磷酸戊糖途径
戊糖磷酸途径和糖的其它代谢途径
1个3磷酸甘油醛和一个磷酸二羟丙酮在醛缩酶的催 化下生成1,6-二磷酸果糖,后者在1,6-二磷酸果糖酶 催化下生成F-6-P。
因此，在细胞中若形成过量的磷酸戊糖可以经磷酸戊 糖途径转化为6-磷酸果糖及3-磷酸甘油醛，与糖酵 解途径相连。
（1） 通过此途径，可将G-6-P彻底氧化 （2）磷酸戊糖途径的场所在胞液中
（3）分为两个阶段：氧化阶段和非氧化阶段，在此阶段中， Glc经两次脱氢，一次脱羧，生成5-磷酸核酮糖及 2molNADPH。属氧化阶段(已经证实)，
非氧化阶段1954年Horcker（雷利克）提出，近几年 Willdms(威利亚姆斯）发现，此阶段至少包括两快慢两条途径， 雷利克提出的是慢途径。
1. 戊糖磷酸途径（HMN途径)
2. 戊糖磷酸途径的发现
（二）磷酸戊糖途径的主要反应
氧化阶段:氧化阶段包括两次脱氢，是在葡萄糖-6-P水 平上脱氢。脱氢酶的辅酶都是辅酶II(NADP+)，生成 5-磷酸核酮糖。
非氧化阶段:非氧化阶段：磷酸戊糖经分子重排产生己糖 磷酸和丙糖磷酸.
3、磷酸戊糖途径小结
磷酸戊糖途径的酶类在骨骼肌中活性很低,在脂肪组织及其他合成 脂肪酸和固醇旺盛的组织细胞(如乳腺、肾上腺皮质、肝脏）中活 性很高；在脊椎动物的红细胞中，该途径酶的活性也很高，主要 意义：一是产生的NADPH保证红细胞中的谷胱苷肽处于还原状 态，二是维持红细胞中的铁原子处于2价状态。
该途径产生的三碳、四碳、五碳、六碳和 七碳糖等中间产物为许多化合物的合成提 供原料，如产生的磷酸戊糖参加核酸代谢。 4-磷酸赤藓糖与糖酵解中的磷酸烯醇式丙 酮酸（PEP）可合成莽草酸，经莽草酸途 径可合成芳香族aa，
戊糖磷酸途径异生糖原合成和分解
额外消耗：4ATP
五、葡萄糖异生作用旳调整
1、磷酸果糖激酶（PFK）和果糖-1、6-二磷酸酶旳调整
当AMP水平高时，表白需要ATP， PFK激活，增长糖 酵解，因为果糖-1、6-二磷酸酶受克制，则糖异生关 闭。当ATP和柠檬酸水平高时， PFK受克制，降低糖 酵解旳速率，柠檬酸增长果糖-1、6-二磷酸酶活性， 从而增长糖异生速率。
天冬氨酸 α-酮戊二酸
天冬氨酸转氨酶 谷氨酸
草酰乙酸
3 乙醛酸循环体
胞液
COOH HO-CH
H-C-H
NAD+
NADH+H+
苹果酸脱氢酶酶
COOH
草酰乙酸
苹果酸
PEP羧激酶
GTP
GDP
糖异生途径
2乙酰CoA+NAD++ FAD
草酰乙酸+ 2CoASH+NADH+H+
+FADH2
乙醛酸循环总反应式
➢糖原磷酸化酶 ➢糖原脱枝酶 ➢磷酸葡萄糖变位酶
糖原磷酸化酶
从糖原旳非还原端逐一断下葡萄糖分子，催化断裂旳 是末端葡萄糖残基C1与相邻葡萄糖残基C4之间旳糖苷键 （-1，4-糖苷键），断裂后氧原子留在C4上。只作用 到糖原分支点前4个葡萄糖残基处即不能再继续催化。
磷酸化酶激酶
糖原磷酸化酶b
糖原磷酸化酶a
6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+
三、磷酸戊糖途径旳生理意义
➢ 产生大量NADPH,主要用于还原（加氢）反应，为细胞 提供还原力
➢ 产生大量旳磷酸核糖和其他主要中间产物
磷酸戊糖途径
2. 非氧化阶段（5步反应）
此阶段反应的实质是基团的转移。反应由5C糖开 始，在异构酶、转酮酶及转醛酶的作用下使磷酸 戊糖重排，最后重新生成6-磷酸果糖。
从5C糖重新生成6C糖
Step 4
磷酸戊糖异构酶
5-磷酸核酮糖
烯二醇
5-磷酸核糖
四、 磷酸戊糖途径的调控
NADPH与NADP+竞争性抑制 NADP作为6-磷酸葡萄糖脱氢酶的辅酶，接受G-
6-磷酸葡萄糖脱下H并激活该脱氢酶，而NADPH作 为竞争性抑制剂，抑制该酶活性。
[NADP+] ＞[NADPH] ，即可启动PPP 过程。
[NADPH]＞ [NADP+] ，抑制 G6PDH 和 6PGDH 活性
二、磷酸戊糖途径的特点
