葡萄糖怎样能变成乳糖葡萄糖怎样能变成乳
葡萄糖经过糖酵解过程就产生丙酮酸,丙酮酸在无氧情况下生成乳酸,整个过程不消耗能量,并且能提供能量。
附录
糖的无氧酵解:
人体组织中,在无氧条件下(例如肌肉剧烈活动时的缺氧情况),糖分解成为乳酸的这一过
程和酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相同,因此称为糖的无氧酵解,简称糖酵解。 葡萄糖
经糖酵解和生醇发酵都可分解成为丙酮酸。但糖酵解时,丙酮酸直接还原成乳酸;而生
醇发酵时丙酮酸先脱羧成为乙醛,然后还原成为乙醇。
从低等微生物直到人体,普遍存在着糖的无氧酵解途径,它是生物进化中古老的代谢方
式。 当地球上刚有生物的时候,生物主要通过糖的无氧酵解来获得能量,维持生命活动
;经过漫长的进化过程...全部
葡萄糖经过糖酵解过程就产生丙酮酸,丙酮酸在无氧情况下生成乳酸,整个过程不消耗能量,并且能提供能量。
附录
糖的无氧酵解:
人体组织中,在无氧条件下(例如肌肉剧烈活动时的缺氧情况),糖分解成为乳酸的这一过
程和酵母菌使糖生醇发酵的过程基本相同,因此称为糖的无氧酵解,简称糖酵解。
葡萄糖
经糖酵解和生醇发酵都可分解成为丙酮酸。但糖酵解时,丙酮酸直接还原成乳酸;而生
醇发酵时丙酮酸先脱羧成为乙醛,然后还原成为乙醇。
从低等微生物直到人体,普遍存在着糖的无氧酵解途径,它是生物进化中古老的代谢方
式。
当地球上刚有生物的时候,生物主要通过糖的无氧酵解来获得能量,维持生命活动
;经过漫长的进化过程,在人类糖酵解已非主要的功能途径。
(一)糖酵解反应过程及有关的酶
糖酵解全部过程从葡萄糖或糖原开始,分别包括12或13个步骤,为了便于叙述,可分为
四个阶段:
1、己糖磷酸酯的生成 葡萄糖或糖原经磷酸化转变成1、6-二磷酸果糖,为分解成二分子
磷酸丙糖作好准备。
这一阶段如以葡萄糖开始,可由三步反应组成, 即葡萄糖的磷酸化
、异构,以及磷酸果糖的磷酸化反应。葡萄糖和6-磷酸果糖的磷酸化作用, 分别在己糖
激酶和磷酸果糖激酶催化下进行,都需消耗ATP。
糖原酵解的第一步是通过磷酸解;此步
只要通过无机磷酸即可产生1-磷酸葡萄糖,然后再转变成6-磷酸葡萄糖,无需消耗ATP。
但1,6-二磷酸果糖的生成过程是耗能反应,由葡萄糖开始,每生成1分子的1,6-二磷酸
果糖需消耗2分子的ATP;若由糖原开始,则只需消耗1分子ATP。
2、 磷酸丙糖的生成 糖酵解的第二个阶段是含6碳的1,6-二磷酸果糖经醛缩酶的作用,
裂解成二分子可以互变的磷酸丙糖,即3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮。3-磷酸甘油醛能
在酵解途径中继续演变,而磷酸二羟丙酮则很容易经异构反应变为3-磷酸甘油醛。
因此
,由己糖裂解成两分子丙糖都能循共同途径继续变化。
3、3-磷酸甘油醛生成丙酮酸 在3-磷酸甘油醛转变成丙酮酸的一系列过程中,共有两步
是产生能量的反应。释放的能量可由ADP合成多含一个高能磷酸键(~)的ATP。
(1)3-磷酸甘油醛受3-磷酸甘油醛脱氢酶的催化,同时进行脱氢氧化和磷酸化反应,生
成含有一个高能磷酸键的1,3-二磷酸甘油酸。在此反应中脱下的氢原子为NAD+(辅酶Ⅰ
)所接受,但产生的能量暂不释放,而储存于1,3-二磷酸甘油酸中。
然后1,3-二磷酸甘
油酸在磷酸甘油酸激酶催化下,将高能磷酸转给ADP,生成ATP。
(2)3-磷酸甘油酸在变位酶和烯醇化酶的催化下,进行脱水和分子内部能量的重新分配
,生成含有一个高能键的磷酸烯醇式丙酮酸,后者再把高能磷酸根转交给ADP,再生成一
个ATP,本身变为烯醇式丙酮酸。
烯醇式丙酮酸能自动变成丙酮酸。
4、丙酮酸还原成乳酸 在3-磷酸甘油醛脱氢生成1,3-二磷酸甘油酸时,NAD+被还原成N
ADH,NADH必须再生为NAD+,而且其再生速率要与酵解速率相适应,酵解才能继续进行。
在无氧条件下,NAD+的再生是由乳酸脱氢酶催化丙酮酸转变成乳酸的反应来完成的,而
乳酸是酵解的最终产物。
整个糖酵解过程都在细胞浆的可溶性部分(胞液)中进行的。胞液中NAD+/NADH比值约为
10(3),远较腺粒体中NAD+/NADH比值为大。
胞液中保持较多的NAD+,为糖酵解途径的
畅通提供了有利的条件。
催化糖酵解的酶类:磷酸化酶 己糖激酶 磷酸葡萄糖变位酶 磷酸己糖异构酶 磷酸果糖
激酶 醛缩酶 磷酸丙糖异构酶 3-磷酸甘油醛脱氢酶 3-磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸变位
酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 乳酸脱氢酶 一6-磷酸葡萄糖酶 二磷酸果糖酶。
从葡萄糖开始进行的糖酵解,是由一分子葡萄糖分解成两分子磷酸丙糖;而在每一分子
磷酸丙糖转变为乳酸时,可由ADP生成两分子ATP,因而共生成四分子ATP。减去生成1,6
-二磷酸果糖所消耗的2分子ATP,因此葡萄糖酵解净生成2分子ATP。
如从糖元开始进行酵
解,则由于反应(1)是无机磷酸解作用,不消耗ATP,故每分子糖元中的葡萄糖单位进
行酵解时,只消耗一分子ATP,可由ADP净生成3分子ATP。
糖酵解的全过程,虽有氧化还原反应,但无需氧分子参加;因此是一个不需氧的产能途
径。
在糖酵解酶系中,除了己糖激酶、6-磷酸果糖激酶及丙酮酸激酶所催化的为不可逆
途径外,其余都是可逆反应,故上述三个酶反应为影响葡萄糖酵解进行的关键反应。
癌细胞由于腺粒体极度不发达,所以癌细胞的能量转换主要在胞浆中,依靠糖的无氧酵
解进行,抑制细胞的无氧糖酵解就可抑制癌细胞的能量供应。
。收起