磷酸戊糖途径

葡萄糖在胞内分解的两条途径
氧化相
反应1：不可逆反应——受到调控（受到 NADPH抑制），由6-磷酸葡糖脱氢酶催化 反应2：葡糖酸内酯的水解，由葡糖酸内酯酶 催化。没有酶催化，也能发生 反应3：磷酸葡糖酸的脱氢，为氧化脱羧反应， 由6-磷酸葡糖酸脱氢酶催化
6-磷酸葡糖的脱氢
葡糖酸内酯的水解
生物合成与磷酸戊糖途径活性的关系 组织 肾上腺 功能 固醇类激素的合成 磷酸戊糖途径的活性 高
肝 睾丸
脂肪组织 卵巢 乳腺
脂肪酸和胆固醇的合成 固醇类激素的合成
脂肪酸的合成 固醇类激素的合成 脂肪酸的合成
高 高
高 高 高
磷酸戊糖途径的功能
与NADPH有关的功能
1. 提供生物合成的还原剂NADPH 2. 解毒——细胞色素P450单加氧酶解毒系统需要 NADPH参与对毒物的羟基化反应。 3. 免疫 4. 维持红细胞膜的完整 5. 间接进入呼吸链
与5-磷酸核糖有关的功能：提供核苷酸及其衍 生物合成的前体5-磷酸核糖 与4-磷酸赤藓糖有关的功能：芳香族氨基酸和 维生素B6的合成需要赤藓糖。
提纲
一、磷酸戊糖途径概述 二、磷酸戊糖途径的全部反应
1. 氧化相 2. 非氧化相
三、磷酸戊糖途径小结 四、磷酸戊糖途径的功能
1. 与NADPH有关的功能 2. 与5-磷酸核糖有关的功能 3. 与4-磷酸赤藓糖有关的功能
五、磷酸戊糖途径的调节
磷酸戊糖途径概述
又名磷酸己糖支路或6-磷酸葡糖酸途径 发生在细胞质基质 由氧化相和非氧化相组成 在生物合成旺盛的细胞中更加活跃
非氧化相
非氧化相全部由非氧化的可逆反应组成，共有5步，反 应的性质是异构或分子重排，通过此阶段的反应，6分 子戊糖转化成5分子己糖。 将戊糖转变成糖酵解的中 间物。 反应4： 5-磷酸核糖的形成，由磷酸戊糖异构酶催化 反应5： 5-磷酸木酮糖的形成，磷酸戊糖差向异构酶 反应6：第一次二碳单位的转移，由转酮酶催化 ，需 要TPP为辅助因子 反应7：三碳单位的转移，由转醛酶催化 反应8：第二次二碳单位的转移，由转酮酶催化
+
5 5 3
+
7 6
+
4
+
4 5 6
C5 + C5 --> C7 + C3 C7 + C3 --> C4 + C6
+
3
总结:
C5 + C4 --> C6 + C3
3C5 --> 2C6 + C3
5-磷酸核糖Hale Waihona Puke Baidu形成
5-磷酸木酮糖的形成
第一次碳单位的转移和重排反应
转酮酶催化的反应机理
转醛酶催化的反应机理
根据细胞对NADPH、核糖和ATP的需要 不同，磷酸戊糖途径可以四种不同的模 式存在：
快速分裂的细胞需要更多的核糖-5-磷酸，以第 一种模式存在。
需要等量的核糖-5-磷酸和NADPH的细胞 以第二种模式存在
需要更多的NADPH以进行生物合成的细 胞以第三种模式存在，
只需要NADPH和ATP而不需要核糖-5-磷 酸的细胞以第四种模式存在；
第二次碳单位的转移和重排反应
第三次碳单位的转移和重排反应
磷酸戊糖途径小结
一个葡萄糖分子是不可能完成上述反应 的，至少有3个葡萄糖分子同时进入才可 以完成； 只有6个葡萄糖分子同时进入磷酸戊糖途 径，到最后才相当于有一个葡萄糖分子 完全被氧化成CO2和H2O； 磷酸戊糖途径并不是细胞产生NADPH的 唯一途径 发生在细胞液，不需要氧气； 调节机制相对简单