《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）糖代谢（磷酸戊糖途径 pentose phosphate pathway）

第五节 磷酸戊糖途径 (pentose phosphate pathway) 桡念 过 程 生理意义 调 为

第五节 磷酸戊糖途径 (pentose phosphate pathway） 概 念 过 程 生理意义 调 节

一、磷酸戊糖途径的概念 以6-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

一、磷酸戊糖途径的概念 以6-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

磷酸戊糖途径 (phosphopentose pathway,PPP) 又称磷酸已糖旁路 (hexose monophosphate shunt,HMS) 或Varburg-Dikens途径

磷酸戊糖途径 (phosphopentose pathway，PPP) 又称磷酸已糖旁路 (hexose monophosphate shunt,HMS) 或Warburg-Dikens途径

二、磷酸戊糖途径的过程 第一阶段（氧化阶段） 6一磷酸葡萄糖经脱氢、水合、氧化 脱羧生成5一磷酸核酮糖、NADPH和 C02 第二阶段（异构阶段）： 5一磷酸核酮糖经一系列基团转移反 应异构成6一磷酸葡萄糖回到下一 个循环

二、磷酸戊糖途径的过程 6－磷酸葡萄糖经脱氢、水合、氧化 脱羧生成5－磷酸核酮糖、NADPH和 CO2 5－磷酸核酮糖经一系列基团转移反 应 异构成6－磷酸葡萄糖回到下一 个循环。 第一阶段（氧化阶段） 第二阶段（异构阶段）：

(1)6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯 OH NADP+ NADPH+H+ C=0 C-OH O H-C-OH O -C-H HO一C一H 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 H-C一OH glucose 6-phosphate H-C-OH H-C dehydrogenase(G6PD) H-C CH2OPO3H2 限速酶，对NADP CH2OPO3H2 6-磷酸葡萄糖 有高度特异性 6-磷酸葡萄糖酸内酯 glucose 6-phosphate 6-phosphoglucono-6-lactone

（1） 6-磷酸葡萄糖转变为 6-磷酸葡萄糖酸内酯 NADP+ C NADPH+H+ C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H H OH O 6-磷酸葡萄糖 glucose 6-phosphate C C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H O O 6-磷酸葡萄糖酸内酯 6-phosphoglucono-δ-lactone 6-磷酸葡萄糖脱氢酶 glucose 6-phosphate dehydrogenase(G6PD) 限速酶，对NADP+ 有高度特异性

(2)6-磷酸葡萄糖酸内酯转变为 6-磷酸葡萄糖酸 OH H20 H一C一OH HO一C一H C一H 内酯酶 H-C-OH H-C-OH l actonase H-C-OH H- CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 6-磷酸葡萄糖酸内酯 6-磷酸葡萄糖酸 6-phosphogluconate 6-phosphoglucono-6-lactone

(2) 6-磷酸葡萄糖酸内酯转变为 6-磷酸葡萄糖酸 C C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H O O 6-磷酸葡萄糖酸内酯 6-phosphoglucono-δ-lactone OH OH C C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H O 6-磷酸葡萄糖酸 6-phosphogluconate H2O 内酯酶 lactonase

(3)6-磷酸葡萄糖酸转变为 5-磷酸核酮糖 NADP+ OH CH2OH NADPH+H+ H-C-OH H-COH C=0 HO一C-H C=0 H一COH H-C-OH H-C-OH H OH HCOH H-C一OH CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 5一磷酸核酮糖 6-磷酸葡萄糖酸 ribulose 5-phosphate 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 6-phosphogluconate 6-phosphogl uconate dehydrogenase

(3) 6-磷酸葡萄糖酸转变为 5-磷酸核酮糖 CO2 OH OH C C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H O 6-磷酸葡萄糖酸 6-phosphogluconate OH OH C C C C C CH2OPO3H2 H OH HO H H OH H O OH CH2OH C C C CH2OPO3H2 O H OH H NADP+ NADPH+H+ OH CH2OH C C C CH2OPO3H2 O H OH H 5-磷酸核酮糖 ribulose 5-phosphate 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 6-phosphogluconate dehydrogenase

(4)三种五碳糖的互换 CH2OH CH2OH CHO C=0 H OH 差向酶 异构酶 HO CH H OH H-C OH H一COH H C-OH H—COH CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 5-磷酸木酮糖 5-磷酸核酮糖 5-磷酸核糖 xylulose 5-phosphate ribulose 5-phosphate ribose 5-phosphate

(4) 三种五碳糖的互换 OH CH2OH C C C CH2OPO3H2 O H OH H 5-磷酸核酮糖 ribulose 5-phosphate H OH OH CHO C C C CH2OPO3H2 H OH H 5-磷酸核糖 ribose 5-phosphate 异构酶 OH CH2OH C C C CH2OPO3H2 O HO H H 5-磷酸木酮糖 xylulose 5-phosphate 差向酶

(5)二分子五碳糖的基团转移反应 CH2OH CHO C=0 转酮醇酶 (TPP)H-C一OH CH2OH HOCH CH2OPO3H2 C=0 H—C—OH 3-磷酸甘油醛 HO-C一H glyceraldehyde 3-phosphate H-C一OH CH2OPO3H2 CHO 5-磷酸木酮糖 H—C—OH H一C一OH ribulose 5-phosphate H—C—OH HCOH H一C一OH CH2OPO3H2 CH2OPO3H2 7-磷酸景天糖 sedoheptulose 5-磷酸核糖 7-phosphate ribose 5-phosphate

（5) 二分子五碳糖的基团转移反应 OH CH2OH C C C CH2OPO3H2 O HO H H 5-磷酸木酮糖 ribulose 5-phosphate H OH OH CHO C C C CH2OPO3H2 H OH H 5-磷酸核糖 ribose 5-phosphate OH CHO C CH2OPO3H2 H 3-磷酸甘油醛 glyceraldehyde 3-phosphate HO H H OH OH C C C C CH2OPO3H2 H OH H CH2OH C O 7-磷酸景天糖 sedoheptulose 7-phosphate

(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应 CH2OH CHO C=0 HC—OH HO-C-H 转醛醇酶 H-C-OH CH>OH H-C-OH Mg2+ CH2OPO3H2 或 C=0 OH n2+4-磷酸赤藓糖 HO-C-H erythrose 4-phosphate H C-OH CHO H-COH CH2OPO3H2 H OH H OH 7-磷酸景天糖 CH2OPO3H2 sedoheptulose 7-phosphate CH,OPO3H2 3-磷酸甘油醛 glyceraldehyde 3-phosphate 6-磷酸果糖 fructose 6-phosphate

(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应 HO H H OH OH C C C C CH2OPO3H2 H OH H CH2OH C O 7-磷酸景天糖 sedoheptulose 7-phosphate OH CHO C CH2OPO3H2 H 3-磷酸甘油醛 glyceraldehyde 3-phosphate OH CHO C C CH2OPO3H2 H OH H 4-磷酸赤藓糖 erythrose 4-phosphate H OH OH C C CH2OPO3H2 H HO H CH2OH C C O 6-磷酸果糖 fructose 6-phosphate Mg2+ 或 Mn2+