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丙酮酸的代谢途径

2012-10-07 19:57阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1146989627

糖酵解在细胞溶胶中进行，是葡萄糖经过酶催化作用降解成丙酮酸，并伴随生成ATP的过程。它是动物、植物和微生物细胞中葡萄糖分解的共同代谢途径。
三羧酸循环在线粒体中进行（有氧条件）。在有氧条件下，糖酵解生成的丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环被氧化成CO2和H2O。酵解过程中产生的NADH，则经呼吸链氧化产生ATP和H2O。
如果供氧不足，NADH不进入呼吸链，而是在有些生物中把丙酮酸还原成乳酸，在有些生物中形成的丙酮酸会转变为乙醇，并放出二氧化碳。这实际上取决于不同的生物含有的酶种类不一样。
（1）丙酮酸→H2O 和CO2
丙酮酸氧化脱羧产物乙酰CoA与草酰乙酸（三羧酸循环中与乙酰CoA结合点）结合生成柠檬酸进入循环。在循环过程中，乙酰CoA被氧化成
H2O 和CO2，并释放出大量能量。
丙酮酸除了脱羧生成乙酰CoA进入三羧酸循环氧化外，也可以有其它的代谢途径。在不同条件下，丙酮酸可以被转化成乳酸、乙醇、乙酸、丁酸和丙酮等。工业上常利用微生物发酵方法生产这些化合物。
（2）丙酮酸→乳酸（乳酸发酵）
在无氧条件下，糖酵解产生的丙酮酸能够被NADH还原成乳酸：
乳酸脱氢酶
丙酮酸 + NADH ======== L-乳酸 + NAD+
催化此反应的酶为乳酸脱氢酶。在供氧不足时，人体的大多数组织都能通过糖酵解途径生成乳酸。人在激烈运动时，肌肉细胞中乳酸含量增高，会产生酸疼感。
乳酸可以通过血液进入肝、肾等组织内，重新转变成丙酮酸，再合成葡萄糖和肝糖元，或进入三羧酸循环氧化。肌肉中的乳酸可以被氧化，为肌肉运动提供能量。
（3）丙酮酸→乙醇（酒精发酵）
在酵母作用下，糖可以转变成乙醇，这是酿酒和发酵法生产乙醇的基本过程，称为生醇发酵。
酵母中含有多种酶系，可以催化不同的反应过程。生醇发酵的化学反应中，从葡萄糖到丙酮酸这一段反应与葡萄糖的酵解完全相同。生成的丙酮酸在酵母催化下，脱羧产生乙醛，乙醛在醇脱氢酶催化下被NADH还原成乙醇。乙醇在人体及动物体中可以氧化成乙醛，再转变成乙酰CoA进入三羧酸循环氧化。
丙酮酸的代谢途径

（4）丙酮酸→乙酸和丁酸
丙酮酸氧化脱羧产生的乙酰CoA可以与磷酸作用，生成乙酰磷酸，再在乙酸激酶催化下产生乙酸。
丙酮酸的代谢途径
综上所述，丙酮酸是代谢过程中重要的中间产物。另外，丙酮酸可以通过氨基转换作用形成新的氨基酸，实现了糖类到蛋白质的相互转化。糖类和脂类之间的相互转化也是要经过丙酮酸，丙酮酸是三大营养物质之间相互转换的枢纽。

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