《磷酸戊糖途径》课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,66,-磷酸葡萄糖,+,12,NADP,+,5,6,-磷酸果糖+,12,(,NADPH+H,+,)+,6CO,2,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6CO,2,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,NADP,+,NADP,H,+,H,+,6-磷酸葡萄糖,glucose 6-phosphate,6-,磷酸葡萄糖酸内酯,6-phosphoglucono-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,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-phosphoglucono-lactone,6,-磷酸葡萄糖酸,6-phosphogluconate,H,2,O,内酯酶,lactonase,(3)6-磷酸葡萄糖酸,转变为,5-磷酸核酮糖,CO,2,6,-磷酸葡萄糖酸,6-phosphogluconate,NADP,+,NADP,H,+,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：,5-磷酸核酮糖,ribulose 5-phosphate,5-磷酸核糖,ribose 5-phosphate,异构酶,5-磷酸木酮糖,xylulose 5-phosphate,差向酶,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,5-磷酸木酮糖,xylulose 5-phosphate,5-磷酸核糖,ribose 5-phosphate,3-磷酸甘油醛,glyceraldehyde 3-phosphate,7-磷酸景天糖,sedoheptulose,7-phosphate,转酮醇酶,(TPP),转酮反应,(6)七碳糖与三碳糖的基团转移反应,7,-磷酸景天糖,sedoheptulose 7-phosphate,3-,磷酸甘油醛,glyceraldehyde 3-phosphate,转醛醇酶,4,-磷酸赤藓糖,erythrose 4-phosphate,6-,磷酸果糖,fructose 6-phosphate,Mg,2+,或,Mn,2+,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,4-磷酸赤藓糖,erythrose 4-phosphate,5-磷酸木酮糖,xylulose 5-phosphate,3-磷酸甘油醛,glyceraldehyde 3-phosphate,6-磷酸果糖,Fructose,6-phosphate,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：,66,-,磷酸葡萄糖,+,12,NADP,+,6,5,-,磷酸核酮糖,+,12,(NADPH+H,+,),+,6,CO,2,65,-,磷酸核酮糖,56,-,磷酸果糖,66,-,磷酸葡萄糖,+,12,NADP,+,5,6,-,磷酸果糖,+,12,（,NADPH+H,+,),+,6,CO,2,磷酸戊糖途径：,糖酵解途径,66,-磷,酸葡萄糖,2 5-,磷酸,木酮糖,25-,磷酸,核糖,2,5-磷酸,木酮糖,27-,磷酸,景天糖,2,3-磷,酸甘油醛,24-,磷酸,赤藓糖,2,6,-磷,酸果糖,2,3-,磷酸,甘油醛,2,6,-磷,酸果糖,66-,磷酸葡,萄糖酸内酯,6NADPH,66-,磷酸,葡萄糖酸,6H,2,O,6,5-磷,酸核酮糖,6NADPH,6CO,2,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,CO,2,合成葡萄糖的部分途径5-磷酸核糖作用：,DNA、,RNA,合成原料,(1)NAD(P),+,(2)FAD,(3)HSCoA,各种核苷酸辅酶,(1)NTP,(2)dNTP,核苷酸,(3)cAMP/cGMP,第二信使,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,。

NADP,H,+,H,+,R-C=C-R,R-C,H,2,-C,H,2,-R,H,H,R-CH,2,-C-R,R-CH,2,-C,H,-R,0=,O,H,NADP,+,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,谷,胱,甘,肽,的,抗,氧,化,作,用,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RH+,NADPH+H,+,R,OH,+,NADP,+,+H,2,O,羟化酶,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VitB,1,缺乏有关,VitB,1,缺乏,TPP,转酮醇酶,功能障碍,木酮糖、核糖、赤藓糖,合成障碍,神经髓鞘糖脂,合成障碍,神经精神病,脚气病,进一步发展,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,NADPH+H,+,NADP,+,2GSH,GSSH,磷酸戊糖途径,G6PD,G6PD,缺乏,GSSH,溶血,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,3-,磷酸甘油醛,6-,磷酸果糖,6-,磷酸葡萄糖,1，,6-二磷酸果糖,甘油醛,磷酸二羟丙酮,1-,磷酸葡萄糖,糖 原,糖的分解代谢,果糖激酶,(肝),已糖激酶,(肌肉/脂肪),1-磷酸果糖,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,6-,磷酸葡萄糖,半乳糖激酶,(肝),1,-磷酸半乳糖,ATP,ADP,1-,磷酸葡萄糖,UDPG,UDPGal,1-,磷酸半乳糖,尿苷转移酶,UDPGal,差向异构酶,糖的分解代谢,糖 原,蛋白聚糖糖蛋白,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,。