EMP途径
糖酵解作用·
由人手生成
葡萄糖 在 无氧条件 降解为 丙酮酸 伴随 ATP生成 的过程
Embden-Meyerhof-Parnas Pathway(EMP途径)
意义·
- 存在于 一切生物体内 糖分解代谢的 普遍途径
- 通过反应生成 ATP为 生命活动提供 部分能量
- 中间产物 可为其他反应提供原料
- 是 糖有氧分解的 准备阶段
过程·
在细胞质中进行,10步,分为准备阶段与储能阶段
-
G在 己糖激酶/葡萄糖激酶 的作用下 ATP提供一个P 反应为 G-6-P

关键限速步骤
己糖激酶 的专一性 不强。G-6-P/ADP 是它的别构抑制剂。
葡萄糖激酶 主要在糖原制造流程中发挥作用,受 胰岛素调节。不受G6P抑制。
己糖激酶/葡萄糖激酶 主要的底物是D-葡萄糖,Km分别为0.1mmol/L/10mmol/L。(胞内浓度5mmol/L) -
G-6-P在 磷酸葡萄糖异构酶 的作用下 反应为 F-6-P

磷酸葡萄糖异构酶 的竞争抑制剂是 6PG, E4P, S7P等(来自PPP)。 -
F-6-P在 磷酸果糖激酶I 的作用下 ATP提供一个P 反应为 F-1,6-BP

关键限速步骤
磷酸果糖激酶I 受 胰高血糖素调控
别构激活剂:F-2,6-BP(8.1.3 15m)
别构抑制剂:ATP,柠檬酸,脂肪酸。较低的pH也可以抑制
AMP,无机磷酸 解除抑制 -
F-1,6-BP在 醛缩酶 的作用下 反应为 DHAP | GAP

-
DHAP在 丙糖磷酸酶 的作用下 反应为 GAP

-
GAP在 GAP脱氢酶 的作用下 NAD+结合一个H+ 并释放 一个游离H+ 反应为 1,3-BPG

NAD+是辅酶,巯基存在于其活性部位,(待补充)能抑制它
砷酸盐 的性质与 Pi相似,可代替Pi参与反应,生成 1-砷酸-3-磷酸甘油酸。反应链解偶联。 -
1,3-BPG在 PG激酶 的作用下 ADP结合一个P 反应为 3-PG

-
3-PG在 PG变位酶 的作用下 反应为 2-PG

2,3-BPG(后面的途径)是 PG变位酶的 辅助因子 -
2-PG在 烯醇化酶 的作用下 释放一个H2O 反应为 PEP

氟化物 是 烯醇化酶的 抑制剂 -

关键限速步骤
PA激酶的激活剂:F-1,6-BP
PA激酶被抑制:ATP,乙酰辅酶A,丙氨酸,长链脂肪酸
总反应·
-
$ \ce{ G + 2Pi + 2ADP + 2NAD^+ -> 2PA + 2ATP + 2NADH + 2H^+ 2H_2O } $
-
在有氧条件下:
- 2NADH 进入 呼吸链继续反应 氧化生成 2 * 2.5 = 5 ATP
- 2NADH 进入 呼吸链继续反应 氧化生成 2 * 2.5 = 5 ATP
-
在无氧条件下:
- $ \ce{ PA + NADH ->[ 乳酸脱氢酶 ][ PA脱COOH酶 | 乙醇脱氢酶 ] CH_3CH_2OH | CH_3CH_2OHCOOH } $
- 无氧条件下,1G 生成 2ATP
- 有氧条件下,1G 生成 7ATP
考点总结及名词解释·
有待补充
本章名词·
3-磷酸甘油酸|3-phosphoglycerate
3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate)是糖酵解途径的一种三碳中间产物。它由1,3-二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶催化下将高能磷酸基团转移给ADP生成ATP后产生。随后,在磷酸甘油酸变位酶作用下转变为2-磷酸甘油酸,该过程需要2,3-二磷酸甘油酸作为辅因子,并涉及酶活性中心His8残基的暂时磷酸化。在砷酸盐存在下,3-磷酸甘油醛的氧化可直接生成3-磷酸甘油酸,但不伴随ATP合成,导致解偶联效应。
