巴斯德效应

路易斯·巴斯德效应法国微生物学家巴斯德(L. Pasteur)在研究酵母发酵时发现，供氧充分的条件下呼吸抑制酵解，以后在肌肉酵解中也观察到同样的现象。例如在激烈运动时，肌肉中缺氧糖氧化受到限制酵解加强糖消耗和乳酸生成都升高反之，在供氧充足的条件下，酵解受到抑制糖消耗和乳酸生成都减少。这种现象称为巴斯德效应。它实际上是糖酵解和有氧氧化间的一种调节。

产生这种效应的机制是因三羧酸循环和atp能抑制酵解中关键限速环节磷酸果糖激酶的活性。

定义

B.L.Pasteur观察到氧抑制酒精发酵的现象，即氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累，这种现象被称为巴斯德效应。在体内则表现为糖有氧氧化抑制糖酵解的现象。

产生原理

路易斯·巴斯德观察到，在微生物发酵中，氧浓度增加能抑制酒精发酵，这个现象被命名为巴斯德效应。就是说，低浓度的氧，有利于发酵；高浓度的氧，抑制发酵，而促进有氧呼吸，同时使糖酵解速率减慢，有利于合理地利用能量和把来自糖的碳用于合成反应。

这是因为有NADH可穿梭进入线粒体而氧化而抑制了乳酸的生成。缺氧时NADH不能经呼吸链氧化，丙酮酸作为氢的接受体还原成乳酸，所以有氧抑制了酵解。

这就说明，通过改变外界的氧浓度，可以对代谢过程进行调节。

产生机制

关于巴斯德效应的机制，很早就提出了许多学说。现已证实，第一个调节点是磷酸果糖激酶，此酶是变构酶，它受atp、柠檬酸及其他高能化合物抑制，被AMP、ADP激活。在好气条件下，糖代谢进入三羧酸循环，产生柠檬酸等，并通过氧化磷酸化生成大量ATP，细胞内柠檬酸生成量增加，反馈阻遏磷酸果糖激酶的合成，这种阻遏作用由于ATP的存在而加强，同时ATP反馈抑制此酶的活性。由于磷酸果糖激酶受抑制，导致6-磷酸果糖积累，当反应6-磷酸葡萄糖与6-磷酸果糖相互转化达平衡时，醛糖与酮糖的物质的量之比=7:3，导致6-磷酸葡萄糖积累。在酵母中，6-磷酸葡萄糖反馈抑制己糖激酶，抑制葡萄糖进入细胞内，最终导致葡萄糖利用率降低。

同时，在好气条件下，丙酮酸激酶的活性降低，此酶受磷酸果糖激酶催化生成的1，6-二磷酸果糖的激活，因此丙酸激酶活性降低也是由于磷酸果糖激酶活性降低所致，丙酮酸激酶活性降低，导致磷酸烯醇丙酮酸积累，后者反馈抑制己糖激酶的活性，从而也降低了糖的酵解速度。

发现人简介

路易斯·巴斯德（公元1822-1895年），法国微生物学家、化学家。他研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖、作用等，奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础，并开创了微生物生理学。循此前进，在战胜狂犬病、鸡霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得了成果。英国医生约瑟夫·李斯特并据此解决了创口感染问题。从此，整个医学迈进了细菌学时代，得到了空前的发展。美国学者麦克·哈特所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》中，巴斯德名列第12位，可见其在人类历史上巨大的影响力。其发明的巴氏消毒法直至现在仍被应用。

决定因素

巴斯德效应可总结为厌氧型和需氧型能量代谢之间的转换过程。这个过程由细胞的能量状况和氧气的供给决定。

存在范围

这种现象不仅在酵母中，在具有呼吸和发酵能力的细胞中一般普遍。

反巴斯德效应

发现某些组织，如视网膜以及多种癌瘤细胞在葡萄糖充足时，不管供氧条件如何都有很强的酵解如而有氧氧化相对减弱。这种现象称为反巴斯德效应，也称克奈布瑞效应。

参考资料

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