糖酵解的反应过程
糖酵解发生在细胞质基质中,在此以葡萄糖为起始位置为例。
整个糖酵解途径由两个阶段十个反应组成:(1)引发阶段,共五步反应,一分子葡萄糖经过1,6-二磷酸果糖转变成2分子3-磷酸甘油醛,共消耗2分子ATP(投资阶段)。(2)产能阶段,共五步反应,二分子3-磷酸甘油醛最终转变为2分子丙酮酸,同时产生4分子ATP和2分子NADH(获利阶段)。
一阶段
1.葡糖糖的磷酸化
在己糖激酶或葡萄糖激酶催化下,葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡萄糖。此反应不可逆。
降低胞内葡萄糖浓度,有利于胞外葡萄糖进入胞内。葡萄糖带上负电荷,极性增加,不易出细胞。葡萄糖变不稳定,有利于下一步反应。
2.6-磷酸葡萄糖异构化
在磷酸己糖异构酶的催化下,6-磷酸葡萄糖异构为6-磷酸果糖,此反应可逆。
醛糖变为酮糖,羰基从一号位变到二号位,为下一步磷酸化创造条件,也有利于之后C3和C4之间的断裂反应。
3.磷酸果糖的激活
在磷酸果糖激酶-1的催化下,6-磷酸果糖变为1,6-二磷酸果糖,此反应不可逆。
为限速步骤,通过对此酶的调节,从而调控整个糖酵解。
4.1,6-二磷酸果糖裂解
在醛缩酶的催化下,1分子六碳糖裂解成1分子磷酸二羟丙酮和一分子3-磷酸苷油醛,此反应可逆。
5.磷酸丙糖的异构化
在磷酸丙糖异构酶的催化下,将磷酸二羟丙酮变为3-磷酸苷油醛,为可逆反应。
二阶段
6.3-磷酸苷油醛氧化及磷酸化
在3-磷酸苷油醛脱氢酶的催化下,3-磷酸苷油醛变为1,3-二磷酸甘油酸,这是糖酵解途径中唯一的一步氧化还原反应,此反应可逆。
在这个反应中,醛基变成羧基,释放出的能量一部分储存在1,3-BPG的高能磷酸键,另一部分被NADH中的高能电子带走。
7.1,3-二磷酸甘油酸的底物水平磷酸化
在磷酸甘油酸激酶与镁离子的催化下,1,3-二磷酸甘油酸变为3-磷酸甘油酸,并产生ATP,此反应可逆。
8.3-磷酸甘油酸的异构化
在磷酸甘油酸变位酶的催化下,3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸,此反应可逆。
9.2-磷酸甘油酸的烯醇化
在烯醇化酶的催化下,2-磷酸甘油酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸,此反应可逆。
使某些原子重排,能量富集到一个化学键上。
10.磷酸烯醇式丙酮酸底物水平磷酸化
在丙酮酸激酶的催化下,磷酸烯醇式丙酮酸转变为丙酮酸,产生ATP,此反应不可逆。
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