3-磷酸甘油醛脱氢酶|glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
3-磷酸甘油醛脱氢酶是糖酵解中催化3-磷酸甘油醛氧化并磷酸化生成1,3-二磷酸甘油酸的酶。该酶活性部位含半胱氨酸的游离巯基,通过形成半缩硫醛和硫酯高能中间物,将醛基氧化产生的能量储存于1,3-二磷酸甘油酸的高能磷酸键,同时使NAD+还原为NADH。从兔肌肉分离的酶由4个相同亚基组成,每个亚基相对分子质量约14 000,含330个氨基酸残基。重金属离子和烷化剂如碘乙酸能抑制酶活性,表明巯基对催化至关重要。
醛缩酶|aldolase
醛缩酶(aldolase)是催化羟醛缩合及其逆反应(羟醛裂解)的酶。在糖酵解中,它催化1,6-二磷酸果糖在C3和C4之间断裂,生成磷酸二羟丙酮和3-磷酸甘油醛。其活性部位含有赖氨酸、组氨酸和半胱氨酸残基,直接参与催化。醛缩酶有不同类型,其中B型醛缩酶(又称1-磷酸果糖醛缩酶)参与果糖代谢,缺乏可导致果糖不耐症。
1,6-二磷酸果糖|fructose 1,6-bisphosphate
1,6-二磷酸果糖是糖酵解途径中由6-磷酸果糖经磷酸果糖激酶催化、消耗ATP生成的中间产物,其两个磷酸基团分别连接于果糖的C1和C6位且彼此分离。该反应是糖酵解第二次磷酸化步骤,也是消耗第二个ATP的不可逆反应。在糖异生中,它可被1,6-二磷酸果糖磷酸酶水解重新生成6-磷酸果糖。
3-磷酸甘油酸激酶|phosphoglycerate kinase
3-磷酸甘油酸激酶(phosphoglycerate kinase)是催化3-磷酸甘油酸(3-PG)与ATP之间磷酸基团转移的酶,生成1,3-二磷酸甘油酸和ADP。该反应在糖酵解/糖异生途径中可逆,也是光合生物卡尔文循环中还原阶段的关键步骤,在叶绿体基质中消耗ATP将3-PG磷酸化。此酶在能量代谢中连接碳代谢与ATP循环,是保守的酶家族。
甘油激酶|glycerol kinase
甘油激酶(glycerol kinase)是催化甘油磷酸化的酶,利用ATP将甘油转化为3-磷酸甘油,是甘油进入糖酵解或糖异生代谢途径的关键步骤。
磷酸葡糖变位酶|phosphoglucomutase
磷酸葡糖变位酶是催化1-磷酸葡糖与6-磷酸葡糖相互转变的酶,在糖代谢中参与糖原分解和半乳糖利用等途径,使1-磷酸葡糖转化为6-磷酸葡糖进入糖酵解。
1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶|galactose-1-phosphate uridylyltransferase
1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶是催化1-磷酸半乳糖转变为UDP-半乳糖的酶,属于尿苷酰转移酶类。它催化尿苷酰基团从UDP-葡萄糖的焦磷酸键处断裂,并转移到1-磷酸半乳糖的磷酸基团上,生成UDP-半乳糖和1-磷酸葡萄糖。该酶在Leloir途径中起关键作用,将半乳糖引入糖代谢,其缺乏会导致半乳糖血症。
1,3-二磷酸甘油酸|1,3-bisphosphoglycerate
