第22章磷酸戊糖途径代谢课件.ppt

1、磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径(pentose phosphate (pentose phosphate pathway)pathway)是指从是指从G-6-PG-6-P脱氢反应开始，脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条谢途径的一条旁路代谢途径旁路代谢途径。 戊糖支路，己糖单磷酸途径，磷酸葡萄戊糖支路，己糖单磷酸途径，磷酸葡萄糖氧化途径糖氧化途径P.P.PP.P.P，HMPHMP等，等，Warburg-DickensWarburg-Dickens戊糖戊糖磷酸途径磷酸途径是糖代

2、谢的第二条重要途径，另外一种是糖代谢的第二条重要途径，另外一种葡糖糖的分解机制葡糖糖的分解机制在细胞溶胶中进行，广泛存在于动植物在细胞溶胶中进行，广泛存在于动植物体内体内该旁路途径的起始物是该旁路途径的起始物是G-6-PG-6-P，返回的代，返回的代谢产物是谢产物是3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛(glyceraldehyde-(glyceraldehyde-3-phosphate)3-phosphate)和和6-6-磷酸果糖磷酸果糖(fructose-6-(fructose-6-phosphate)phosphate)，其重要的中间代谢产物是，其重要的中间代谢产物是5-5-磷酸核糖和磷酸核糖和N

3、ADPHNADPH。 整个代谢途径在整个代谢途径在胞液胞液(cytoplasm)(cytoplasm)中进行。中进行。关键酶是关键酶是6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose-(glucose-6-phosphate dehydro-genase6-phosphate dehydro-genase) )。磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径(pentose phosphate (pentose phosphate pathway)pathway)的总反应式：的总反应式： G-6-P + 12NADPG-6-P + 12NADP+ + + 7H + 7H2 2O O 6CO6CO2 2 +

4、12NADPH + 12H + 12NADPH + 12H+ + + H + H3 3POPO4 4 即即六分子六分子G-6-PG-6-P可生成可生成6 6分子分子COCO2 2，4 4分子分子F-6-PF-6-P，2 2分子分子3-3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和1212分子分子NADPHNADPH。 起点：起点：EMPEMP中的中的G6PG6PNADPH全部代谢过程可分为两个阶段：全部代谢过程可分为两个阶段： 1. G-6-P1. G-6-P氧化分解生成氧化分解生成5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖(Ru5P)(Ru5P)： G-6-P G-6-P脱氢氧化生成脱氢氧化生成6-6-磷酸葡萄糖酸内酯：磷

5、酸葡萄糖酸内酯： 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 G-6-P + NADP G-6-P + NADP+ + 6- 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 + NADPH + H+ NADPH + H+ + 氧化氧化非氧化非氧化 6- 6-磷酸葡萄糖酸内酯水解生成磷酸葡萄糖酸内酯水解生成6-6-磷酸葡萄糖酸：磷酸葡萄糖酸： 内酯酶内酯酶 6- 6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 + H+ H2 2O O 6- 6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 6- 6-磷酸葡萄糖酸再脱氢脱羧生成磷酸葡萄糖酸再脱氢脱羧生成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 6-6

6、-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸+NADP+NADP+ + 5- 5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖+ NADPH + H+ NADPH + H+ + 2 2、5-5-磷酸核酮糖的基团转移反应过程：磷酸核酮糖的基团转移反应过程： 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。在。在此阶段中，经由此阶段中，经由5-5-磷酸核酮糖异构可磷酸核酮糖异构可生成生成5-5-磷酸核糖磷酸核糖。 非氧化非氧化全是可逆反应全是可逆反应1 1、5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖在在磷酸戊糖异构酶磷酸戊糖异构酶下异构下异构为为5-5-磷酸核糖磷酸核