葡萄糖直接氧化脱氢和脱羧，不必经过糖酵解 和三羧酸循环。
脱氢酶的辅酶不是NAD+而是NADP+，产生的 NADPH作为还原力以供生物合成用，而不是传 递给O2。
无ATP的产生和消耗。
三、磷酸戊糖途径的反应历程
6-磷酸葡萄糖
2
磷酸戊糖 途径
细胞质中
三、磷酸戊糖途径的反应历程
蚕豆病：医学名称6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏症 表现对氧化性药物过敏、严重贫血、黄疸、尿黑
色，血色素下降，红细胞大量破裂。
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶
红细胞中NADPH浓度达不到要求
红 细 胞破裂
溶血性贫血症（hemolytic anemia)
知识拓展
谢谢观看
磷酸戊糖途径总过程
起始物：G-6-P 代谢产物： 3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖 中间代谢产物： 5-磷酸核糖和NADPH。 关键酶： 6-磷酸葡萄糖脱氢酶。
磷酸戊糖途径
13
磷酸戊糖途径小结
• 细胞定位：胞浆
• 反应过程可分为二个阶段
➢第一阶段：氧化反应 生成磷酸戊糖，NADPH+H+及CO2
5-磷酸核酮糖
5-磷酸木酮糖 3-磷酸甘油醛 4-磷酸赤藓糖
5-磷酸木酮糖
3×(G-6-P)+6NADP+
3-磷酸甘油醛
6-磷酸果糖
2×(F-6-P)+3-磷酸甘油醛+
6NADPH+ 6H+ +3CO2
8
磷酸戊糖途径的特点
⑴ 脱氢反应以NADP+为受氢体，生成 NADPH+H+。
⑵ 1分子6-磷酸葡萄糖经过反应，只能发生一次 脱羧和二次脱氢反应，生成1分子CO2和2分子 NADPH+H+。
H C—OH 5-磷酸核酮糖 CH2O— P
NADP+ NADPH+H+
G-6-P
6-磷酸葡萄糖 G-6-PD
NADP+
NADPH+H+
CO2
5-磷酸核糖
催化第一步脱氢反应的6-磷酸葡萄糖脱氢酶是此 代谢途径的关键酶；
两次脱氢脱下的氢均由NADP+接受生成 NADPH+H+；
反应生成的磷酸核糖是一个非常重要的中间产物。
11
蚕豆病
• 发病机制：
体内缺乏6-P-葡萄糖脱氢酶，而蚕豆中含有蚕豆 嘧啶、蚕豆嘧啶核苷、多巴、多巴核苷等具有氧化 作用物质，可使G-6-PD缺陷患者中的红细胞谷胱 甘肽(GSH)降低引发溶血 。
磷酸戊糖途径的名词解释
磷酸戊糖途径的名词解释磷酸戊糖途径什么是磷酸戊糖途径？磷酸戊糖途径（ Pentose Phosphate Pathway，PPP）是细胞内一种重要的代谢途径，也被称为糖酸磷酸戊糖途径（Gluconate-Phosphate Pathway）。
它是葡萄糖代谢的一个分支，既可供能，又可提供生物体所需要的核酸、脂类等生化物质。
磷酸戊糖途径相关名词•糖醇磷酸化酶：这是磷酸戊糖途径的关键酶，负责将糖醇磷酸化。
–例如：葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）是磷酸戊糖途径中的一种糖醇磷酸化酶，它将葡萄糖-6-磷酸转化为6-磷酮酸糖。
•戊糖磷酸糖化途径：这是磷酸戊糖途径的一个分支，参与有氧呼吸和核酸合成过程。
–例如：核酮醇-糖醛酸途径是戊糖磷酸糖化途径的一个分支，它可将糖醇磷酸转化为核酮醇酮酸和糖醛酸。
•非氧化性糖阶段：这是磷酸戊糖途径的一个阶段，在此阶段中，磷酸戊糖可转化为糖醇磷酸和核醛糖酸。
–例如：己糖-3-磷酸异构酶是非氧化性糖阶段的关键酶，它能将己糖-5-磷酸异构为戊糖-6-磷酸，维持糖醇磷酸在PPP中的平衡。
•氧化性糖阶段：这是磷酸戊糖途径的另一个阶段，在此阶段中，糖醇磷酸被氧化为核酮醇酮酸和糖醛酸。
–例如：磷酸核酮醇异构酶是氧化性糖阶段的关键酶，它将磷酸核酮醇异构为磷酸核糖酮酸。
•逆反应产物：在磷酸戊糖途径中，逆反应产物是戊糖-6-磷酸，它是可逆反应的平衡产物。
