糖的分解代谢

1、7.2 磷酸戊糖途径(PPP，HMS)1Major pathways of glucose utilization2第一阶段（氧化阶段） ：6分子的6磷酸葡萄 糖经脱氢、水合、氧化脱羧生成6分 子5磷酸核酮糖、6NADPH和6CO2第二阶段（非氧化阶段）：6分子5磷酸核酮糖 经一系列基团转移反应异构成5分 子6磷酸葡萄糖回到下一个循环。一、磷酸戊糖途径的生化历程36-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸-内酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖7-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶表异构酶异

2、构酶转酮醇酶转醛醇酶转酮醇酶非氧化阶段氧化阶段4脱氢反应6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸-内酯6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)（限速酶，对NADP+有高度特异性）氧化脱羧阶段5水解反应6-磷酸葡萄糖酸-内酯6-磷酸葡萄糖酸内酯酶氧化脱羧阶段66-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶脱氢脱羧反应氧化脱羧阶段75-磷酸核酮糖5-磷酸核糖异构酶异构酶异构化反应非氧化的分子重组合阶段 同分异构体：两种和多种化合物，其分子组成相同，但分子结构不同，因此有不同的性质。85-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖表异构酶异构化反应非氧化的分子重组合阶段 差向异构体(表异构体) ：一种化合物的两种旋光异构体之一，

3、这两种旋光异构体彼此仅在一个不对称碳原子的构型上有差异。 酮糖作为转酮醇酶的底物只有当其C3位的羟基相当于木酮糖的位置时才起作用9非氧化的分子重组合阶段5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖3-磷酸甘油醛7-磷酸景天庚酮糖转酮醇酶(TPP)转酮醇反应 转酮醇酶(transketolase)就是催化含有一个酮基、一个醇基的二碳基团(羟乙酰基)转移的酶。其接受体是醛，辅酶是TPP。10The mechanism of the TPP-dependent transketolase reaction. 11非氧化的分子重组合阶段7-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛转醛醇酶4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖Mg2+或Mn2+

4、转醛醇反应 转醛醇酶(transaldolase)是催化含有一个酮基、二个醇基的三碳基团(二羟丙酮基团)转移的酶。其接受体是醛,但不需要TPP。12The transaldolase mechanism involves attack on the substrate by an active-site lysine. 13非氧化的分子重组合阶段4-磷酸赤藓糖5-磷酸木酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖转酮醇酶(TPP)转酮醇反应14H2OPi6 5-磷酸核酮糖2 5-磷酸核糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷酸甘油醛2 7-磷酸景天庚酮糖2 4-磷酸赤藓丁糖2 6-磷酸果糖2 5-磷酸木酮糖2 3-磷

5、酸甘油醛2 6-磷酸果糖1， 6-二磷酸果糖1 6-磷酸果糖转醛醇酶异构酶转酮醇酶转酮醇酶醛缩酶阶段之一阶段之二阶段之三磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段15二、磷酸戊糖途径的化学计量与生物学意义66-磷酸葡萄糖+12NADP+6H2O65-磷酸核酮糖+6CO2+12NADPH+12H+65-磷酸核酮糖+H2O56-磷酸葡萄糖+H3PO4非氧化阶段6-磷酸葡萄糖+12NADP+7H2O 6CO2+12NADPH+12H+H3PO4总反应式氧化阶段16Utilization of Glucose-6-P Depends on the Cells Need for ATP, NADPH, and R

6、ibose-5-P p313BOTH RIBOSE-5-P AND NADPH ARE NEEDED BY THE CELLMORE RIBOSE-5-P THAN NADPH IS NEEDED BY THE CELL MORE NADPH THAN RIBOSE-5-P IS NEEDED BY THE CELLBOTH NADPH AND ATP ARE NEEDED BY THE CELL, BUT RIBOSE-5-P IS NOT17BOTH RIBOSE-5-P AND NADPH ARE NEEDED BY THE CELL 6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核糖5-磷酸核酮糖18MOR

7、E RIBOSE-5-P THAN NADPH IS NEEDED BY THE CELL 5 Glucose-6-P+ATP6 ribose-5-P+ADP+H+ 6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛3-磷酸甘油醛木酮糖-5-P19MORE NADPH THAN RIBOSE-5-P IS NEEDED BY THE CELL 6Glucose-6-P+12NADP+6H2O6ribulose-5-P+6CO2 +12NADPH+12H+6 Ribulose-5-P5-glucose-6-P+Pi 203 Glucose-6-P+5 NAD+6 NADP+8 ADP+5 Pi 5 pyruvate+3

8、 CO2+5 NADH+6 NADPH+8 ATP+2H2O+8 H+ BOTH NADPH AND ATP ARE NEEDED BY THE CELL, BUT RIBOSE-5-P IS NOT 6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛211、细胞产生还原力（NADPH）的主要途径2、中间产物为许多化合物的合成提供原料（5-磷酸核糖）3、与光合作用联系，实现某些单糖间的转变。HMS的生物学意义22三、磷酸戊糖途径的调控氧化脱羧阶段6-磷酸葡萄糖脱氢酶：NADP+/NADPH+H+非氧化阶段底物浓度：Ribose-5-P过多时，可转化成F-6-P和Gly-3-P，进 入EMP途径。转酮醇酶：酶活性与TP

9、P活性23磷酸戊糖途径特点 ：反应部位： 细胞质反应底物： 6-磷酸葡萄糖重要反应产物： NADPH、5-磷酸核糖限速酶： 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD) 磷酸戊糖途径的小结：246-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖酸-内酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖5-磷酸木酮糖5-磷酸核糖7-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤藓糖6-磷酸果糖3-磷酸甘油醛6-磷酸葡萄糖脱氢酶内酯酶6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶表异构酶异构酶转酮醇酶转醛醇酶转酮醇酶非氧化阶段氧化阶段252C6 HMS示意图：2C62C52C62CO22CO22CO22C52C52C32C62C72C32C42C65C6回到下一循环26272829：拗 Nu：克西 Xi：欧麦克轮 Omicron：派 Pi：柔 Rho：西格玛 Sigma：套 Tau：宇普西龙 Upsilon：f