《磷酸戊糖途径》课件

第三章 糖代谢,第七节 糖代谢的调节,第六节 糖的异生作用,第五节 糖原合成与分解,第四节 磷酸戊糖途径及其他己糖代谢,第三节 有氧分解与三羧酸循环、乙醛酸循环,第二节 糖的中间代谢无氧酵解,第一节 糖的消化吸收,第四节 磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway）,六、相关疾病,一、概 念,二、过 程,三、小 结,五、调 节,四、生理意义,七、其它已糖的代谢,糖醛酸途径,一、磷酸戊糖途径的概念,以6-磷酸葡萄糖开始，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,HMP)或Warburg-Dikens途径。,二、磷酸戊糖途径的过程,第一阶段（氧化阶段） ： 6分子的6磷酸葡萄糖经脱氢、水合、氧化脱羧生成6分子5磷酸核酮糖、12NADPH和6CO2,第二阶段（非氧化阶段）： 6分子5磷酸核酮糖经一系列基团转移反应异构成5分子6磷酸葡萄糖回到下一个循环。,（1） 6-磷酸葡萄糖 转变为6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖 glucose 6-phosphate,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,6-磷酸葡萄糖酸内酯 6-phosphoglucono-lactone,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,6-磷酸葡萄糖酸 6-phosphogluconate,(4) 三种五碳糖的互换：,5-磷酸核酮糖 ribulose 5-phosphate,磷酸戊糖同分异构化生成5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖,(5) 二分子五碳糖的基团转移反应,转酮醇酶,(TPP),转酮反应,(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应,转醛醇酶,Mg2+或Mn2+,转醛反应,糖的分解代谢,(7)四碳糖与五碳糖的基团转移反应,转酮醇酶,(TPP),转酮反应,转酮醇酶与转醛缩酶比较,反 应 式,总反应图,特 点,三、磷酸戊糖途径的小结：,磷酸戊糖途径二个阶段的反应式：,65-磷酸核酮糖 56-磷酸果糖,磷酸戊糖途径：,糖酵解途径,葡萄糖,转酮醇酶与转醛缩酶：,转酮醇酶(transketolase)就是催化含有一个酮基、一个醇基的二碳基团转移的酶。其接受体是醛，辅酶是TPP。,转醛基酶(transaldolase)是催化含有一个酮基、二个醇基的三碳基团转移的酶。其接受体是亦是醛，但不需要TPP。,磷酸戊糖途径特点 ：,反应部位： 胞浆 反应底物： 6-磷酸葡萄糖 重要反应产物： NADPH、5-磷酸核糖 限速酶： 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6-PD),四、磷酸戊糖途径的意义,1、产生5-磷酸核糖,2、产生NADPH,磷酸戊糖途径具有以下功能： 产生NADPH，为生物合成提供还原力，例如脂肪酸、固醇类物质的合成； 产生磷酸戊糖参加核酸代谢； NADPH使红细胞中还原谷胱甘肽再生，对维持红细胞还原性有重要作用； 磷酸戊糖途径是植物光合作用中从CO2合成葡萄糖的部分途径。,5-磷酸核糖作用：,合成原料,NADPH的主要功能：,1、作为供氢体 -参与体内多种生物合成反应,2、是谷胱甘肽还原酶的辅酶 -对维持细胞中还原型谷胱甘肽的正常 含量起重要作用,3、作为加单氧酶的辅酶 -参与肝脏对激素、药物和毒物的生物 转化作用,4、清除自由基的作用,NADPH作为体内多种物质生物合成的供氢体,脂肪酸、胆固醇和类固醇化合物的生物合成，均需要大量的NADPH。,NADPH + H+,谷胱甘肽的功能：,(1) 解毒功能 (2) 保护巯基酶/蛋白质 (3) 可消除自由基 (4) 协助氨基酸的吸收,NADPH作为羟化酶的辅酶：,羟化反应： (1)与某些生物合成(胆固醇、胆汁酸、类固醇激素等)有关； (2)与肝脏的生物转化(激素、药物、毒物的生物转化)有关。,五、 磷酸戊糖途径的调节,NADPH、NADP+竞争与G-6-PD结合 ATP、6-磷酸葡萄糖竞争与G-6-PD结合,餐后的兔肝胞浆中， NADP+/NADPH的比值为0.014 某些条件下， NADP+/NADPH的比值为700,最重要的调节因素是：NADP+的水平,六、磷酸戊糖途径与疾病:,神经精神病 (neuropsychiatric disorder),药物诱导的溶血性贫血 (a drug-induced hemolytic amemia),磷酸戊糖途径与神经精神病:,与VitB1缺乏有关,VitB1缺乏,蚕豆病 :,蚕豆病的症状是： 吃蚕豆几小时或12天后，突然感到精神疲倦、头晕、恶心、畏寒发热、全身酸痛、萎靡不振，并伴有黄疸、肝脾肿大、呼吸困难、肾功能衰竭，甚至死亡。,蚕豆病，俗称蚕豆黄。,机理: 蚕豆中有3种物质：裂解素、锁未尔和多巴胺。前两种使谷胱甘肽氧化，后一种能激发红细胞的自身破坏，遗传性D6PD缺乏者，使红细胞大量溶解而发生蚕豆病。,血像检查: 红细胞明显减少，黄疸指数明显升高。,磷酸戊糖途径与溶血性贫血 :,一些具有氧化作用的外源性物质如蚕豆、抗疟药、磺胺药等,G6PD缺乏,GSSH,七、其它已糖的代谢,果糖代谢 半乳糖代谢 甘露糖代谢,果糖(fructose)代谢,果糖代谢概况 果糖的结构 果糖的代谢,果糖代谢概况：,来 源：食物中的蔗糖 代谢部位：肝脏、肌肉和脂肪组织 代谢概况：转换成糖酵解的中间产物 （1）氧化供能 （2）糖原合成的原料,果糖,蔗糖,果糖的代谢,果 糖,果糖激酶 (肝),已糖激酶 (肌肉/脂肪),果糖醛缩酶,半乳糖(galactose)代谢,半乳糖代谢概况 半乳糖的结构 半乳糖的代谢,半乳糖代谢概况：,来 源： 牛乳中的半乳糖 代谢部位： 肝脏 代谢概况: 转换成糖酵解的中间产物 （1）氧化供能 （2）糖原合成的原料,半乳糖,乳糖,半乳糖,半乳糖的代谢,半乳糖代谢与临床,半乳糖血症：,先天性缺乏半乳糖激酶或1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶患者，体内半乳糖堆积而发生半乳糖血症。,肝功能衰竭和精神障碍。因半乳糖在晶体内可被还原成半乳糖醇而堆积，导致白内障。,症状：,甘露糖的代谢：,甘露糖,1-磷酸甘露糖,糖蛋白,ATP,ADP,6-磷酸甘露糖,6-磷酸果糖,PPi,GTP,GDP-甘露糖,己糖激酶,甘露糖异构酶,糖酵解,甘露糖异构酶,糖醛酸途径,糖醛酸途径及生理意义,