磷酸戊糖途径完整版

1、 （1931-19511931-1951） 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-P-3-P-甘油甘油 醛脱氢酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍醛脱氢酶）或氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍 可被消耗；并且可被消耗；并且C1C1更容易氧化成更容易氧化成COCO2 2； 发现了发现了6-P-6-P-葡萄糖脱氢酶和葡萄糖脱氢酶和6-P-6-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、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. . 1、发现历程、发现历程 195319

2、53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(hexose monophosphate shut (hexose monophosphate shut HMS) HMS) 。 主要发生在肝脏、脂肪组织、哺乳期的乳腺、主要发生在肝脏、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

3、 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，称为成磷酸戊糖为中间代谢物的过程，称为磷酸戊磷酸戊 糖途径糖途径。 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（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

4、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。 C C C C COO CH2O H OH OH OHH H HO H P P 6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 NADPH+H+ NADP+ H2O 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄

5、糖 C C C C C CH2O H OH OH OH H H HO H H O P P 6-6-磷酸葡萄糖酸内酯磷酸葡萄糖酸内酯 C C C C C=O CH2O H OH OH H H HO H O P P 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 C C C C COO CH2O H OH OH OHH H HO H P P 6-6-磷酸葡萄糖酸磷酸葡萄糖酸 NADP+ CO2 NADPH+H+ CH2OH C=O C C CH2O OH OHH H P P 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 G-6

6、-P 5-磷酸核糖磷酸核糖 NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 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） 非氧化反应阶段非氧化反应阶段 分步反应：分步反应： CH2OH CO C OHH C OHH CH2O P 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 CH2OH CO CHHO COHH CH2OP 差向异构酶 CHO COH COHH COHH CH2O P H 异构酶 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

7、转酮醇酶 TPP CHO C OHH CH 2O P + C C OH C OHH C OHH CH 2O P H HOH CH 2OH C O CH 2OH C O CHHO C OHH CH 2O P CHO COH C OHH C OHH CH 2O P H + 3-P-甘油醛甘油醛7-P-景天糖景天糖 转醛醇酶转醛醇酶 CHO C OHH C OHH CH 2O P + CH2OH CO CHHO COHH COHH CH2OP 4-P-赤癣糖赤癣糖6-P-果糖果糖 CHO COHH CH2OP + C COH COHH COHH CH2OP H HOH CH2OH C O CHO C

8、OHH COHH CH2OP + 4-P-赤癣糖赤癣糖 CH2OH CO CHHO C OHH CH2O P 5-P-木酮糖木酮糖 转酮醇酶转酮醇酶 TPP CH2OH CO CHHO COHH COHH CH2OP CHO COHH CH2O P + 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 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛

9、 C3 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 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 C5 5-磷酸木酮糖磷酸木酮糖 C5 7-磷酸景天糖磷酸景天糖 C7 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 C3 4-磷酸赤藓糖磷酸赤藓糖 C4 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 6-磷酸果糖磷酸果糖 C6 3-磷酸磷酸 甘油醛甘油醛 C3 6-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 C5 3NADP+ 3NADP+3H+ 6-6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶 3NAD

10、P+ 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 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

11、节。的调节。 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、胆固醇，一些氨基酸。参与合成脂肪酸、胆固醇，一些氨基酸。 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-磷酸葡磷酸葡 萄糖脱氢酶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。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