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1、糖酵解的研究与启示生命科学学院牛物科学1班杨扬1231250018摘要：糖酵解作为牛物体普遍存在的糖代谢过程，在一般牛理情况F,人多数组织有足够的氧以供存氧氧化之需，很少进行糖酵解。但在某些情况下，糖酵解冇特殊的生理意义，如剧烈运动时,肌肉处于相对缺氧状态，必须通过糖酵解过程，以补充所需的能量。在某些病理情况下，如严重贫血、人量失血、呼吸障碍、肿瘤组织等，组织细胞也需通过糖酵解來获取能量。而在厌氧菌中,糖酵解则为主要产能方式。木文主要对糖酵解过程以及相关研究方向进行了论述。关键词：糖酵解；糖酵解途径；牛理学意义；微体研究；医学作卅1糖酵
2、解研究简史糖酵解过程的阐明最早源于对发酵作用的研究。人类很早就利用发酵酿酒、制面tio1897年，徳国生化学家E.毕希纳发现离开活体的酿酶具有活性以后，极大地促进了生物体内糖代谢的研究。酿酶发现后的几年Z内，就揭示了糖酵解是动植物和微生物体内普遍存在的过程。英国的F.G霍普金斯等于1907年发现肌肉收缩同乳酸生成冇直接关系。英国生理学家A.V.希尔，德国的生物化学家O.迈尔霍夫、O.瓦尔堡等许多科学家经历了约20年，从每一个具体的化学变化及其所需用的酶、辅酶以及化学能的传递等各方面进行探讨，于1935年终于阐明了从葡萄糖（6碳）转变其中
3、乳酸（3碳）或酒精（2碳）经丿力的12个屮间步骤，并且阐明在这过程屮冇几种酶、辅酶和ATP等参加反应。2糖酵解2.1糖酵解定义糖酵解，是将葡萄糖呢降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列反应，是生物体内普遍存在的葡萄糖降解途径，简称EMP途径。2.2糖酵解过程糖酵解是指在氧气不足条件下，葡萄糖或糖原分解为丙酮酸或乳酸的过程，此过程中伴有少量ATP的生成。这一过程是在细胞质中进行，不需要氧气，每一反应步骤基木都由特片的酶催化。在缺氧条件下内酮酸则可在乳酸脱氢IW的催化下，接受磷酸丙糖脱下的氢，被还原为乳酸。而冇氧条件下的糖的氧化分解，称为糖
4、的冇氧氧化，丙酮酸可进一步氧化分解生成乙酰CoA进入三竣酸循环，生成CO?和比0。糖的冇氧氧化和糖酵解在开始阶段的许多步骤是完全一样的，只是分解为丙酮酸以后，由于供氧条件不同才有所分歧。糖酵解总共包括10个连续步骤，均由对应的酶催化。总反应为：C6H]2O6+2NAD_+2ADP+2H.3PO4—2NADH+2C3H4O34-2ATP+2H2O4-2H+2.2.1第一阶段(准备阶段)①葡萄糖的磷酸化(phosphorylationofglucose)进入细胞内的葡萄糖首先在第6位碳上被磷酸化生成6-磷酸葡萄糖(glucose6phoph
5、ate,G—6—P),磷酸根由ATP供给,这一过程不仅活化了葡萄糖，有利于它进一步参与合成与分解代谢，同时还能使进入细胞的葡萄糖不再逸出细胞•催化此反应的酶是己糖激酶(hcxokinasc,HK).己糖激酶催化的反应不可逆，反应需要消耗能量ATP,Mg2+是反应的激活剂，它能催化葡萄糖、廿露糖、氨基葡萄糖、果糖进行不可逆的磷酸化反应，生成相应的6—磷酸酯，6—磷酸葡萄糖是HK的反馈抑制物，此酶是糖氧化反应过程的限速酶(ratelimitingenzyme)或称关键酶(keyenzyme)它有同工酶IIV型,1、II、III型主要存在于肝
6、外组织，其对葡萄糖Km值为10・5〜10-6M[3]oIV型主耍存在于肝脏,特称葡萄糖激酶(glucokinase,GK),对葡萄糖的Km值1〜10-2M,正常血糖浓度为5mmol/L,当血糖浓度升高时,GK活性增加，葡萄糖和胰岛素能诱导肝脏合成GK,GK能催化葡萄糖、甘鋸糖生成其6-磷酸酯,6-磷酸葡萄糖对此酶无抑制作用。D・葡萄糖二器豔CPD・葡萄糖£•磷酸八丁卩AD；葡萄糖磷酸化反应式2-1①6-磷酸葡萄糖的异构反应(isomerizationofglucose-6-phosphate)这是由磷酸己糖界构酶(phosphohexo
7、seisomerase)催化6-磷酸葡萄糖(醛糖aldosesugar)转变为6■磷酸果糖(fructose-6-phosphate,F-6-P)的过程，此反应是可逆的。C4D■葡萄糖-6-磷酸俟D■果糖・6■磷酸磷酸葡萄糖异构酶—种异构酶葡萄糖磷酸化反应式2-2②6-磷酸果糖的磷酸化(phosphorylationoffructose—6—phosphate)此反应是6磷酸果糖第一位上的C进一•步磷酸化生成1,6—二磷酸果糖，磷酸根由ATP供给，催化此反应的酶是磷酸果糖激酶1(phosphofructokinase1,PFK1)O这是
8、糖酵解的第二个活化反应，是不可逆反应，为糖酵解屮，第二个重耍的控制点。在细胞内磷酸果糖激酶反应为不可逆的，而磷酸杲糖激酶，与杲糖激酶一样，属于一种调节性酶，且为肌肉糖酵解中主要的调节性酶，受到ATP与AMP
