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初中生物:糖酵解相关过程要经历10步化学反应(适配初中拓展,兼顾流程图逻辑)

初中生物:糖酵解相关过程要经历10步化学反应(适配初中拓展,兼顾流程图逻辑)

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1. 糖酵解相关过程要经历10步化学反应:

2. 柠檬酸循环

3. 电子传递链:

4. 赫尔希&蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验示意图:

5. 病毒侵染宿主:

6. 烟草花叶病毒TMV重建实验:

7. 减数分裂:

8. 免疫过程:

9. C3途径、C4途径、CAM途径:

10. 血糖调节相关:

糖酵解(葡萄糖分解为丙酮酸)10 步过程|知识汇总

先说明:糖酵解属于高中生物 / 大学生化内容,初中生物一般不要求掌握 10 步反应;下面按完整路径整理,标注每一步的酶、产物、能量变化,方便背诵。 场所:细胞质基质;

一、阶段划分(先记大框架)

糖酵解分两大阶段:

  1. 投资阶段(准备阶段)
    :葡萄糖被磷酸化、裂解,消耗 2 分子 ATP
  2. 收益阶段(放能阶段)
    :三碳化合物氧化,生成 4 分子 ATP、2 分子 NADH

净收益:净生成 2 ATP + 2 NADH


二、10 步反应分步详解

🔹 第一阶段:准备(耗能)阶段(第 1~5 步)

表格

步骤
反应过程
关键酶
要点
1
葡萄糖 → 葡萄糖 - 6 - 磷酸(G6P),消耗 1 ATP,ATP 提供磷酸基团
己糖激酶
磷酸化后葡萄糖不能穿出细胞膜;限速步骤之一
2
葡萄糖 - 6 - 磷酸 → 果糖 - 6 - 磷酸(F6P)(同分异构)
磷酸葡萄糖异构酶
醛糖变酮糖,为下一步磷酸化做准备
3
果糖 - 6 - 磷酸 → 果糖 - 1,6 - 二磷酸(FBP),再消耗 1 ATP
磷酸果糖激酶(PFK-1)糖酵解最主要限速酶
,调控关键节点
4
果糖 - 1,6 - 二磷酸裂解为 二羟丙酮磷酸(DHAP) + 甘油醛 - 3 - 磷酸(G3P)
醛缩酶
1 个六碳糖拆成 2 个三碳糖
5
二羟丙酮磷酸 → 甘油醛 - 3 - 磷酸(异构)
丙糖磷酸异构酶
DHAP 转化为 G3P;此后每个葡萄糖对应2 分子 G3P进入下一阶段

🔹 第二阶段:放能(收益)阶段(第 6~10 步)

表格

步骤
反应过程
关键酶
要点
6
甘油醛 - 3 - 磷酸(G3P)→ 1,3 - 二磷酸甘油酸(1,3-BPG);同时 \(\ce{NAD+ -> NADH}\)
甘油醛 - 3 - 磷酸脱氢酶
氧化脱氢,生成 NADH;底物被磷酸化
7
1,3 - 二磷酸甘油酸 → 3 - 磷酸甘油酸(3-PG);高能磷酸键转移给 ADP,生成 1 ATP(底物水平磷酸化)
磷酸甘油酸激酶
第一次底物水平磷酸化;每分子 G3P 产 1 ATP
8
3 - 磷酸甘油酸 → 2 - 磷酸甘油酸(2-PG)(磷酸基团移位)
磷酸甘油酸变位酶
分子内重排,为脱水做准备
9
2 - 磷酸甘油酸 → 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP);脱水
烯醇化酶
生成高能磷酸化合物 PEP
10
磷酸烯醇式丙酮酸 → 丙酮酸;高能磷酸键转移给 ADP,生成 1 ATP
丙酮酸激酶
第二次底物水平磷酸化;另一限速酶

三、关键数字(必背)

  1. 消耗 ATP
    :第 1 步、第 3 步,共 2 ATP
  2. 生成 ATP
    :第 7 步、第 10 步,每分子 G3P 各 1 ATP;2 分子 G3P 共产 4 ATP
  3. 净 ATP
    :4-2= 2 ATP(底物水平磷酸化)
  4. NADH
    :第 6 步,2 分子 G3P 共生成 2 NADH
  5. 终产物
    :1 分子葡萄糖 → 2 分子丙酮酸 + 2 ATP + 2 NADH

四、三个限速酶(调控节点)

  • 己糖激酶
    (第 1 步)
  • 磷酸果糖激酶 - 1(PFK-1)
    (第 3 步,最关键)
  • 丙酮酸激酶
    (第 10 步)

五、能量产生方式

  • 糖酵解的 ATP 属于底物水平磷酸化(直接把高能底物上的磷酸转给 ADP)
  • NADH 进入线粒体后经呼吸链再产生 ATP(有氧条件下);无氧条件下丙酮酸被还原为乳酸(动物)或乙醇 + CO₂(植物 / 酵母),NADH 被重新氧化再生维持糖酵解继续进行。

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