《生物化学》课程PPT教学课件：第二十五章 磷酸戊糖途径和糖的其他代谢途径

Chapter25磷酸戊糖途径和糖的 其他代谢途径 Pentose phosphate pathway ?/三羧酸循环 乙醛酸循环

Chapter25 磷酸戊糖途径和糖的 其他代谢途径 Pentose phosphate pathway 三羧酸循环 乙醛酸循环 ？

Chapter 25 Pentose phosphate pathway 磷酸戊糖途径的发现 又叫“己糖磷酸支路HMP” ●糖酵解被抑制(如添加碘乙酸或氟化物),葡萄糖仍可被 分解,说明葡萄糖还有其他代谢途径。 糖酵解及三羧酸循环无疑是葡萄糖氧化的重要途径,但 许多实验指出:生物体中除三羧酸循环外,尚有其他糖代谢 途径,其中戊糖磷酸途径为较重要的一种。在动物及多种微 生物体中,约有30%的葡萄糖可能由此途径进行氧化

Chapter25 Pentose phosphate pathway 一、磷酸戊糖途径的发现 又叫“己糖磷酸支路HMP” ●糖酵解被抑制（如添加碘乙酸或氟化物），葡萄糖仍可被 分解，说明葡萄糖还有其他代谢途径。 糖酵解及三羧酸循环无疑是葡萄糖氧化的重要途径，但 许多实验指出：生物体中除三羧酸循环外，尚有其他糖代谢 途径，其中戊糖磷酸途径为较重要的一种。在动物及多种微 生物体中，约有30％的葡萄糖可能由此途径进行氧化

二、磷酸戊糖途径(147页 1、磷酸戊糖途径(磷酸已糖支路) 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。 Glycolysis Cytosol 2 NADPH Glucose 2 ATP 磷酸戊糖 途径 2 NADH 2 Pyruvate D Cellular respiration 细胞质中

1、磷酸戊糖途径（磷酸己糖支路） 2 磷酸戊糖 途径 细胞质中 ◼ 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。 二、磷酸戊糖途径（147页）

二、磷酸戊糖途径(147页 2、磷酸戊糖途径分氧化阶段和非氧化阶段。 第一阶段(氧化阶段):6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧生成5-磷酸 核酮糖。C1脱羧释出CO2。 6-磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶, NADPH反馈抑制该酶活性 第〓阶段〔非氧化阶段):磷酸戊糖(即5-磷酸核酮糖 分子重排,产生不同碳链长度的磷酸单糖,进入酵解途径 (EMP途径)。 其间涉及转酮反应:酮糖上的二碳单位经转酮酶的催化 转移到醛糖的第一碳上,条件是供体C3为L型。 转醛反应:由转醛酶催化使磷酸酮糖上的三碳 单位转移到另一个磷酸醛的C上

二、磷酸戊糖途径（147页） 2、磷酸戊糖途径分氧化阶段和非氧化阶段。 第一阶段（氧化阶段）：6-磷酸葡萄糖脱氢脱羧生成5-磷酸 核酮糖。C1脱羧释出CO2。 6-磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶，NADPH反馈抑制该酶活性 第二阶段（非氧化阶段）：磷酸戊糖（即 5-磷酸 核酮糖） 分子重排，产生不同碳链长度的磷酸单糖，进入酵解途径 （EMP途径）。 其间涉及转酮反应：酮糖上的二碳单位经转酮酶的催化 转移到醛糖的第一碳上，条件是供体C3为L-型。 转醛反应：由转醛酶催化使磷酸酮糖上的三碳 单位转移到另一个磷酸醛的C1上

3、过程 氧化阶段(脱碳产能) 非氧化阶段重组) 6×葡萄糖-6-磷酸 转酮醇酶 5. Cs+C. 6 NADP+ 5 C3+C7 转莲醇酶 6 NADPH+6H+ Ca+ 4 6 糖酵解 6×6-磷酸葡萄糖酸 转朝醇酶 6 NADP 7.C5+C C3+C6 核糖5-磷酸2景天酮糖7-磷酸2果糖6-磷酸 6 cCI 6 NADPH+6H 6×核酮糖5-磷酸 4木酮糖-5-磷酸2甘油醛-3-磷酸2赤藓糖-4-僯酸 6(葡萄糖6磷酸)+6O2一5(6-磷酸葡萄糖)+6CO2+6HO+30ATP 2甘油醛3-磷酸 生物氧化O 2NADPI 5ATP+2H,O 葡萄糖+O2 6CO2+6H2O+24TP(6×5-6活化)

