磷酸烯醇丙 酸( 英语 :Phosphoenolpyruvate或Phosphoenolpyruvic acid;缩写PEP)是生物 细胞 中的常见生化分子,是糖解作用与糖质新生作用的中间产物。
糖解作用
在糖解作用中,此分子是2- 3-磷酸甘油酸 在烯醇化酶(enolase)的 催化 下生成,是一个高能磷酸分子。接下来磷酸烯醇丙酮酸将会进入糖解作用的第10个,也是最后一个步骤中。
在糖解作用的最后步骤里,磷酸烯醇 丙酮酸 将会经由 丙酮酸激酶 (Pyruvate 激酶 )的催化,使原本接在氧原子上的 磷酸盐 转移到 ADP 上,进而生成 ATP 以及丙酮酸。这个反应会放出大量的能量,是一个难逆的反应,其标准自由能变化是31.4 kJ/ 摩尔 (在pH=7、浓度55.5M的水中)。此外,这个反应也需要钾离子与镁离子(或其他二价 阳离子 )的参与。
糖质新生
由于糖解作用的最后步骤是个难逆反应,因此在糖质新生的过程中,需要一个替代途径,才能将 丙酮酸 还原成磷酸烯醇丙酮酸。首先丙酮酸必需要先在 丙酮酸羧化酶 (Pyruvate carboxylase)的 催化 之下,消耗 ATP 分子并转变成草 乙酸(Oxaloacetate)。
之后草酰乙酸又会经由磷酸烯醇丙酮酸 羧基 激酶 (Phosphoenolpyruvate carboxykinase)的催化,生成磷酸烯醇丙酮酸,在这个反应中,会消耗掉ATP,并生成 ADP 与 二氧化碳 。
与前后反应不同的是,以上的两个反应是在 线粒体 中进行。而且除了直接转变之外, 草醋酸 还可以利用另一个需要更多步骤的途径,来生成磷酸烯醇丙酮酸。此外,从磷酸烯醇丙酮酸的生成直到果糖-1,6-双磷酸产生为止,中间的糖质新生过程皆是糖解作用的逆反应。
二氧化碳固定
在C4植物中,磷酸烯醇丙酮酸在 磷酸烯醇丙酮酸羧化酶 的作用下与 二氧化碳 反应生成 草酰乙酸 。
参考资料David L. Nelson & Michael M. cox. Lehinger. Principles of 生物化学 4th edition. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.Lubert Stryer原着; 曾国辉 编译。《大学生物化学》。艺轩图书出版。ISBN 957-616-120-7。