–例如：戊糖-6-磷酸能通过戊糖-6-磷酸酶逆反应为己糖-6-磷酸，从而参与其他生化途径的代谢过程。
结论磷酸戊糖途径是一个复杂的代谢途径，涉及许多酶和反应。
通过研究这些名词所代表的关键分子和过程，我们可以更好地理解细胞代谢的调节机制，为未来的生物医学研究和药物开发提供理论基础。
磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径磷酸己糖支路1.磷酸戊糖途径的生理意义：在组织中添加酵解抑制剂如碘乙酸或氟化物等葡萄糖仍可以被消耗,证明葡萄糖还有其它代谢途径;2.磷酸戊糖途径的全过程涉及到二至七碳糖的相互转化以6个分子的葡萄糖参与反应;1在6-磷酸葡萄糖脱氢酶的催化下：不可逆的,反应的产物NADPH是此酶的负调节物;２在6-磷酸葡萄糖酸-δ-内酯酶的催化下：３在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化下：CO2生成的特点:来源于6-磷酸葡萄糖的第一位碳原子;４上一步反应的6分子5-磷酸核酮糖中,有2分子在磷酸核糖异构酶的催化下异构化成5-磷酸核糖：在其异构化过程中,形成一个烯二醇式中间产物：这种互变方式也是其他醛糖-酮糖互变异构的方式;５另有4分子5-磷酸核酮糖在磷酸戊酮糖表异构酶的催化下异构化成为5-磷酸木酮糖：６在转酮酶的作用下,以上反应生成的2分子5-磷酸核糖与2分子5-磷酸木酮糖起反应,形成7-磷酸景天庚酮糖和3-磷酸甘油醛：７在转醛酶的催化下,7-磷酸景天庚酮糖和3-磷酸甘油醛进行反应,形成四碳化合物4-磷酸赤藓糖和6-磷酸果糖;８第5步反应中还剩下的2分子5-磷酸木酮糖在转酮酶的作用下,再与4-磷酸赤藓糖反应,生成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖;９以上反应的产物中有1分子3-磷酸甘油醛异构化为磷酸二羟基丙酮：１０余下的1分子3-磷酸甘油醛与磷酸二羟基丙酮反应,生成1,6-二磷酸果糖：１１在二磷酸果糖磷酸酯酶的催化下,1,6-二磷酸果糖脱去1个磷酸基,转变成为6-磷酸果糖：１２至此,共有5分子6-磷酸果糖生成,在磷酸己糖异构酶催化下,转变成6-磷酸葡萄糖：磷酸戊糖途径的总反应式为：说明：①是位于细胞质的代谢途径;②合成5分子6-磷酸葡萄糖并非是开始反应时的分子骨架磷酸戊糖途径的生物学意义1NADPH的生成及其功能特点：是生物体内NADPH来源的主要途径①在许多物质如：脂肪酸,胆固醇,类固醇的生成合成中作为H和电子供体;②NADPH是生物体内一些酶的辅酶;2在磷酸戊糖途径中,5-磷酸核糖是重要的中间产物;5-磷酸核糖是合成核苷酸、ATP、ADP、核酸的原料; 3磷酸戊糖途径中4-磷酸赤藓糖也是一个非常重要的中间产物;4-磷酸赤藓糖是合成苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的原料,因而磷酸戊糖途径与蛋白质代谢关系密切;4磷酸戊糖途径与糖酵解有着共同的中间产物,因而两条途径是可以互相转变的、互相协调的;共10步,前5步是准备阶段,葡萄糖分解为三碳糖,消耗2分子ATP；后5步是放能阶段,三碳糖生成丙酮酸,共产生4分子ATP;总过程需10种酶,都在细胞质中,多数需要Mg2+;酵解过程中所有的中间物都是磷酸化的,可防止从细胞膜漏出、保存能量,并有利于与酶结合;1、碳骨架的变化：6C糖→2个3C糖葡萄糖→2 乳酸或葡萄糖→2 乙醇+ 2 CO22、能量的变化酵解产生乳酸2ATP发酵产生酒精2ATP物质代谢放能过程ADP+Pi→ATP 吸能过程葡萄糖酵解总反应式为：葡萄糖＋２Pi＋２ADP+NAD+→２丙酮酸＋２ATP＋NADH+2H+ +２H2O乙醛酸循环的生物学意义：l可以二碳物为起始物合成二羧酸与三羧酸;在植物和微生物内则发现脂肪转变为糖是通过乙醛酸循环途径进行的;说明：①乙醛酸循环一般不存在于动物体中;②将乙醛酸循环作为三羧酸循环的支路是不正确的;。
