤中产生了两个NADH。

步骤7-从1,3-二磷酸酯至ADP转移磷酸盐

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 该步骤是糖酵解的ATP生成步骤。
• 它涉及将磷酸基团从1,3-双磷胶至ADP转移到ADP，从而产生ATP和3-磷酸糖。
• 由于从一摩尔葡萄糖形成了两摩尔，3-双磷胶，在该步骤中产生两个ATP。

步骤8- 3-磷酸甘油酸的异构化

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 由于酶磷酸甘油缩醛蛋白酶，3-普膦酰基由C3至C2的磷酰基转变为2-磷酸糖。
• 这是一种可逆的异构化反应。

步骤9-脱水2-磷酸糖

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 在这一步中，2-磷酸甘油酸被烯醇化酶(磷酸丙酮酸水合酶)脱水为磷酸烯醇丙酮酸。
• 这也是一种不可逆的反应，其中损失了两摩尔的水。

步骤10-磷酸烯醇丙酮酸的磷酸转移

图像来源：生物化学莱宁格原理．

• 这是糖酵解的第二能量产生步骤。
• 通过酶丙酮酸激酶将磷酸丙酰基转化为丙酮酸的烯丙烯酸酯。
• 烯醇丙酮酸酯，然而，迅速和非酶地重新排列，以产生丙酮酸酯的酮形式(即丙酮丙酮酸酯)。pH 7.0时，酮类化合物占主导地位。
• 酶催化磷素基团从磷酸丙酮酸盐转移到ADP，从而形成ATP。

糖酵解的结果

糖溶解的整体过程导致以下事件：

1. 葡萄糖被氧化成丙酮酸。
2. n⁺减少到NADH。
3. ADP被磷酸化成ATP。

丙酮酸的命运

根据生物体和代谢条件，丙酮酸术中采用以下三条基本路线之一：

图:糖酵解过程中形成的丙酮酸的三种可能的分解代谢命运。丙酮酸在许多合成反应中也起着前体的作用，
这里没有显示。图像来源：生物化学莱宁格原理．

1.丙酮酸氧化

• 在好氧生物中，丙酮酸被转移到线粒体，在那里它被氧化成乙酰辅酶A(乙酰基Co-A)的乙酰基。
• 这个过程需要释放一摩尔一氧化碳₂．
• 后来，乙酰CoA完全被氧化成CO₂和H₂o进入柠檬酸循环．
• 这一途径在需氧生物和植物中遵循糖酵解。

2.乳酸发酵

• 在氧气不足的情况下，比如在骨骼肌细胞中，丙酮酸由于缺氧而不能被氧化。
• 在这种条件下，通过厌氧糖醇分解的过程将丙酮酸降低至乳酸盐。
• 通过乳酸发酵的方法，来自葡萄糖的乳酸盐也发生在其他厌氧生物中。

3.酒精发酵

• 在一些像啤酒酵母这样的微生物中，由葡萄糖组成的丙酮酸被厌氧转化为乙醇和CO₂．
• 这被认为是葡萄糖新陈代谢的最古老形式，如在氧浓度低的条件下所观察到的。

糖酵母常见问题（常见问题）

什么是有氧糖酵解?
有氧糖酵解是葡萄糖氧化成丙酮酸的过程，然后氧化丙酮酸进入CO₂和H₂o存在足够量的氧气。

什么是厌氧糖酵解?
厌氧糖酵解是在缺乏足够氧气的情况下发生的过程，导致丙酮酸还原为乳酸，NADH再氧化为NAD⁺．

糖酵解发生在哪里？
糖酵解发生在细胞溶质中细胞的诱导部分中。

糖酵解的产品是什么？
糖酵解产物是两种丙酮酸丙酮酸，四摩尔的ATP（净增益为2个ATP）和一摩尔的NADH。

糖酵解产生了多少个nadh？
通过糖酵解产生两摩尔的NADH。

糖醇分解中形成了多少个ATP？
在糖酵解中形成了四种摩尔斯的ATP。ATP在糖酵解中的净增益仅为2个ATP，因为在糖醇分解的预备阶段使用两个ATP。

糖酵解的功能是什么？
糖酵解的主要功能是以ATP的形式产生能量。类似地，糖醇还产生丙酮酸，然后进一步氧化以产生更多的ATP。

糖酵解的视频动画

糖酵母说唱

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