磷酸戊糖途径过程

磷酸戊糖途径过程

１、过程

6-磷酸葡萄糖

NADP+

6-磷酸葡萄糖脱氢酶

NADPH

6-磷酸葡萄糖酸内酯

6-磷酸葡萄糖酸

NADP+

NADPH

5-磷酸核酮糖

5-磷酸核糖 5-磷酸木酮糖

7-磷酸景天糖 3-磷酸甘油醛5-磷酸木酮糖 4-磷酸赤藓糖 6-磷酸果糖

3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖

6-磷酸果糖

戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径

电子教案 第二十五章戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径 ≤课前回顾≥ 提问： 1. 呼吸链的概念、组成，及各成分的排列顺序？ 2. 氧化磷酸化的概念？ 3. 氧化磷酸化的偶联机制？ 4. 化学渗透学说？ ≤教学目的≥ 1 、掌握磷酸戊糖途径的反应特点、关键酶、调节、生理意义。 2 、掌握糖异生途径反应过程、限速步骤、限速酶；熟悉糖异生的调节、生理意义。 3 、熟悉糖的其它代谢途径 4 、寡糖类的生物合成与分解（自学） ≤重点难点≥ 磷酸戊糖途径的反应特点、关键酶、调节、生理意义 ≤教学内容≥ 一．戊糖磷酸途径的引出： 葡萄糖在生物体内的氧化分解代谢主要是通过酵解和三羧酸循环途径进行的，这也是生物产生能量的主要途径。但绝非唯一的途径。

戊糖磷酸途径（ Pentose Phosphate Pathway ）又称戊糖支路（ Pentose Shunt ）、己糖单磷酸途径（ Hexose Monophophate Pathway ）、磷酸葡萄糖酸氧化途径（ Phosphategluconate Oxidative Pathway ）、以及戊糖磷酸循环（ Pentose Phosphate Cycle) 等，这些名称强调从磷酸化的六碳糖形成磷酸化五碳糖的过程。 戊糖磷酸途径是糖代谢的第二条重要途径，是葡萄糖分解的另外一种机制，在细胞溶胶中进行，广泛存在于动植物细胞内 二．过程概述 磷酸戊糖途径是指从 G-6-P 脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。该旁路途径的起始物是 G-6-P ，返回的代谢产物是 3- 磷酸甘油醛和 6- 磷酸果糖，其重要的中间代谢产物是 5- 磷酸核糖和NADPH 。整个代谢途径在胞液中进行。关键酶是 6- 磷酸葡萄糖脱氢酶。 三．过程详述 全过程可分为两个阶段：氧化阶段和非氧化阶段 （一）物质代谢 1 ．代谢途径（图） （ 1 ）反应和中间代谢物 （ 2 ）酶和辅酶 （ 3 ）能量和还原力的传递 （ 4 ）碳架的变化6C → 5C +CO2；5C + 5C → 3C + 7C ；3C + 7C → 4C + 6C ； 5C + 4C → 3C + 6C （ 5 ）抑制剂 （ 6 ）总反应式

磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径(磷酸己糖支路) １、磷酸戊糖途径得生理意义: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。磷酸戊糖途径得全过程 涉及到二至七碳糖得相互转化 以６个分子得葡萄糖参与反应。 (１)在6—磷酸葡萄糖脱氢酶得催化下: 不可逆得,反应得产物ＮADPH就是此酶得负调节物。 (2)在6－磷酸葡萄糖酸-δ-内酯酶得催化下: (3)在６-磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化下: CO2生成得特点:来源于6-磷酸葡萄糖得第一位碳原子。 (４)上一步反应得6分子5—磷酸核酮糖中,有２分子在磷酸核糖异构酶得催化下异构化成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: 这种互变方式也就是其她醛糖-酮糖互变异构得方式。 (5)另有4分子５-磷酸核酮糖在磷酸戊酮糖表异构酶得催化下异构化成为5—磷酸木酮糖: (6)在转酮酶得作用下,以上反应生成得2分子5－磷酸核糖与2分子5—磷酸木酮糖起反应,形成7- 磷酸景天庚酮糖与3—磷酸甘油醛: (7)在转醛酶得催化下,7—磷酸景天庚酮糖与3—磷酸甘油醛进行反应,形成四碳化合物4—磷酸赤藓 糖与6—磷酸果糖。 (8)第５步反应中还剩下得2分子５-磷酸木酮糖在转酮酶得作用下,再与4－磷酸赤藓糖反应,生成３ —磷酸甘油醛与6—磷酸果糖。