磷酸戊糖途径的详细解释
磷酸戊糖途径的详细解释磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway，PPP）是细胞内重要的代谢途径之一，它在生物体的能量供应、氧化还原平衡和合成物质的生产中起着重要的作用。
本文将以从简到繁、由浅入深的方式，对磷酸戊糖途径进行详细解释，并深入探讨它在生物体中的功能和调节机制。
1. 磷酸戊糖途径的概述磷酸戊糖途径是一种与糖酵解和三羧酸循环相互关联的代谢途径。
它是在细胞质中发生的一系列化学反应，主要通过糖醇磷酸化和己糖酸的形成来代谢葡萄糖。
磷酸戊糖途径的产物包括核酮糖、核糖、NADPH（辅酶还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸腺苷）、糖醇磷酸和己糖酸。
2. 磷酸戊糖途径的具体过程磷酸戊糖途径主要由非氧化分支和氧化分支组成。
非氧化分支包括糖醇磷酸途径和己糖酸途径，而氧化分支则是通过磷酸戊糖脱氢酶的作用将磷酸戊糖-6-磷酸转化为核糖酸。
2.1 糖醇磷酸途径糖醇磷酸途径是磷酸戊糖途径的第一步，通过糖醇激酶和糖醇磷酸化酶的作用，将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸，进而形成糖醇磷酸和核糖磷酸。
这一过程产生的糖醇磷酸可以参与核苷酸的合成、细胞结构的维持以及抗氧化反应等生物过程。
2.2 己糖酸途径己糖酸途径是磷酸戊糖途径的第二步，主要通过己糖酸激酶和己糖酸脱氢酶的作用，将糖醇磷酸转化为己糖酸。
己糖酸可以进一步分解为核酮糖和糖醇磷酸，或经过己酮酸脱氢酶的作用转化为糖醇磷酸和甘油磷酸。
己糖酸途径的产物可以用于核苷酸的合成，也可作为丙酮酸循环的代谢底物。
3. 磷酸戊糖途径的功能磷酸戊糖途径在细胞代谢中发挥着多种重要功能。
3.1 能量供应通过磷酸戊糖途径，细胞可以将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸，并进一步产生能量。
磷酸戊糖途径产生的核糖酸和核酮糖也可经由核苷酸代谢途径转化为ATP，从而为细胞提供能量。
3.2 氧化还原平衡磷酸戊糖途径通过产生NADPH，参与细胞内氧化还原反应，维持细胞内的氧化还原平衡。
NADPH是细胞内非常重要的一个还原剂，参与多种生物反应，如抗氧化反应、脂类合成和硫化还原酶的活化等。
磷酸戊糖途径
糖异生作用的调节：
原料供应的影响
脂肪动员加强
饥饿
组织蛋白质分解加强
[甘油]↑ [氨基酸]↑ [乳酸]↑
剧烈运动
返回
变构剂的调节 激素的调节
糖 异 生 作 用 加 强
乙醛酸循环
1、乙醛酸循环的生化历程 2、乙醛酸循环总反应式及其糖异生的关系 3、乙醛酸循环的生理意义 植物种子萌发的脂肪转化为糖
草酰乙酸 + ADP + Pi
草酰乙酸转变为磷酸烯醇式丙酮酸：
GTP GDP CO2
COOH H2C C=O COOH 草酰乙酸
草酰乙酸 + GTP
CH2 C O
磷酸烯醇式丙酮酸 羧激酶
PO3H2
COOH
磷酸烯醇式丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸 + GDP + CO2
葡萄糖
丙酮酸羧化支路：
CO2 GDP GTP
(7)四碳糖与五碳糖的基团转移反应
CH2OH C HO H C C O H OH
CHO H C OH
CH2OH C C C C O H OH OH
CHO H H C C OH
3-磷酸甘油醛
CH2OPO3H2
glyceraldehyde 3-phosphate HO
CH2OPO 3H2
H
5-磷酸木酮糖
2× 丙酮酸
乳酸、丙酮酸的糖异生作用
2× 乳酸
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
ATP ADP