1,3-二磷酸甘油酸(1,3-bisphosphoglycerate)是糖酵解途径中的一种高能磷酸中间产物,属于酰基磷酸化物。它由3-磷酸甘油醛氧化并与无机磷酸偶联生成,含有一个高能磷酸基团。在糖酵解第七步反应中,1,3-二磷酸甘油酸通过底物水平磷酸化将高能磷酸基团转移给ADP,生成ATP和3-磷酸甘油酸。砷酸盐可代替磷酸参与反应,但生成的砷酸化合物极不稳定,迅速水解,导致氧化释放的能量未能以高能磷酸键形式储存,从而解除氧化与磷酸化的偶联。
1,6-二磷酸果糖磷酸酶|fructose-1,6-bisphosphatase
1,6-二磷酸果糖磷酸酶(fructose-1,6-bisphosphatase)是糖异生途径的关键酶,催化1,6-二磷酸果糖水解为6-磷酸果糖和无机磷酸,从而绕过糖酵解中磷酸果糖激酶催化的不可逆反应。其活性受变构调节,2,6-二磷酸果糖对其有强烈抑制作用,而AMP抑制其活性、柠檬酸则起激活作用,以此协调糖酵解与糖异生的平衡。
1,7-二磷酸景天庚酮糖|sedoheptulose 1,7-bisphosphate
1,7-二磷酸景天庚酮糖是卡尔文循环中RuBP再生阶段的一种七碳糖磷酸酯中间产物。它由4-磷酸赤藓糖和磷酸二羟丙酮在醛缩酶催化下缩合生成。该化合物是光合生物固定CO₂时,重新生成1,5-二磷酸核酮糖的重要中间物。
1,7-二磷酸景天庚酮糖磷酸酶|sedoheptulose-1,7-bisphosphatase
1,7-二磷酸景天庚酮糖磷酸酶(sedoheptulose-1,7-bisphosphatase)是催化1,7-二磷酸景天庚酮糖水解为7-磷酸景天庚酮糖和无机磷酸的酶。该反应在卡尔文循环的再生阶段发挥作用,使七碳糖磷酸酯去磷酸化,推动碳架重排以再生核酮糖-1,5-二磷酸。该酶催化的反应基本不可逆,是光合碳同化途径中的重要调节位点之一。
2-磷酸乙醇酸|2-phosphoglycolate
2-磷酸乙醇酸(2-phosphoglycolate)是光呼吸途径中的重要代谢中间产物,由Rubisco催化1,5-二磷酸核酮糖的加氧反应生成,随后在磷酸乙醇酸磷酸酶作用下脱磷酸形成乙醇酸,进入光呼吸循环进行碳骨架回收。
2-羧-3-酮-D-阿拉伯醇|2-carboxy-3-keto-D-arabitol
2-羧-3-酮-D-阿拉伯醇是Calvin循环中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)催化CO2固定时形成的不稳定六碳中间产物。它由RuBP的烯二醇中间体与CO2共价连接产生,随即在酶上发生C2-C3键水解断裂,生成两分子3-磷酸甘油酸,是碳同化早期可检测的关键中间物。
2,6-二磷酸果糖|fructose 2,6-bisphosphate
2,6-二磷酸果糖是糖酵解的关键调节物,作为磷酸果糖激酶的变构激活剂,通过改变其构象增强酶活性。它由磷酸果糖激酶-2催化6-磷酸果糖C2位磷酸化生成,并经二磷酸果糖磷酸酶-2水解回复为6-磷酸果糖;此两种酶位于同一多肽链上。2,6-二磷酸果糖可使磷酸果糖激酶的底物-活性曲线由S形转为双曲线形,解除ATP的抑制作用,并作为信号分子协同调控糖酵解与糖异生过程。
3,3-二甲烯丙基焦磷酸|dimethylallyl pyrophosphate
3,3-二甲烯丙基焦磷酸(dimethylallyl pyrophosphate)是胆固醇生物合成途径中的一种活性异戊二烯单位,由甲羟戊酸经磷酸化、脱羧生成的异戊酰焦磷酸异构化而来。它作为异戊二烯供体,参与后续缩合反应以构建胆固醇的碳骨架。
6-磷酸果糖|fructose 6-phosphate
