戊糖途径课件

磷酸戊糖途径和糖异生作用一、戊糖磷酸途径:PentosePhosphatePathway.

磷酸己糖支路.

己糖单磷酸途径.

戊糖支路.

戊糖磷酸循环.

●

糖酵解有氧氧化●细胞内糖的其他分解途径∽分解代谢支路/旁路糖在体内的主要分解途径.●戊糖磷酸途径磷酸戊糖为代表性中间产物.糖酵解在磷酸己糖处分支.NADPH22CO磷酸戊糖途径细胞质中（二）磷酸戊糖途径的主要反应5-磷酸核糖5-磷酸木酮糖6-磷酸葡萄糖糖酵解6-磷酸葡萄糖酸

NADP+NADPH+H+5-磷酸核酮糖

NADP+NADPH+H+CO27-磷酸景天庚酮糖3-磷酸甘油醛6-磷酸果糖4-磷酸赤藓糖3-磷酸甘油醛

氧化阶段(脱碳产能)非氧化阶段(重组)2NADPH生物氧化O25ATP+2H2O6-磷酸果糖

氧化阶段(脱碳产能)6-磷酸葡萄糖脱氢酶6-磷酸葡萄糖酸δ内酯6-磷酸葡萄糖水解6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核糖5-磷核酮糖异构酶

（三）戊糖磷酸途径反应速度的调控

●氧化阶段两步反应都是不可逆的.●NADPH与NADP+竞争葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和葡萄糖酸-6-磷酸脱氢酶上的结合位点---产物抑制.

受NADP+/

NADPH的调节3、戊糖磷酸途径的主要作用：

——为机体提供5-磷酸核糖和NADPH（1）机体需要5-磷酸核糖＞＞NADPH

G-6-PF-6-PF-1,6-二磷酸甘油醛-3-P

F-6-P和甘油醛-3-P5-磷酸核糖

耗ATP糖酵解6(6-磷酸葡萄糖)+6O2

6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+30ATP每循环一次，生成2个NADPH+H+/6分子ATP1分子G循环6次完全分解，产生30个ATP葡萄糖活化为G-6-P，消耗1个ATP6(6-磷酸葡萄糖)+6O2

6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+30ATP每循环一次，生成2个NADPH+H+/6分子ATP1分子G循环6次完全分解，产生30个ATP葡萄糖活化为G-6-P，消耗1个ATP葡萄糖+O2

6CO2+6H2O+29ATP（四）戊糖磷酸途径的生物意义（1）NADPH为许多物质的合成提供还原力.（2）是联系戊糖代谢的途径.（3）产能（29ATP）—不通过糖酵解.（4）维护红细胞及含巯基蛋白的正常功能.（5）磷酸核糖用于DNA、RNA的合成.

木酮糖参与光合作用固定CO2..

各种单糖用于合成各类多糖.

Glu------Cys------GlySH还原型谷胱甘肽

Glu------Cys------GlyS

S氧化型谷胱甘肽Glu-------Cys------GlyGSSG+NADPH

2GSH+NADP+

+H+（一）葡萄糖异生（Gluconeogenesis）

——以非糖物质为前体合成葡萄糖.

二、糖的其他代谢途径1、糖异生途径：

●

部位：肝脏（线粒体、细胞质）.

●

糖异生是逆糖酵解过程而发生，但不是简单的逆转反应.

●

必须克服糖酵解途径中3个不可逆步骤.第一步丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸必须通过苹果酸或天冬氨酸穿梭系统完成.线粒体基质乙酰CoA别构激活剂草酰乙酸不能通过线粒体内膜草酰乙酸天冬氨酸（穿膜）草酰乙酸草酰乙酸苹果酸（穿膜）草酰乙酸线粒体胞液谷草转氨酶谷草转氨酶线粒体胞液苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶6-磷酸葡萄糖葡萄糖己糖激酶葡萄糖6-磷酸酶第三步：●

葡萄糖6-磷酸酶主要存在于肝脏、肾脏和肠上皮细胞中，生成的葡萄糖可以进入血液维持血糖的稳定.●

肌肉细胞、脑细胞不存在葡萄糖6-磷酸酶，不能利用葡萄糖6-磷酸生成葡萄糖。●

肝脏中，糖异生作用的主要物质来源是骨骼肌活动产物乳酸和丙氨酸.丙酮酸通过糖异生形成一个G，消耗6个ATP2丙酮酸2磷酸烯醇式丙酮酸：2ATP×2=42个3-P-甘油酸2个1.3-BP-甘油酸：1×2=2共计6分子ATP糖异生是耗能过程：哪些物质可以通过糖异生途径形成葡萄糖？凡能转变成糖代谢中间产物的物质均可.1、乳酸回炉再造－解毒、节能，延缓疲劳.2、饥饿状态下，氨基酸、甘油维持血糖浓度：机体先消耗葡萄糖.