(９)以上反应得产物中有１分子3－磷酸甘油醛异构化为磷酸二羟基丙酮: (１０)余下得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得催化下,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: 磷酸戊糖途径得总反应式为: 说明: ①就是位于细胞质得代谢途径。 ②合成5分子6—磷酸葡萄糖并非就是开始反应时得分子骨架 磷酸戊糖途径得生物学意义 (1)NＡDPＨ得生成及其功能特点:就是生物体内NADPH来源得主要途径

植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的研究进展

植物学通报 2004, 21 (2): 139￣145 Chinese Bulletin of Botany 植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的研究进展① 黄 骥 王建飞 张红生② （南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室南京210095） 摘要戊糖磷酸途径是植物体中糖代谢的重要途径，主要生理功能是产生供还原性生物合成需要的NADPH，可供核酸代谢的磷酸戊糖以及一些中间产物可参与氨基酸合成和脂肪酸合成等。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶是戊糖磷酸途径的两个关键酶，广泛的分布于高等植物的胞质和质体中。本文综述了植物戊糖磷酸途径及其两个关键酶的分子生物学的研究进展，讨论了该途径在植物生长发育和环境胁迫应答中的作用。 关键词戊糖磷酸途径，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶，6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 Advances on Plant Pentose Phosphate Pathway and Its Key Enzymes HUANG Ji WANG Jian-Fei ZHANG Hong-Sheng② (National Key Laboratory of Crop Genetics & Germplasm Enhancement, Nanjing Agricultural University, Nanjing210095) Abstract The pentose phosphate pathway in plant is a very important metabolic pathway which supplies the major sources of reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) and the ribulose 5-phosphate, ribose 5-phosphate and erythrose 5-phosphate involved in synthesis of nucleotides, aromatic amino acids and fatty acids in non-photosynthetic tissues. This paper mainly reviews the advances of research on plant pentose phosphate pathway and its key enzymes: glu-cose-6-phosphate dehydrogenase and 6-phosphogluconate dehydrogenase. Its possible functions involved in plant development or responding to environmental stresses are discussed. Key words Pentose phosphate pathway, Glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluc-onate dehydrogenase 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway, PPP）是植物体中糖代谢的重要途径，其主要生理功能是产生供还原性生物合成需要的NADPH以及可供核酸代谢的磷酸戊糖，一些中间产物则可参与氨基酸合成和脂肪酸合成等。已有研究表明，戊糖磷酸途径与植物的生长发育和各种环境胁迫等密切相关。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase, G6PDH, EC1.1.1.49）和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6-phosphogluconate dehydrogenase, 6PGDH, ①人事部优秀留学回国人员基金资助项目。 ②通讯作者。Author for correspondence.E-mail: hszhang@https://www.wendangku.net/doc/5c13221551.html, 作者简介：黄骥，1978年生，男，博士研究生。张红生，1962年生，男，教授，博士生导师，研究方向为水稻遗传育种。 收稿日期：2003-03-10 接受日期：2003-06-19 责任编辑：孙冬花

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

磷酸戊糖途径 一,概念：指6-磷酸葡萄糖经氧化反应首先生成5-磷酸核糖和NADPH，再经基团转移反应生成6-磷酸果 糖和3-磷酸甘油醛的反应过程。其主要功能不是生成ATP，而是生成5-磷酸核糖和NADPH。又称为“磷酸戊糖旁路”(pentose phosphate shunt) 二,基本过程：分两个阶段 1，第一阶段磷酸戊糖的生成（氧化反应）:6-磷酸葡萄糖→5-磷酸核糖+2NADPH+CO2 关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶 2. 第二阶段基团转移反应（非氧化反应）: 5-磷酸核糖→6-磷酸果糖+3-磷酸甘油醛 第二阶段的意义：通过一系列基团转移反应，将核糖转变为6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖 酵解途径。 三．总反应式：3×6-磷酸葡萄糖+6NADP→2×6-磷酸果糖＋3-磷酸甘油醛＋6NADPH+6H+3CO2 四.磷酸戊糖途径的生理意义：①为核酸的生物合成提供核糖；②提供NADPH作为供氢体参与各种代 谢反应。 五，总过程：