6-磷酸果糖是糖酵解途径的磷酸化己糖中间物,由6-磷酸葡糖经磷酸葡糖异构酶催化异构生成。它可被ATP磷酸化形成1,6-二磷酸果糖,消耗第二个ATP;也受磷酸果糖激酶-2催化生成2,6-二磷酸果糖,后者作为变构激活剂并可水解回复。6-磷酸果糖还可通过果糖磷酸异构酶与6-磷酸葡糖保持平衡,并反馈抑制葡糖激酶。
β-半乳糖|β-galactose
β-半乳糖是D-半乳糖的β型异头体,其异头碳(C1)上的羟基与吡喃环平面同向。它是乳糖等寡糖的组成单元,在乳糖中与葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接。其代谢需先经半乳糖激酶等催化生成UDP-衍生物,参与糖蛋白等生物合成。
半乳糖基转移酶|galactosyltransferase
半乳糖基转移酶是一类催化UDP-半乳糖中的半乳糖基转移至受体分子(如葡萄糖)的酶,参与乳糖等寡糖和糖蛋白的生物合成。在大多数脊椎动物组织中存在,在乳腺中可通过改变底物特异性专一催化乳糖的形成。
半乳糖激活蛋白|galactose activator protein
半乳糖激活蛋白是一类参与半乳糖代谢相关基因表达调控的蛋白质,能够响应半乳糖或其代谢中间物的信号,促进特定基因的转录激活。
半乳糖激酶|galactokinase
半乳糖激酶(galactokinase)是催化半乳糖代谢第一步反应的酶,将半乳糖的C1位磷酸化生成1-磷酸半乳糖,同时消耗一分子ATP。该反应是半乳糖转变为糖酵解中间产物的起始步骤,对于半乳糖的利用至关重要。
半乳糖血症|galactosemia
半乳糖血症是一种因缺乏1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶而导致的遗传性代谢疾病,患者无法将半乳糖正常转化为葡萄糖。该酶缺陷使1-磷酸半乳糖不能转变为UDP-半乳糖,造成半乳糖在血中积累,并在晶状体内还原为半乳糖醇,引发白内障。严重时还可引起生长停滞、智力迟钝和肝损伤,治疗措施主要为摄入不含半乳糖的饮食。
丙酮酸脱羧酶|pyruvate decarboxylase
丙酮酸脱羧酶是催化丙酮酸脱羧生成乙醛和CO₂的酶,存在于酵母等微生物中,但不存在于动物细胞。该酶以硫胺素焦磷酸(TPP)为辅酶,TPP与酶非共价紧密结合。其催化机制为TPP的噻唑环形成内鎓化合物对丙酮酸羰基进行亲核攻击,随后脱羧形成共振稳定的负碳离子中间体,再经质子化后释放乙醛,从而避免直接脱羧产生的不稳定负碳陷阱。
醇脱氢酶|alcohol dehydrogenase
醇脱氢酶是催化乙醛还原为乙醇的酶,以NADH为辅酶。酵母醇脱氢酶为含四个亚基的四聚体,每个亚基结合一个NADH和一个Zn²⁺。Zn²⁺通过极化乙醛的羰基稳定反应中间体,促进NADH Pro-R的氢负离子立体专一性地转移到乙醛的re面,生成Pro-R位含氢的乙醇。
多磷酸激酶-2|polyphosphate kinase 2
多磷酸激酶-2(polyphosphate kinase 2)是一种催化多磷酸(polyP)的磷酸基团转移至核苷二磷酸(如ADP)生成核苷三磷酸(如ATP)的酶。它属于多磷酸激酶家族,与PPK1不同,PPK2优先利用多磷酸作为磷酸供体来再生ATP,在能量代谢和磷酸基团转移中发挥作用。
发酵|fermentation
发酵最初指酵母菌在无氧条件下将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳的过程,其核心代谢途径与糖酵解基本一致,仅在最终产物上与肌肉中生成乳酸的酵解过程存在微小差异。
发酵酶|fermentation enzyme
