《磷酸戊糖途径》PPT课件

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1、磷酸戊糖途径l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 （ 1931-1951） 。l1953年 阐 述 了 磷 酸 戊 糖 途 径 （ pentose phosphate pathway)，

2、简 称 PPP途 径 ， 也 叫 磷 酸 己 糖 支 路 ； 亦 称 戊糖 磷 酸 循 环 ； 亦 称 Warburg-Dickens戊 糖 磷 酸 途 径 。lPPP途 径 广 泛 存 在 动 、 植 物 细 胞 内 ， 在 细 胞 质 中 进 行 。 磷酸戊糖途径二、磷酸戊糖途径的意义三、磷酸戊糖途径调控 6-P葡 萄糖 脱 氢 酶 6-P葡 萄 糖酸 内 酯 酶 6-P葡 萄 糖酸 脱 氢 酶H20NADP+ NADPH+H+ NADP+ NADPH+H+ CO2 6-P葡萄糖脱氢酶6-P葡萄糖酸内酯酶6-P葡萄糖酸脱氢酶H20 H+ P戊糖异构酶P戊糖表异构酶转酮酶转醛酶转酮酶 其 中

3、 1分 子 转 变 为 P-二 羟 丙 酮 1， 6-二 P果 糖1X6-P果 糖 醛 羧 酶二 P果 糖 酯 酶H2OPi表 明 1个 6-P葡 萄 糖 经 6次 循 环 被 彻 底 氧 化 为 6个 CO2故 反 应 带 有 循 环 机 制 二、磷酸戊糖途径的意义 1、产 生 大 量 的 NADPH， 为 细 胞 的 各 种 合 成 反 应 提 供 还 原剂 （ 力 ） ， 比 如 参 与 脂 肪 酸 和 固 醇 类 物 质 的 合 成 。 2、 在 红 细 胞 中 保 证 谷 胱 甘 肽 的 还 原 状 态 。 （ 防 止 膜 脂过 氧 化 ； 维 持 血 红 素 中 的 Fe2+;）

4、（ 6-P-葡 萄 糖 脱氢 酶 遗 传 缺 陷 症 贫 血 病 ） 3、 该 途 径 的 中 间 产 物 为 许 多 物 质 的 合 成 提 供 原 料 ， 如 ： 5-P-核 糖 核 苷 酸 4-P-赤 藓 糖 芳 香 族 氨 基 酸 4、 非 氧 化 重 排 阶 段 的 一 系 列 中 间 产 物 及 酶 类 与 光 合 作用 中 卡 尔 文 循 环 的 大 多 数 中 间 产 物 和 酶 相 同 ， 因 而磷 酸 戊 糖 途 径 可 与 光 合 作 用 联 系 起 来 ， 并 实 现 某 些单 糖 间 的 互 变 。 5、 PPP途 径 是 由 葡 萄 糖 直 接 氧 化 起 始 的

5、可单 独 进 行 氧 化 分 解 的 途 径 。 因 此 可 以 和 EMP、TCA相 互 补 充 、 相 互 配 合 ， 增 加 机 体 的 适 应能 力 。 三、磷酸戊糖途径的调控l 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） 1、克 服 糖 酵 解 的 三 步 不 可 逆 反 应 。2、 糖 酵 解 在 细 胞 液 中 进 行 ， 糖 异 生 则 分 别 在 线 粒 体 和 细 胞液 中 进 行 。 葡 萄 糖 6-P葡 萄 糖6-P果 糖1，

6、 6-二 P果 糖3-磷 酸 甘 油 醛 P-二 羟 丙 酮1， 3-二 磷 酸 甘 油 酸3-磷 酸 甘 油 酸 2-磷 酸 甘 油 酸PEP丙 酮 酸二 磷 酸 果 糖 酶6-P葡 萄 糖 磷 酸 酶丙 酮 酸 羧 化 酶 丙 酮 酸 激 酶己 糖 激 酶磷 酸 果 糖 激 酶糖 酵 解 途 径糖 异 生 途 径 丙 酮 酸 草 酰 乙 酸 （ 不 能 跨 越 线 粒 体 膜 ）C2O+ATP+H2O ADP+Pi丙 酮 酸 羧 化 酶丙 酮 酸 苹 果 酸苹 果 酸草 酰 乙 酸草 酰 乙 酸 PEPGTP GDP+C2OPEP羧 化 激 酶1、丙酮酸 PEP胞 液 线 粒 体 NADH

7、+H+NADH+H+ 2、 1， 6-二 磷 酸 果 糖 6-磷 酸 果 糖 1， 6-二 磷 酸 果 糖 +H2O 6-磷 酸 果 糖 +Pi3、 6-磷 酸 葡 萄 糖 葡 萄 糖 6-磷 酸 葡 萄 糖 +H2O 葡 萄 糖 +Pi二 磷 酸 果 糖 酶6-P葡 萄 糖 磷 酸 酶 葡 萄 糖 6-P葡 萄 糖6-P果 糖1， 6-二 P果 糖3-磷 酸 甘 油 醛 P-二 羟 丙 酮1， 3-二 磷 酸 甘 油 酸3-磷 酸 甘 油 酸 2-磷 酸 甘 油 酸PEP丙 酮 酸 大 多 数 氨 基 酸乳 酸 Cori循 环 TCA的 中 间 产 物糖 异 生 途 径 及 其 前 体草 酰