甘 油
甘油激酶
1，6-二磷酸果糖
磷酸甘油
磷酸甘油脱氢酶
磷酸二羟丙酮 NADH+H+
3-磷酸甘油醛
第22章 磷酸戊糖途径
3CO2
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
C
C4 6-磷酸果糖
C6
5-磷酸木酮糖 C5
3-磷酸甘油醛 C3
6-磷酸果糖 C6
第二阶段 基团转移
C原子数目变化示意图
C6 CO2C5
C3
C6
糖 的
C6 CO2C5
C7
C4
C6
3×5-磷酸核糖 2×6-磷酸果糖 + 3-磷酸甘油醛
3×6-磷酸葡萄糖 + 6 NADP+ 2× 6-磷酸果糖 + 3-磷酸甘油醛+6(NADPH+H+ ) + 3CO2
磷酸戊糖途径总反应图
3NADPH
3CO2
3×5-磷 酸核酮糖
3×6-磷酸 葡萄糖酸
5-磷酸 糖
5-磷酸 木酮糖
7-磷酸 景天糖
6-phosphoglucono--lactone
G6PD对NADP有高度的亲和力， 其对NADP的亲和力是对NAD亲 和力的1000倍。
NADPH NADP NAD NADH
(2) 6-磷酸葡萄糖酸内酯 转变为6-磷酸葡萄糖酸
CO
H2O
H C OH O HO C H
H C OH
内酯酶
HC
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
5-磷酸核酮糖
ribulose 5-phosphate
CH2OPO3H2
5-磷酸核糖
ribose 5-phosphate
5-磷酸核酮糖转变为5-磷酸木酮糖有特别的生物学意义
糖类代谢—磷酸戊糖途径
HMP的阐明起始于1931年Warburg对6—P—G脱氢酶的 研究，后人在此基础上加以完善。实验证明：
（ 1 ） 在 组 织 中 加 入 EMP 抑 制 剂 碘 乙 酸 或 碘 乙 酰 胺
（ICH2COOH或ICH2CONH2）后，它抑制3—P—G脱氢酶的活
性（3—P—G
1，3—DPG），但有些微生物仍能将G
6—P—G＋12NADP＋＋7H2O 6CO2＋12（NADPH＋H＋）＋Pi
所以，HMP要循环一轮，必须有6个6—P—G 同时进入循环，但最终只有1个6—P—G被彻底分 解为6CO2＋12（NADPH＋H＋）＋Pi。
磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶
阶
6 5-磷酸核酮糖
段
之
异构酶
一
2 5-磷酸木酮糖
二、生化历程 （一）不可逆的氧化阶段（1-----3） 1、6—P—G 6—P葡萄糖酸内酯 可逆
2、6—P葡萄糖酸内酯水解生成6—P葡萄糖酸 不可逆
3、6—P葡萄糖酸脱氢脱羧 生成5—P 核酮糖（5—P—Ru） 不可逆
1——3步
（二）可逆的非氧化阶段 （4——8） 戊糖互变 4、5—P 核酮糖（5—P—Ru）异构化为
酶：6-磷酸葡萄糖酸 脱氢酶(NADP+)
7
氧化阶段总反应式： G-6-P ＋2NADP+＋H2O——核酮糖-5-磷酸＋2 NADPH＋ 2H＋＋CO2
8
（二）非氧化阶段
5C/3C/7C/4C/6C糖的相互转换 酶：转醛醇酶和转酮醇酶
9
1.5-磷酸核酮糖生成5-磷酸 核糖
酶：磷酸戊糖异构酶
2、HMP的中间产物是许多化合物的合成原料（碳 源）。
3、HMP与光合作用密切相关，把分解与合成代谢 联系在一起。
hmp途径(戊糖磷酸途径)
磷酸己糖的去氧化
磷酸戊糖在脱氧酶的作用下水解，生成磷酸己糖。
这一步去除了分子中的特殊化学键，为生物合成提供了所需的碳骨架。
03
Hmp途径(戊糖磷酸途径)的调控机制
酶的活性调节
磷酸化与去磷酸化
01
通过磷酸化和去磷酸化调节酶的活性，磷酸化通常使酶活性降
低或失活，而去磷酸化则使酶活性恢复。
别构效应
02
Hmp途径（戊糖磷酸途径）是一种在生物体内进行糖解作用的代谢途径，它将 葡萄糖或其他己糖分解成小分子物质，并释放能量。
特点
