磷酸戊糖途径.ppt

1、 第四节第四节 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 （磷酸己糖支路（磷酸己糖支路HMS）（pentose phosphate pathway）（19311931-1951-1951）在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸（抑制在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸（抑制3-3-P-P-甘油醛甘油醛脱氢酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被脱氢酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被消耗；并且消耗；并且C1C1更容易氧化成更容易氧化成COCO2 2；发现了发现了6-6-P-P-葡萄糖脱氢酶和葡萄糖脱氢酶和6-6-P-P-葡萄糖酸脱氢酶及葡萄糖酸脱氢酶及NADPNADP+；发现了五碳糖、六碳糖和七碳糖；发现了五碳糖、

2、六碳糖和七碳糖；说明葡萄糖还有其他代谢途径说明葡萄糖还有其他代谢途径.一、磷酸戊糖途径概述一、磷酸戊糖途径概述1、发现历程、发现历程19531953年阐述了磷酸戊糖途径（年阐述了磷酸戊糖途径（pentose pentose phosphate pathway)phosphate pathway)，简称简称PPPPPP途径，也叫磷途径，也叫磷酸己糖支路；磷酸葡萄糖酸氧化途径、已糖酸己糖支路；磷酸葡萄糖酸氧化途径、已糖单磷酸旁路单磷酸旁路(hexosehexose monophosphatemonophosphate shut shut HMS)HMS)。主要发生在肝脏、脂肪组织、哺乳期的乳腺、主

3、要发生在肝脏、脂肪组织、哺乳期的乳腺、肾上腺皮质、性腺、骨髓和红细胞等肾上腺皮质、性腺、骨髓和红细胞等。2 2、定义、定义 以以6-6-磷酸葡萄糖开始，在磷酸葡萄糖开始，在6-6-磷酸葡萄糖脱磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成氢酶催化下形成6-6-磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成磷酸葡萄糖酸，进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊糖途磷酸戊糖途径径。磷酸戊糖磷酸戊糖磷酸戊糖为磷酸戊糖为代表性中间产物代表性中间产物。支路支路糖酵解在磷酸己糖处糖酵解在磷酸己糖处分生出的新途径分生出的新途径。2磷酸戊磷酸戊糖途径糖途径细胞质中细胞质中3 3、细胞定位、细胞定位第一阶段（

4、第一阶段（氧化阶段）氧化阶段）：6 6分子的分子的6 6磷酸葡萄磷酸葡萄 糖经脱氢、水合、氧化糖经脱氢、水合、氧化脱羧生成脱羧生成6 6分子分子5 5磷酸核酮糖、磷酸核酮糖、6NADPH6NADPH和和6CO6CO2 2第二阶段（异构阶段，一系列基团转移反应）：第二阶段（异构阶段，一系列基团转移反应）：6 6分子分子5 5磷酸核酮糖经一系列基团转移反应磷酸核酮糖经一系列基团转移反应异构成异构成5 5分子分子6 6磷酸葡萄糖回到下一个循环。磷酸葡萄糖回到下一个循环。二、磷酸戊糖途径的过程二、磷酸戊糖途径的过程6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 NADPH+H+NADP+H2O 6-6-磷酸葡萄糖脱

5、氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶H HCOCOH H6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 1.1.第一阶段（氧化阶段第一阶段（氧化阶段磷酸戊糖生成磷酸戊糖生成)内酯酶内酯酶6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 NADP+CO2 NADPH+H+5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖 6-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 n n6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶。是关键酶。n n两次脱氢生成两次脱氢生成NADPH+H+。n n磷酸核糖是非常重要的中间产物。磷酸核糖是非常重要的中间产物。G-6-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+NADPH+H+NADP+NADPH+H+