发酵酶是参与发酵过程的酶类总称,在无氧条件下催化葡萄糖等有机物不完全氧化,生成乙醇、乳酸等产物并产生少量ATP。
法尼基焦磷酸反应|farnesyl pyrophosphate reaction
法尼基焦磷酸反应是指在类异戊二烯代谢途径中,由二甲烯丙基焦磷酸与两分子异戊酰焦磷酸经连续缩合生成法尼基焦磷酸的过程。法尼基焦磷酸是固醇、多萜醇、泛醌等多种生物活性分子的关键前体。
法尼焦磷酸|farnesyl pyrophosphate
法尼焦磷酸是由两分子异戊二烯焦磷酸(异戊烯焦磷酸和二甲基烯丙焦磷酸)缩合形成的15碳链状类异戊二烯化合物,含焦磷酸基团,是胆固醇、萜类等生物合成的重要中间体。
佛波酯|phorbol ester
佛波酯是一类来源于植物的二萜类化合物,能模拟二酰甘油的作用,激活蛋白激酶C,从而参与细胞信号转导,常作为肿瘤促进剂用于研究。
泛酸激酶|pantothenate kinase
泛酸激酶是催化泛酸磷酸化生成4’-磷酸泛酸的酶,以ATP作为磷酸供体。该反应是辅酶A生物合成途径的起始步骤和关键限速步骤,其活性受终产物辅酶A及其硫酯衍生物的反馈抑制。
甘油磷酸脱氢酶|glycerophosphate dehydrogenase
甘油磷酸脱氢酶(又称3-磷酸甘油脱氢酶)是参与3-磷酸甘油穿梭途径的酶,定位于细胞溶胶。它催化磷酸二羟丙酮接受NADH的电子还原为3-磷酸甘油,使胞质NADH的电子转移至3-磷酸甘油,后者随后可进入线粒体内膜被氧化,从而将还原力间接传递给线粒体电子传递链。
甘油醛激酶|glyceraldehyde kinase
甘油醛激酶是催化甘油醛磷酸化生成3-磷酸甘油醛的酶,该反应消耗ATP,是甘油进入糖酵解或糖异生途径的关键步骤之一。
甘油酸变位酶|glycerate mutase
甘油酸变位酶是糖酵解过程中催化3-磷酸甘油酸异构化为2-磷酸甘油酸的变位酶。其催化机制依赖于2,3-二磷酸甘油酸作为引物,酶活性中心的第8位组氨酸残基(His8)可被磷酸化,介导磷酸基团的转移。
果糖不耐症|fructose intolerance
果糖不耐症是一种遗传病,因肝中缺乏醛缩酶B,食入的果糖无法正常代谢,导致1-磷酸果糖积累。积累的1-磷酸果糖大量消耗肝中无机磷酸,使ATP浓度下降,进而加速糖酵解产生大量乳酸,引起高乳酸血症等严重症状。患者常对甜味失去感觉。
果糖激酶|fructokinase
果糖激酶(fructokinase)是催化果糖在C1位磷酸化的酶,消耗1分子ATP,生成1-磷酸果糖。该反应是果糖进入代谢途径的关键起始步骤,使果糖得以进一步裂解为磷酸二羟丙酮和甘油醛,从而汇入糖酵解或糖异生等代谢通路。
黄素激酶|flavokinase
黄素激酶(flavokinase)是催化核黄素(维生素B2)磷酸化生成黄素单核苷酸(FMN)的酶,该反应是黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)生物合成的第一步,在辅酶核苷酸代谢中起关键作用。
裂解途径|lytic pathway
裂解途径(lytic pathway)是指噬菌体在宿主细胞内完成装配后,通过裂解宿主细胞释放子代噬菌体的繁殖方式。该途径导致宿主细胞破裂死亡,是病毒复制的一种常见策略,与溶源途径相对。
磷酸丙酮酸二激酶|phosphoenolpyruvate synthase
磷酸丙酮酸二激酶(phosphoenolpyruvate synthase)是催化丙酮酸合成磷酸烯醇式丙酮酸的酶,反应需要ATP并生成AMP和磷酸,在糖异生途径中发挥关键作用。