Hmp途径是生物体内糖解作用的主要途径之一，具有高效、灵活和底物多样的 特点。它能够利用不同的底物，产生多种中间产物，参与细胞内多种代谢反应。
Hmp途径(戊糖磷酸途径)的重要性
揭示生物进化与适应机制
通过研究不同生物中Hmp途径的差异，可以探究生物的进化历程 和适应环境的能力，有助于理解生物多样性的形成。
辅助疾病诊断与治疗
研究Hmp途径在疾病发生发展中的作用，有助于发现新的疾病标 志物和治疗靶点，为疾病的早期诊断和治疗提供依据。
在生物工程中的应用
代谢工程与合成生
物学
通过改造Hmp途径或其他代谢途 径，优化微生物生产或提高生物 燃料产率，实现生物资源的有效 利用和可持续发展。
某些代谢中间产物可以作为反馈调节因子，影响酶的活性或基因表达。
基因表达调控
转录水平调控
通过调节相关基因的转录速率，控制酶的合成量， 从而影响代谢过程。
翻译水平调控
通过调节mRNA的稳定性、翻译起始和延伸等过 程，控制酶的合成速度。
表观遗传调控
通过DNA甲基化、组蛋白乙酰化等表观遗传修饰， 影响基因的表达水平。
00040 kegg 磷酸戊糖途径
00040 KEGG 磷酸戊糖途径引言磷酸戊糖途径是细胞中一种重要的代谢途径，它在生物体内起着至关重要的作用。
本文将对磷酸戊糖途径进行全面、详细、完整且深入的探讨，以帮助读者更好地了解这一生物代谢途径的重要性和机制。
磷酸戊糖途径的概述磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway，PPP）又称为糖醛酸途径，是细胞中一种重要的代谢途径。
它主要发生在胞质中，包括两个相互关联的阶段：氧化阶段和非氧化阶段。
磷酸戊糖途径通过将葡萄糖分解为糖醇磷酸、核糖磷酸和NADPH等产物，为细胞提供能量和原料，同时还参与细胞对氧化应激的抵抗和脂质代谢等生物过程。
氧化阶段磷酸戊糖途径的氧化阶段是一个氧化还原过程，主要发生在胞质中。
在这一阶段中，葡萄糖-6-磷酸被氧化为糖醇磷酸（6-磷酸戊糖酮酸），同时产生NADPH。
这一过程通过磷酸戊糖脱氢酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase，G6PD）和6-磷酸戊酮酸脱氢酶（6-phosphogluconate dehydrogenase，6PGD）催化完成。
非氧化阶段磷酸戊糖途径的非氧化阶段主要发生在胞质和线粒体中。
在这一阶段中，糖醇磷酸通过一系列酶催化反应被转化为核糖磷酸和磷酸戊糖。
这些产物可以进一步参与核酸合成、核酸修复和糖原合成等生物过程。
此外，磷酸戊糖途径还产生NADPH，该物质在细胞中具有重要的还原能力，参与细胞对氧化应激的抵抗以及脂质代谢等生物过程。
磷酸戊糖途径的生物学功能磷酸戊糖途径在细胞中具有多种重要的生物学功能，主要包括以下几个方面：能量供应磷酸戊糖途径通过氧化阶段产生的NADPH和非氧化阶段产生的核糖磷酸和磷酸戊糖，为细胞提供能量和原料。
这些产物可以参与细胞的呼吸作用和糖原合成等生物过程，从而为细胞提供所需的能量。
氧化应激的抵抗磷酸戊糖途径通过产生NADPH参与细胞对氧化应激的抵抗。
NADPH可以提供还原电子，参与谷胱甘肽还原酶系统的活化，从而维持细胞内氧化还原平衡，减少氧化应激对细胞的损害。
磷酸戊糖途径-
(5) 二分子 五碳糖得基 团转移反应
H C OH
CH2OPO3H2
核糖-5-磷酸
ribose 5-phosphate
转酮反应
CH2OPO3H2
景天庚酮糖-7-磷酸
sedoheptulose 7-phosphate
(6)七碳糖与三碳糖得基团转移反应
CH2OH CO
Mg2+或 Mn2+
CHO H C OH
CH2OH CO HO C H
H C OH
H C OH
CH2OPO3H2
果糖-6-磷酸
fructose 6-phosphate
(7)四碳糖与五碳糖得基团转移反应
CH2OH
CHO
转酮反应
CO
H C OH