7、糖：酮醛异构：酮醛异构2 2、5-5-磷酸核酮糖磷酸核酮糖在在磷酸戊糖异构酶磷酸戊糖异构酶下异构下异构为为5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖：Ru5PRu5P的差向异构体，的差向异构体，C3C3的的羟基在左边，符合转酮酶的要求羟基在左边，符合转酮酶的要求3 3、 5-5-磷酸核糖磷酸核糖与与5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖在在转酮酶转酮酶作作用下形成用下形成7-7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖和和3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛（由木酮糖在转酮酶下转移（由木酮糖在转酮酶下转移2 2碳单位形成）碳单位形成）4 4、7-7-磷酸景天庚酮糖磷酸景天庚酮糖和和3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛在转醛酶作用下形成在转醛酶作

8、用下形成6-6-磷酸果糖和磷酸果糖和4-4-磷酸赤藓糖：磷酸赤藓糖： 7-7-磷酸景天庚酮糖转走磷酸景天庚酮糖转走3 3碳单位形成碳单位形成4-4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖5 5、由、由5-5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖和和4-4-磷酸赤藓糖形磷酸赤藓糖形成成3-3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和6-6-磷酸果糖磷酸果糖6 6、果糖、果糖-6-6磷酸异构成葡萄糖磷酸异构成葡萄糖6-6-磷酸磷酸 （1 1） G-6-P + 12NADPG-6-P + 12NADP+ + + 7H + 7H2 2O O 6CO6CO2 2 + 12NADPH + 12H + 12NADPH + 12H+ + + H + H3 3

9、POPO4 4 HMPHMP的几种写法：的几种写法： （2 2） 6 G-6-P + 12NADP6 G-6-P + 12NADP+ + + 7H + 7H2 2O O 6CO6CO2 2 +5G-6-P+ +5G-6-P+ 12NADPH12NADPH + 12H + 12H+ + + H + H3 3POPO4 4 （3 3） 6 G-6-P + 12NADP6 G-6-P + 12NADP+ + + 7H + 7H2 2O O 6CO6CO2 2 +4G-6-P+2GAP+ +4G-6-P+2GAP+ 12NADPH12NADPH + 12H + 12H+ + + H + H3 3POP

10、O4 4 还原力的代表还原力的代表HMPHMP的调节的调节6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶是限速酶，受是限速酶，受NADPNADP+ +的的显著激活显著激活而而NADPHNADPH抑制抑制6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶与磷酸葡萄糖脱氢酶与6-6-磷酸磷酸葡萄糖酸脱氢酶葡萄糖酸脱氢酶当急需五碳糖时：当急需五碳糖时：G6PG6P酵解酵解F6PF6P及及GAP GAP 转醛、转酮转醛、转酮R5PR5P即即5G6P + ATP 6R5P +ADP5G6P + ATP 6R5P +ADP当急需当急需NADPH时：时：G6P G6P 12NADPH + 6CO12NADPH + 6CO2 2五碳糖与五碳

11、糖与NADPH处于平衡时：处于平衡时：G6P G6P R5P + COR5P + CO2 2 + 2NADPH+ 2NADPH1. 1. 是体内生成还原力是体内生成还原力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，参与体内的合成代谢：作为供氢体，参与体内的合成代谢：如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基如参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。故分解反应的产物不总是供能酸。故分解反应的产物不总是供能 参与羟化反应参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶，：作为加单氧酶的辅酶，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

12、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。 维持红细胞膜的完整性维持红细胞膜的完整性：由于：由于6-6-磷酸磷酸葡萄糖脱氢酶葡萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致遗传性缺陷可导致蚕豆病蚕豆病，表现为溶血性贫血。原因：表现为溶血性贫血。原因：NADPHNADPH不够不够体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核体内合成核苷酸和核酸所需的核糖或脱氧核糖均以糖均以5-5-磷酸核糖的形式提供，这是体内磷酸核糖的形式提供，这是体内唯唯一一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途径。的代谢途径。 磷酸戊糖途径是体内磷酸戊糖途径是体内糖代谢糖代谢与与核苷酸及核核苷酸及核酸代谢酸代谢的交汇途径。的交汇途径。