然后消耗糖原.

糖异生维持血糖稳定.2、糖异生的生理意义（1）饥饿状态下维持血糖浓度恒定.（2）调节酸碱平衡.（3）回收乳酸分子中的能量.

葡萄糖产生乳酸转运至肝脏.经糖异生作用生成葡萄糖，转运至肌肉组织加以利用，这一过程称为乳酸循环（Cori循环）.酵解血循环乳酸循环（Cori循环）肌肉肝脏G丙酮酸乳酸糖酵解NADH+H+NAD+乳酸乳酸丙酮酸GNAD+NADH+H+G糖异生血液乳酸循环是肝和肌肉组织中酶特点所致.生理意义：避免损失乳酸；防止酸中毒.乳酸循环是耗能的过程，2分子乳酸异生为葡萄糖需消耗6分子ATP。3、糖异生作用的调节

糖异生与糖酵解相互协调（1）

高浓度6-P-G：抑制己糖激酶、活化磷酸酶.

抑制糖酵解、促进糖异生.己糖激酶6-P-GG6-P-GG磷酸酶（2）6-P-F1，6-二磷酸果糖磷酸果糖激酶-11，6-二磷酸果糖6-P-F二磷酸果糖磷酸酶-1柠檬酸：抑制磷酸果糖激酶，活化二磷酸果糖磷酸酶-1

，抑制糖酵解，促使糖异生；2，6-二磷酸果糖：是磷酸果糖激酶-1的激活剂、促进糖酵解，抑制糖异生.磷酸果糖激酶-2二磷酸果糖磷酸酶-22.6-二磷酸果糖●

血糖升高→胰岛素分泌增加→2.6-二磷酸果糖合成增加.2.6-二磷酸果糖促进葡萄糖分解，抑制糖异生；●

血糖降低→胰岛素的分泌减少，胰高血糖素分泌增加→2.6-二磷酸果糖合成减少

→

葡萄糖分解抑制，糖异生作用增强.6-磷酸果糖（3）PEP丙酮酸丙酮酸激酶丙酮酸PEP丙酮酸羧化酶PEP羧激酶乙酰CoA:刺激丙酮酸羧化酶活性，促进糖异生.ADP:刺激酵解，抑制丙酮酸羧化酶.ATP:抑制丙酮酸激酶（酵解），促进糖异生.3、乳糖不耐症lactoseintolerant.

小肠细胞乳糖酶活性大部分/全部消失.4、细菌的乳糖操纵子（代谢调控）.三、糖原的分解●糖原(glycogen)：

是动物体内糖的储存形式之一，

是机体能迅速动用的能量储备.

肌肉：肌糖原，180~300g，主要供肌肉收缩所需.

肝脏：肝糖原，70~100g，维持血糖水平的稳定.

●糖原储存的主要器官：脑组织：不能利用脂肪酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能.红细胞：没有线粒体，完全通过糖酵解获能.骨髓及神经组织：代谢活跃，主要利用葡萄糖供能.●依赖葡萄糖供能的主要组织和器官.

●糖原分解的定义：指肝糖原分解为葡萄糖的过程.●反应部位：胞浆和内质网内腔面.1、糖原的分解糖原磷酸化酶的作用位点：G-1-P磷酸化酶a非还原性末端磷酸+断键部位脱枝酶

2.脱枝酶的作用：①转移葡萄糖残基②水解-1.6-糖苷键

磷酸化酶

转移酶活性

α-1.6糖苷酶活性

1-P-葡萄糖

6-P-葡萄糖

磷酸葡萄糖变位酶

3.1-P-葡萄糖6-P-葡萄糖.

4.6-P-葡萄糖水解生成葡萄糖

肝、肾、肠细胞

6-P-葡萄糖

葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶因此，肝糖原分解可以生成葡萄糖，维持血糖的稳定，供应重要脏器代谢需要的能源物质.●肌糖原的分解：肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同.肌肉组织中不存在葡萄糖-6-P酶.生成6-P-葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，维持血糖稳定，而只能进入酵解途径进一步代谢.因此，肌糖原分解仅供肌肉组织代谢之用.肌糖原分解代谢与乳酸循环的关系.●糖原分解反应的意义：肝糖原：分解不仅可以氧化供能，而且可以分解为游离的葡萄糖维持血糖恒定.肌糖原：是肌肉收缩时的主要供能物质，可经糖酵解途径转化为乳酸，经血液循环到肝脏，转变