CH2OH
HO C H H C OH
CHO
CH2OPO3H2
甘油醛-3-磷酸
CO
glyceraldehyde 3-phosphate HO C H
总反应图 反应式 转酮醇酶与转醛缩酶比较 特点
大家有疑问的, 可以询问和交流
可以互相讨论下, 但要小声点
6NADPH 6CO2 6×Ru5P
磷酸戊糖途径:
2×Xu5P 2×R5P
6×6-磷酸 葡萄糖酸
2×S7P
2×GAP
6H2O
6×6-磷酸葡 萄糖酸内酯
2× Xu5P
6NADPH
2×GAP
6×葡萄糖-6-磷酸
核酮糖-5-磷酸
ribulose 5-phosphate
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶
6-phosphogluconate dehydrogenase
(4) 三种五碳糖得互换:
磷酸戊糖途径医学PPT
神经退行性疾病
磷酸戊糖途径在神经退行性 疾病如帕金森病和阿尔茨海 默病中的作用逐渐受到关注 ，有望为这些疾病的治疗提 供新思路。
磷酸戊糖途径与其他代谢途径的相互作用研究
与糖酵解和氧化磷酸化的关系
磷酸戊糖途径与糖酵解和氧化磷酸化之间的相互影响对能量代谢和细胞生 长具有重要意义。
与脂肪酸代谢的交互
磷酸戊糖途径的代谢调节
01
底物浓度调节
底物浓度的变化可以影响磷酸戊 糖途径中酶的活性，从而调节整 个代谢途径的速率。
产物抑制
02
03
激素调节
某些产物在磷酸戊糖途径中可能 对某些酶产生抑制作用，从而调 节代谢速率。
一些激素，如胰岛素、胰高血糖 素等，可以通过信号转导途径来 调节磷酸戊糖途径的活性。
磷酸戊糖途径与其他代谢途径的相互关系
03
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磷酸戊糖途径的调控机制
酶的活性径中的酶可以通过磷 酸化和去磷酸化来调节其活性， 从而影响整个途径的代谢速率。
酶的共价修饰
某些酶在磷酸戊糖途径中通过共 价修饰，如乙酰化、甲基化等， 来改变其活性状态，进而调节代 谢过程。
酶的合成与降解
酶的合成和降解过程也可以影响 磷酸戊糖途径的活性，通过增加 或减少酶的浓度来调节代谢速率 。
2
6-磷酸葡糖酸内酯进一步水解成6-磷酸葡糖酸， 同时释放出二氧化碳。
3
6-磷酸葡糖酸在6-磷酸葡糖酸脱氢酶的作用下被 氧化成5-磷酸葡糖酸，并生成NADPH和氢离子 。
磷酸戊糖的生成与转化
01
5-磷酸葡糖酸在转酮酶的作用下生成磷酸戊糖。
02
磷酸戊糖在磷酸戊糖异构酶的作用下生成5-磷酸木酮糖和 5-磷酸核酮糖。
磷酸戊糖途径ppt课件
⑥ 5-P木酮糖+5-P核糖 转酮酶 7-P景天庚酮糖+3-P甘油醛
⑦ 7-P景天庚酮糖+3-P甘油醛 转醛酶 6-P果糖+4-P赤藓糖
⑧ 5-P木酮糖+4-P赤藓糖 转酮酶 6-P果糖+ 3-P甘油醛
本阶段总反应： 3×5-P核酮糖 2×6-P果糖 + 1×3-P甘油醛 6×5-P核酮糖 4×6-P果糖 + 2×3-P甘油醛
三、磷酸戊糖途径的调控
磷酸戊糖途径的速度主要受生物合成时 NADPH的需要所调节。 NADPH反馈抑制 6-P-葡萄糖脱氢酶的活性。
第三节 糖元的合成与分解
一 、糖元的合成作用（自学） 二、糖元的分解作用（自学）
三、糖异生 （一）概念
由丙酮酸、草酰乙酸、乳酸等非糖物质转变 成葡萄糖的过程称为糖异生。
2X1，3-二磷酸甘油酸 2X3-磷酸甘油酸
消耗2ATP
消耗2ATP+2GTP
2X2-磷酸甘油 酸
2XPEP
2丙酮酸
（三）、糖异生途径的意义
• 葡萄糖异生对人类以及其他动物是绝对需要的途径：人 脑对葡萄糖有高度依赖性。红细胞也需要葡萄糖。尤其 在饥饿状态下葡萄糖异生尤为重要；在机体处在剧烈运 动时，也需要非糖物质及时提供葡萄糖，以维持血糖水 平。
葡萄糖 6-P葡萄糖
己糖激酶
二磷酸果糖酶
6-P果糖 磷酸果糖激酶
1，6-二P果糖
3-磷酸甘油醛