8、 乙 酸 反 刍 动 物 体 内乙 酸 、 丙 酸丁 酸琥 珀 酰 C0A 葡 萄 糖 6-P葡 萄 糖6-P果 糖1， 6-二 P果 糖3-磷 酸 甘 油 醛 P-二 羟 丙 酮2X1， 3-二 磷 酸 甘 油 酸2X3-磷 酸 甘 油 酸 2X2-磷 酸 甘 油 酸2XPEP2丙 酮 酸 糖 异 生 的 能 量 计 算 ？消耗2ATP+2GTP消耗2ATP2NADH+2H （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 。

9、 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 。 补 充 肝 糖 原 调 节 酸 碱 平 衡 当 油 料 种 子 萌 发 时 ， 脂 肪 酸 经 乙 酰 CoA通 过 乙 醛 酸 循 环合 成 琥 珀 酸 TCA循 环 糖 异 生葡萄糖供种子萌发使用 （ 四 ） 、 葡 萄 糖 异 生 作 用 的 调 节 （ P218） 糖 酵 解 作 用 6-P果 糖 糖 异 生 作 用 磷 酸 果 糖 激 酶 果 糖 1.6-二 磷 酸 酶1、 6-二

10、磷 酸 果 糖PEP 丙 酮 酸草 酰 乙 酸丙 酮 酸 激 酶 丙 酮 酸 羧 化 酶PEP羧 激 酶GF-2、 6BPAMPATP柠 檬 酸H+活 化抑 制 F-1、 6BP活 化ATPALa 抑 制 F-2、 6BPAMP柠 檬 酸 活 化 抑 制ADP抑 制乙 酰 CoA活 化ADP抑 制 糖 异 生 与 糖 酵 解 作 用 的 相 互 调 节 ：1、 磷 酸 果 糖 激 酶 （ PFK） 和 果 糖 -1、 6-二 磷 酸 酶 的 调 节 ： 当 AMP水 平 高 时 ， 表 明 需 要 ATP， PFK激 活 ， 增 加 糖 酵 解 ， 由于 果 糖 -1、 6-二 磷 酸 酶 受

11、 抑 制 ， 则 糖 异 生 关 闭 。 当 ATP和 柠 檬 酸水 平 高 时 ， PFK受 抑 制 ， 降 低 糖 酵 解 的 速 率 ， 柠 檬 酸 增 加 果 糖 -1、 6-二 磷 酸 酶 活 性 ， 从 而 增 加 糖 异 生 速 率 。 当 饥 饿 时 ， 由 于 血 糖 水 平 低 ， 激 素 胰 高 血 糖 素 释 放 ， 引 起 cAMP的 级 联 作 用 ， 使 酶 蛋 白 磷 酸 化 （ FBPase2活 化 ） ， 降 低 F-2、 6-BP； 当 进 食 时 ， 血 糖 水 平 较 高 ， 激 素 胰 岛 素 释 放 ， 使 F-2、 6-BP增 加 ， 激 活 P

12、FK， 加 速 酵 解 ； 同 时 F-2、 6-BP的 增 加 抑 制 果 糖 -1、6-二 磷 酸 酶 活 性 ， 使 糖 异 生 作 用 受 抑 制 。 2、 丙 酮 酸 激 酶 、 丙 酮 酸 羧 化 酶 和 PEP羧 激 酶 的 调 节 ： 高 水 平 的 ATP和 Ala抑 制 丙 酮 酸 激 酶 ， 从 而 抑 制 糖 酵 解 ； 由于 该 情 况 下 乙 酰 CoA亦 是 充 裕 的 ， 则 活 化 丙 酮 酸 羧 化 酶 ， 有 助 于糖 异 生 的 进 行 。 反 之 ， 在 细 胞 供 能 状 态 较 低 时 ， ADP水 平 较 高 ，则 抑 制 丙 酮 酸 羧 化 酶

13、 和 PEP羧 激 酶 ， 关 闭 糖 异 生 作 用 。 丙 酮 酸 激 酶 被 F-1、 6BP活 化 （ 前 馈 激 活 ） ， 即 需 要 糖 酵 解 加速 时 该 酶 的 活 性 被 提 高 。 当 饥 饿 时 ， 由 于 血 糖 水 平 低 ， 激 素 胰 高 血 糖 素 释 放 ， 引 起cAMP的 级 联 作 用 ， 使 丙 酮 酸 激 酶 发 生 磷 酸 化 ， 从 而 失 去 活 性 ，抑 制 糖 酵 解 。 糖 异 生 与 糖 酵 解 作 用 的 相 互 调 节 ：糖 异 生 与 糖 酵 解 作 用 的 紧 密 相 互 调 节 防 止 了二 者 共 同 进 行 时 的 无 效 循 环 。