糖原的合成与分解 —，糖原的合成：(UTP) 1，过程：葡萄糖葡萄糖激酶6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖尿苷三磷酸尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG) 糖原合酶糖原 2, 特点：a组织定位：肝和肌组织 b胞内定位：胞浆 c限速酶：糖原合酶 d反应过程中除ATP外，还需UTP e糖原分子上每增加一个葡萄糖需消耗2分子ATP f糖原合成的引物：glycogenin蛋白质 g UDPG可看作“活性葡萄糖” 二，肝糖原的分解： 1、Gn + H3PO4 糖原磷酸化酶Gn-1 + G-1-P(1-磷酸葡萄糖) 关键酶：糖原磷酸化酶。 脱支酶脱去分支。 初产物：1-磷酸葡萄糖（85%）、葡萄糖（15%） 2、1-磷酸葡萄糖磷酸甘油酸变位酶6-磷酸葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖 3酶的作用部位：糖原磷酸化酶作用与α-1、4-糖苷键；脱支酶作用于α-1、6-糖苷键。 三，糖原的合成与分解总过程： n+1 Pi UTP：尿苷三磷酸 磷酸化酶UDP：尿苷二磷酸 PPi UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖 焦磷酸化酶PPi：焦磷酸 G-1-P 磷酸葡萄糖变位酶 葡萄糖-6-磷酸酶(肝) G-6-P 葡萄糖(Glc) (6-磷酸葡萄糖己糖(葡萄糖)激酶 糖异生 一，概念：由非糖物质（乳酸、甘油、生糖氨基酸）转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。糖异生主要在肝、肾等器官进行。 二，反应过程：(主要讲糖酵解途径中的三个不可逆反应的逆过程) 1，丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸 丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸 关键酶：丙酮酸羧化酶(位于线粒体) 辅酶：生物素此步共消耗2个ATP 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(位于线粒体和胞液)

磷酸戊糖途径

Ⅰ复习提问： ⒈糖有氧氧化的概念、反应阶段概况及部位、关键性酶分别是什么？ ⒉试说出TAC的三个不可逆反应、四次脱氢、两次脱羧和一次底物 水平磷酸化过程的过程。 Ⅱ新授： 第四节磷酸戊糖途径 述：葡萄糖的分解代谢除有氧氧化外，还存在其他代谢途径，磷酸戊糖途径（PPP）就是另一重要途径。 磷酸戊糖途径：指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。 一、磷酸戊糖途径的反应过程 （一）反应过程 ※反应部位：细胞液 ※反应过程：分两个阶段。 第一阶段是氧化反应，生成磷酸戊糖、NADPH和CO2； 第二阶段是非氧化反应包括一系列基团转移。 ⒈磷酸戊糖的生成 述：6-磷酸葡萄糖在6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的作用下，逐步生成5-磷酸核糖，同时生成2分子NADPH和1分子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。

⒉基团转移反应 述：通过一系列基团转移反应，将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。 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。 3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，可进入酵解途径。 （二）总反应式： 3×6-磷酸葡萄糖＋ 6 NADP+→2×6-磷酸果糖＋ 3-磷酸甘油醛＋6NADPH＋H+＋3CO2 （三）反应特点 ⒈限速酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶 ⑴抑制剂：NADPH ⑵激活剂：NADP+ ⒉此途径的两种脱氢：6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄 糖酸脱氢酶都以NADP+(辅酶II)为辅酶。 ⒊此途径并非生物体葡萄糖氧化供能的重要途径。 （四）调节 述：NADPH 能强烈抑制6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性。当NADPH / NADP+比值生高时，磷酸戊糖途径被抑制。 因此，磷酸戊糖途径的流量取决于对NADPH的需求。 二、磷酸戊糖途径的生理意义 述：磷酸戊糖途径是体内利用葡萄糖生成5-磷酸核糖的唯一途径。为体内核酸的合成提供了原料。