P-二羟丙酮
糖异生途径 1，3-二磷酸甘油酸
3-磷酸甘油酸
糖酵解途径
2-磷酸甘油酸
丙酮酸羧化酶
PEP 丙酮酸
丙酮酸激酶
1、丙酮酸
PEP
胞液
磷酸戊糖途径过程和生理意义
磷酸戊糖途径过程和生理意义介绍磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway, PPP），也被称为糖醇磷酸途径或合成糖醇磷酸途径，是一种经过糖醇化作用将葡萄糖转化为核酸和能量供应的途径。
该途径在细胞内起着重要作用，它不仅提供核苷酸的合成前体，还能产生还原型辅酶NADPH，维持细胞还原环境。
本文将详细探讨磷酸戊糖途径的过程和生理意义。
磷酸戊糖途径的步骤磷酸戊糖途径可分为两个阶段，分别是氧化阶段和非氧化阶段。
氧化阶段1.糖醇化反应：葡萄糖-6-磷酸被转化为核糖-5-磷酸和二磷酸葡萄糖。
2.磷酸核糖异构酶反应：核糖-5-磷酸通过异构酶催化反应转化为核糖-5-磷酸。
非氧化阶段1.氧化脱羧反应：6-磷酸戊糖被脱羧生成核酮糖磷酸。
2.糖醇磷酸酯鼓风反应：核酮糖磷酸转化为糖醇磷酸。
3.脱水磷酸化反应：糖醇磷酸经过一系列反应形成磷酸戊糖。
4.转移酶反应：磷酸戊糖转化为磷酸核糖和二磷酸戊糖。
5.逆磷酸化反应：磷酸核糖通过逆磷酸化反应形成葡萄糖-6-磷酸。
生理意义磷酸戊糖途径在细胞内起着重要的生理意义，主要包括以下几个方面：核苷酸合成前体磷酸戊糖途径可以产生核酮糖磷酸，是核苷酸合成的重要前体。
核苷酸是构成DNA和RNA的基本单位，对于细胞的生长和分裂具有至关重要的作用。
通过磷酸戊糖途径提供的核苷酸合成物质，细胞可以满足对DNA和RNA的合成需求，维持正常的生物学功能。
NADPH的产生磷酸戊糖途径能够产生还原型辅酶NADPH。
NADPH在细胞中起着重要的还原作用，参与多种生物化学反应。
NADPH是脂类合成的重要还原源，同时也参与抗氧化反应、解毒、维持细胞内的还原环境等。
细胞在应对氧化应激、脂类代谢和解毒等方面需要大量的NADPH，磷酸戊糖途径的产物NADPH可以满足这些需求。
维持细胞的稳态磷酸戊糖途径的产物可以维持细胞的稳态。
磷酸戊糖途径可以产生葡萄糖-6-磷酸，进而供给细胞内的糖酵解途径产生ATP，提供细胞所需的能量。
磷酸戊糖途径
阶
转酮酶
段 之
2 3-磷酸甘油醛
2 7-磷酸景天庚酮糖
二
转醛酶
2 6-磷酸果糖
2 4-磷酸赤藓丁糖
2 5-磷酸木酮糖
转酮酶
阶
段
2 6-磷酸果糖
2 3-磷酸甘油醛
之 三
醛缩酶
1 6-磷酸果糖
1， 6-二磷酸果糖
Pi
H2O
G
G-6-P F-6-P F-1,6-BP 3-磷酸甘油醛
磷酸戊糖途径
NADPH 5-磷酸核糖
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸内酯
6-phosphoglucono-δ-lactone
CH2OPO3H2
6-磷酸葡萄糖酸
6-phosphogluconate
(3) 6-磷酸葡萄糖酸转变为 5-磷酸核酮糖
O C
HC
OH NADP+
O
OH
C
NADPH+H+
OH
H CCH2OOHH
CH2OH
CO2
CO
• 反应步骤简单，产能效率低. • 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相
连接，可互相协调以满足微生物对能量、还原力 和不同中间代谢物的需要。好氧时与TCA循环相 连，厌氧时进行乙醇发酵.
ED途径的总反应
•
• •
ATP
• • •
ATP
C6H12O6
ADP
KDPG
2ATP NADH2 NADPH2 2丙酮酸
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
的
(3) 可消除自由基
抗
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