3、过程 2核糖-5-磷酸 4木酮糖-5-磷酸 6×葡萄糖-6-磷酸 糖 酵 解 6 × 6-磷酸葡萄糖酸 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 × 核酮糖-5-磷酸 6 NADP+ 6 NADPH+6H+ 6 CO2 2景天酮糖-7-磷酸 2甘油醛-3-磷酸 2果糖-6-磷酸 2赤藓糖-4-磷酸 2甘油醛-3-磷酸 氧化阶段(脱碳产能) 非氧化阶段(重组) 2NADPH 生物氧化O2 5ATP + 2H2O 6(葡萄糖-6-磷酸)+6O2 6(5-磷酸核酮糖)+6CO2+6H2O+30ATP 葡萄糖+O2 6CO2+6H2O+24ATP(6×5-6(活化)) 5(6-磷酸葡萄糖)

磷酸葡萄糖 NADP NADPH+H+ 6-磷酸葡萄糖酸 NADP NADPH+H+ 5-磷酸核酮糖 5-磷酸核糖 5-磷酸木酮糖 糖的氧化分解途径 转酮酶 7-磷酸庚酮糖 3-磷酸甘油醛 转醛酶 磷酸果糖 磷酸赤藓糖 转酮酶 6-磷酸果糖 3-磷酸甘油醛 6-磷酸果糖 磷酸甘油醛 9磷酸戊糖途径

木酮糖-5-磷酸赤藓糖 CHOH CHOH C=0 C=0 Ho-C—H TPP Transketolase Ho-C—H +H-C-OH H-C-OH +H-C-OH H-C-OH H-C-OH (转酮醇酶) CH2OPO3' H-C-OH CH- OPO, 2- CH2OPO3 CH, OPO 2 Xylulose Erythrose Glyceraldehyde Fructose 5-phosphate 4-phosphate 3-phosphate 6-phosphate Donor Acceptor (ketose) (aldose)

TPP Donor (ketose) Acceptor (aldose) （转酮醇酶） 木酮糖-5-磷酸 赤藓糖

景天庚酮糖 赤藓糖 CH-OH CHOH Ho-C—H c转二羟丙酮酶C C=0 Transaldolase H-C-OH+ H-C-OH H-C-OH+ HO--C-H H-C-OH CHOPO H—C-0H H-C-OH H—C-0H CH- OPO 2- H-C-OH CH2OP03' CHOPO Sedoheptulose Glyceraldehyde Erythrose Fructose 7-phosphate 3-phosphate phosphate 6-phosphate Donor Acceptor (ketose)(aldose)

景天庚酮糖 赤藓糖 Donor (ketose) Acceptor (aldose) 转二羟丙酮酶

Chapter 25 Pentose phosphate pathway 、磷酸戊糖途径的生理意义(有关的酶均在细胞质中) ●1、产能—不通过糖酵解; ●2、产生 NADPH,为生物合成提供还原力; NADPH使红细胞中还原性谷胱甘肽再生,对维持红细 胞的还原性有重要作用; ●3、产物——磷酸核糖用于DNA、RNA的合成; 木酮糖是植物光合作用从CO2合成葡萄糖的部分途径; 各种单糖用于合成各类多糖;

Pentose phosphate pathway Chapter25 ●2、产生NADPH，为生物合成提供还原力； ●3、产物——磷酸核糖用于DNA、RNA的合成； NADPH使红细胞中还原性谷胱甘肽再生，对维持红细 胞的还原性有重要作用； ——木酮糖是植物光合作用从CO2合成葡萄糖的部分途径； 三、磷酸戊糖途径的生理意义（有关的酶均在细胞质中） ●1、产能——不通过糖酵解； ——各种单糖用于合成各类多糖；

四、糖的其他代谢途径 (-)糖的异生( gluconeogenesis) 1、概念 由非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程叫糖的异生, 又叫生糖作用。 2、部位:肝脏是糖异生的主要器官。 3、过程:糖酵解7步可逆步骤+3特异反应 基本上是糖酵解的逆过程,但必需越过三个“能障”即由 己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶催化的三步反应

四、糖的其他代谢途径 （一）糖的异生(gluconeogenesis) 1、概念 由非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程叫糖的异生， 又叫生糖作用。 2、部位：肝脏是糖异生的主要器官。 3、过程：糖酵解7步可逆步骤 + 3特异反应 基本上是糖酵解的逆过程，但必需越过三个“能障”即由 己糖激酶、果糖磷酸激酶和丙酮酸激酶催化的三步反应