6、CO2 n n磷酸戊糖磷酸戊糖通过通过3C3C、4C4C、6C6C、7C7C等演变，最终等演变，最终生成生成3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖。2.2.第二阶段（异构阶段第二阶段（异构阶段基团转移反应）基团转移反应）非非氧化反应阶段氧化反应阶段分步反应：分步反应：5-P-5-P-核酮糖核酮糖5-P-5-P-木酮糖木酮糖5-P-5-P-核糖核糖5-P-5-P-木酮糖木酮糖5-P-5-P-核糖核糖3-P-3-P-甘油醛甘油醛7-P-7-P-景天糖景天糖3-P-甘油醛甘油醛7-P-景天糖景天糖转醛醇酶转醛醇酶+4-P-赤癣糖赤癣糖6-P-果糖果糖+4-P-赤癣糖赤癣糖5-P-木

7、酮糖木酮糖转酮醇酶转酮醇酶TPP+6-P-果糖果糖3-P-甘油醛甘油醛5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C66-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C3磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径第一阶段第一阶段 第第二二阶阶段段 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C55-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C57-磷酸景天糖磷酸景天糖 C73-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C34-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C46-磷酸果糖磷酸果糖 C6

8、6-磷酸果糖磷酸果糖 C63-磷酸磷酸甘油醛甘油醛 C36-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯(C6)3 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸(C6)3 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(C5)3 5-磷酸核糖磷酸核糖 C53NADP+3NADP+3H+6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NADP+3NADP+3H+6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶磷酸葡萄糖酸脱氢酶 3CO2磷酸戊糖途径的反应方程磷酸戊糖途径的反应方程 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)(pentose phosphate pathway)的总反应式：的总反应式：6

9、G-6-P+12NADP+7 H2O 5 G-6-P+6CO2 +12NADPH+12H+46-P-6-P-葡萄糖脱氢酶葡萄糖脱氢酶的活性决定的活性决定G-6-PG-6-P进入进入此途径的流量，为限速酶。此途径的流量，为限速酶。该酶受该酶受NADPH/NADPNADPH/NADP+的调节。的调节。三、磷酸戊糖途径调控三、磷酸戊糖途径调控四、磷酸戊糖途径的生理意义四、磷酸戊糖途径的生理意义1.1.是体内生成是体内生成NADPHNADPH的主要代谢途径：的主要代谢途径：NADPHNADPH在体内可用于：在体内可用于：作为供氢体作为供氢体，参与体内的合成代谢：如，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸

10、、胆固醇，一些氨基酸。参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。参参与与羟羟化化反反应应：作作为为加加单单氧氧酶酶的的辅辅酶酶，参与对代谢物的羟化。参与对代谢物的羟化。使氧化型谷胱甘肽还原使氧化型谷胱甘肽还原。维持巯基酶的活性维持巯基酶的活性。维维持持红红细细胞胞膜膜的的完完整整性性：由由于于6-6-磷磷酸酸葡葡萄萄糖糖脱脱氢氢酶酶遗遗传传性性缺缺陷陷可可导导致致蚕蚕豆豆病病，表现为溶血性贫血。表现为溶血性贫血。谷胱甘肽的功能谷胱甘肽的功能(1)(1)解毒功能解毒功能(2)(2)保护巯基酶保护巯基酶/蛋白质蛋白质(3)(3)可消除自由基可消除自由基(4)(4)协肋氨基酸的吸收协肋氨基酸的吸收谷谷胱胱甘甘肽肽的的抗抗氧氧化化作作用用2.2.是体内生成是体内生成5-5-磷酸核糖的唯一代谢途径：磷酸核糖的唯一代谢途径：体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以氧核糖均以5-5-磷酸核糖的形式提供，这是磷酸核糖的形式提供，这是体内体内唯一唯一的一条能生成的一条能生成5-5-磷酸核糖磷酸核糖的代谢的代谢途径。途径。磷磷酸酸戊戊糖糖途途径径是是体体内内糖糖代代谢谢与与核核苷苷酸酸及核酸代谢的交汇途径。及核酸代谢的交汇途径。