磷酸戊糖途径

2、定义
以6-磷酸葡萄糖开始，在6-磷酸葡萄糖脱氢酶 催化下形成6-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，称为磷酸戊糖途 径。
• 磷酸戊糖——磷酸戊糖为代表性中间产物。 • 支路——糖酵解在磷酸己糖处分生出的新途径。
3、细胞定位—— 细胞质中
2 磷酸戊 糖途径
二、磷酸戊糖途径的过程
磷酸戊糖途径
一、磷酸戊糖途径概述
1、发现历程
• （1931-1951）
•
在组织中添加酵解抑制剂碘乙酸（抑制3-P-甘油
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C1更容易氧化成CO2；
• 发现了6-P-葡萄糖脱氢酶和6-P-葡萄糖酸脱氢酶及
NADP+；
• 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.
• 1953年阐述了磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway)，简称PPP途径，也 叫磷酸己糖支路；磷酸葡萄糖酸氧化途径、 已糖单磷酸旁路(hexose monophosphate shut HMS) 。
• 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。
转酮醇酶 HO TPP H
H P
CH 2 OH
CO
+ CHO
CH
H C OH
C OH
C OH
CH 2O P
CH 2 O
P
4-P-赤癣糖 5-P-木酮糖
6-P-果糖 3-P-甘油醛
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖
C5
C5
7-磷酸景天糖
C7
4-磷酸赤藓糖
3-磷酸 甘油醛
C3
C4 6-磷酸果糖
⑵ 参与羟化反应：作为加单氧酶的辅酶， 参与对代谢物的羟化。
⑶ 使氧化型谷胱甘肽还原。 ⑷ 维持巯基酶的活性。 ⑸ 维持红细胞膜的完整性：由于6-磷酸葡
萄糖脱氢酶遗传性缺陷可导致蚕豆病， 表现为溶血性贫血。
谷胱甘肽的功能
谷
(1) 解毒功能
胱 甘
(2) 保护巯基酶/蛋白质
肽
(3) 可消除自由基
的
(4) 协肋氨基酸的吸收
5-磷酸木酮糖 5-磷酸核糖
5-磷酸木酮糖
C5
C5
C5
第
7-磷酸景天糖 3-磷酸甘油醛
二
C7
C3
阶
3-磷酸
4-磷酸赤藓糖 C4
6-磷酸果糖 C6
段
甘油醛
6-磷酸果糖
C
磷酸戊糖途径的反应方程
• 磷酸戊糖途径(pentose phosphate
pathway)的总反应式：
6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O
P
H C OH
H C OH
H C OH
CH 2 OH
CO
+HO C H
H C OH
CH 2 O P
CH 2 O P H C OH
CH 2 O
P
3-P-甘油醛 7-P-景天糖
4-P-赤癣糖 6-P-果糖
④
CHO H C OH H C OH
CH 2 O
+ HO
H P
CH 2 OH CO CH C OH CH 2 O
抗 氧
化
作
用
谢谢观赏
+ H C OH
+ H C OH
H C OH
H C OH
TPP
H C OH
CH2O P H C OH
H C OH
CH 2O P
CH 2O P
5-P-木酮糖 5-P-核糖
3-P-甘油醛
CH2O P
7-P-景天糖
③ CH 2 OH
CHO H C OH
CH 2 O
CO
HO C H
CHO
+ H C OH
转醛醇酶H C OH
5 G-6-P + 6CO2
+ 12NADPH +12H+
三、磷酸戊糖途径调控
6-P-葡萄糖脱氢酶的活性决定G-6-P进 入此途径的流量，为限速酶。 – 该酶受NADPH/NADP+的调节。
四、磷酸戊糖途径的生理意义
1. 是体内生成NADPH的主要代谢途径： NADPH在体内可用于：
⑴ 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，一些氨基酸。
COO— H C OH HO C H
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
NADP+
CO2
H C OH H C OH
NADPH+H+
⑵
C H 2O P 6-磷酸葡萄糖酸
C H 2O H C=O H C OH H C OH
C H 2O P
5-磷酸核酮糖
NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+
G-6-P
5-磷酸核糖
CO2
6-磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶。
两次脱氢生成NADPH + H+。
磷酸核糖是非常重要的中间产物。
2.第二阶段（异构阶段——基团转移反应）
磷酸戊糖通过3C、4C、6C、7C等演变， 最终生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖。
非氧化反应阶段
• 分步反应：①
CH 2 OH
CH 2 OH
C6
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘油醛 C3
6-磷酸果糖 C6
磷 酸
6-磷酸葡萄糖(C6)×3
3NADP+ 3NADP+3H+
6-磷酸葡萄糖脱氢酶
戊 糖
6-磷酸葡萄糖酸内酯(C6)×3
途
6-磷酸葡萄糖酸(C6)×3
第一阶段
径
3NADP+
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
3NADP+3H+
3CO2
5-磷酸核酮糖(C5) ×3
CHO
CO
CO
差向异构酶
HO C H
H C OH
H C OH 异构酶
H C OH
H C OH
CH 2 O
P
H C OH CH 2 O P
H C OH CH 2 O P
5-P-木酮糖
5-P-核酮糖
5-P-核糖
②
CH 2OH
CHO
CH 2OH CO
CO HO C H
H C OH 转酮醇酶 CHO
HO C H
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（异构阶段，一系列基团转移反应）：
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。
1.第一阶段（氧化阶段——磷酸戊糖生成)
H C O H 6-磷酸葡萄糖脱氢酶C = O
Hຫໍສະໝຸດ BaiduC OH
NADP+
H C OH
H2O
HO C H O
HO C H O
CCOOO — H C OH HHO C HH
H C OH HC
NAD⑴PH+H+ H C O H HC
内酯酶 H C O H
H C OH
C H 2O P
6-磷酸葡萄糖
C H 2O P
6-磷酸葡萄糖酸内酯
C H 2O P 6-磷酸葡萄糖酸