磷酸甘露糖异构酶|mannose-6-phosphate isomerase
磷酸甘露糖异构酶是催化6-磷酸甘露糖转变为6-磷酸果糖的异构酶。该酶参与甘露糖进入糖酵解途径,将甘露糖衍生的6-磷酸甘露糖转化为糖酵解中间产物6-磷酸果糖。其催化机制与磷酸葡糖异构酶相似。
磷酸甘油酸变位酶|phosphoglycerate mutase
磷酸甘油酸变位酶是糖酵解途径中催化3-磷酸甘油酸转变为2-磷酸甘油酸的酶。该酶需以2,3-二磷酸甘油酸作为引物,其催化机制涉及活性部位第8位组氨酸(His8)残基接受来自2,3-二磷酸甘油酸的磷酸基团形成磷酸化中间体,进而将磷酸基团转移至底物完成异构化反应。
磷酸果糖激酶-2|phosphofructokinase-2
磷酸果糖激酶-2(phosphofructokinase-2, PFK2)是催化6-磷酸果糖C2位磷酸化生成2,6-二磷酸果糖的酶。它与二磷酸果糖磷酸酶-2共存于同一多肽链,构成双重功能酶。该酶活性受磷酸化调节,胰高血糖素通过cAMP级联使其磷酸化而受抑,从而降低2,6-二磷酸果糖水平,参与糖酵解与糖异生的协同调控。
磷酸果糖激酶|phosphofructokinase
磷酸果糖激酶(phosphofructokinase, PFK)是糖酵解途径中的关键限速酶,催化6-磷酸果糖磷酸化生成1,6-二磷酸果糖。其活性受多种代谢物的变构调节:AMP起激活作用,ATP和柠檬酸起抑制作用。2,6-二磷酸果糖是其强效变构激活剂,能改变底物浓度-活性曲线为双曲线形,并解除ATP的抑制效应。该酶在糖代谢调控中发挥核心作用。
磷酸葡糖激酶|phosphoglucokinase
磷酸葡糖激酶是催化葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡糖的激酶,属于己糖激酶家族。该酶以ATP为磷酸基团供体,依赖Mg²⁺激活ATP的γ-磷原子,使其易受葡萄糖C6位羟基氧原子的亲核进攻。此反应是糖酵解途径的起始限速步骤,确保进入细胞的葡萄糖被迅速磷酸化,从而不可逆地启动分解代谢。
磷酸葡糖异构酶|glucose-6-phosphate isomerase
磷酸葡糖异构酶是糖酵解途径中的一种异构酶,催化6-磷酸葡糖可逆地异构化为6-磷酸果糖。该酶具有绝对的底物专一性和立体专一性。其活性可被6-磷酸葡糖酸、4-磷酸赤藓糖和7-磷酸景天庚酮糖等戊糖磷酸途径中间物竞争性抑制。催化机制与磷酸甘露糖异构酶相似。
咪唑丙酮醇磷酸|imidazole acetol phosphate
咪唑丙酮醇磷酸(imidazole acetol phosphate)是组氨酸生物合成途径中的一种中间代谢物,其磷酸基团参与后续反应,经转氨作用生成咪唑甘油磷酸,最终用于组氨酸的合成。
NADPH特异3-磷酸甘油醛脱氢酶|NADPH-dependent glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
NADPH特异3-磷酸甘油醛脱氢酶是光合作用卡尔文循环中的一种关键酶,催化1,3-二磷酸甘油酸以NADPH为电子供体还原生成3-磷酸甘油醛。与糖酵解中利用NADH的对应酶不同,该酶是叶绿体基质中的同工酶,特异依赖NADPH,其催化反应是碳同化阶段将光反应产生的同化力用于固定CO2的重要步骤。
尿苷二磷酸-葡萄糖|UDP-glucose
尿苷二磷酸-葡萄糖(UDP-葡萄糖)是葡萄糖的活性形式,由尿苷二磷酸与葡萄糖通过焦磷酸键连接而成。它在糖代谢中作为糖基供体,参与半乳糖代谢,如在尿苷酰转移酶催化下将尿苷酰基转移给1-磷酸半乳糖生成UDP-半乳糖,后者是乳糖合成的直接前体。此外,UDP-葡萄糖可在UDP-葡糖焦磷酸化酶作用下转变为1-磷酸葡糖,进入糖酵解或糖原合成途径。
尿苷二磷酸葡糖|UDP-glucose
尿苷二磷酸葡糖(UDP-葡萄糖)是葡萄糖的活化形式,由尿苷二磷酸与葡萄糖通过焦磷酸键连接而成。它作为糖基载体参与多种代谢过程,在半乳糖代谢中,UDP-葡萄糖可由UDP-半乳糖经差向异构酶转变而来,也可被UDP-葡糖焦磷酸化酶催化生成1-磷酸葡糖,进而进入糖酵解途径。此外,UDP-葡萄糖是合成乳糖等寡糖的糖基供体前体。
葡糖激酶|glucokinase
葡糖激酶是催化葡萄糖磷酸化为6-磷酸葡糖的己糖激酶同工酶,主要在肝和胰腺β细胞中表达。它对葡萄糖的亲和力较低,半饱和浓度约为10 mmol/L,高于正常血糖浓度。该酶不受其直接产物6-磷酸葡糖的反馈抑制,而是受6-磷酸果糖的别构抑制,从而在血糖调节中起关键作用。
葡糖激酶调节蛋白|glucokinase regulatory protein
葡糖激酶调节蛋白是一种在肝细胞和胰岛β细胞中表达的调节蛋白,能与葡糖激酶结合并抑制其活性。在低葡萄糖浓度下,该蛋白将葡糖激酶滞留于细胞核内并抑制其功能;当葡萄糖浓度升高时,调节蛋白与葡糖激酶解离,使葡糖激酶释放到细胞质中发挥磷酸化葡萄糖的作用,从而参与血糖稳态的调节。
乳酸|lactic acid
乳酸是糖酵解在无氧条件下的终产物,尤其见于动物肌肉中。它由丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下,接受NADH的氢还原生成,同时使NAD⁺再生,从而维持糖酵解持续产ATP。该过程是不需氧的供能方式,在剧烈运动时尤为活跃。
糖酵解|glycolysis
糖酵解是在无氧条件下,葡萄糖分解为丙酮酸并净生成2分子ATP的代谢过程。它是生物体不需氧便能产生ATP的古老供能途径。
烯醇化酶|enolase
烯醇化酶是糖酵解途径中的一种关键酶,催化2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸。该反应需要Mg²⁺或Mn²⁺等二价金属离子作为辅因子,属于裂合酶类。烯醇化酶在能量代谢中至关重要,其产物磷酸烯醇式丙酮酸是高能化合物,后续可经底物水平磷酸化生成ATP。
乙醇酸途径|glycolate pathway
乙醇酸途径是植物光呼吸中乙醇酸的代谢过程,起始于核酮糖-1,5-二磷酸的加氧产物乙醇酸,其在过氧化物酶体氧化为乙醛酸,随后经转氨等反应生成甘氨酸,最终在线粒体转变为丝氨酸并释放二氧化碳和氨,同时消耗 ATP 和还原力,起到回收碳素并保护细胞免受过强光损伤的作用。
乙醇脱氢酶|alcohol dehydrogenase
乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase, ADH)是催化乙醛还原为乙醇并伴随氧化型NAD⁺产生的酶。酵母乙醇脱氢酶为四聚体,含4个亚基,每个亚基结合一分子NADH和一个Zn²⁺。Zn²⁺通过极化乙醛的羰基,稳定反应中间体的负碳电荷,促进NADH Pro-R上的氢负离子转移至乙醛的re面,从而生成特定立体构型的乙醇。
转二羟丙酮酶|transaldolase
转二羟丙酮酶是磷酸戊糖途径非氧化阶段的关键酶,催化二羟丙酮基团从酮糖供体(如7-磷酸景天庚酮糖)可逆转移至醛糖受体(如3-磷酸甘油醛),生成6-磷酸果糖和4-磷酸赤藓糖,实现碳骨架重排。