五碳糖磷酸途径.ppt

五碳糖磷酸途徑 王鳳英 副教授 五碳糖磷酸途徑 (pentose phosphate pathway) 別名HMP pathway (hexose monophosphate pathway)； phosphogluconate pathway； Wahrburg-Dickens pathway 五碳糖磷酸途徑意義 (1)合成許多反應所需之NADPH+H+，如：脂肪酸及膽固醇之合成。 Glucose 6-phosphate + 12NADP+ +7H2O → 6CO2 + 12NADPH + 12H+ + H3PO4 (2)生成核酸(嘌呤或嘧啶)合成所需之ribose 5-phosphate glucose 6-phosphate + 2NADP+ +H2O → ribose 5-phosphate + CO2 + 2NADPH + 2H+ 細胞內部位 (1)在肝臟、脂肪組織、腎上腺皮質、甲狀腺、睪丸及乳腺中，磷酸己糖路徑非常活躍。因為骨骼肌對NADPH需求有限(脂肪酸合成)，且肌肉對於葡萄糖能量代謝的依賴，所以磷酸己糖路徑在肌肉中的活性較低。 (2) ribose合成路徑存在於需要ribose的所有細胞中。 (3)細胞中之細胞質內進行。 反應步驟 (1)由二個連續的脫氫酶反應開始，由6-磷酸葡萄糖脫氫酶(glucose-6- phosphate dehydrogenase)和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶(6-phosphogluconatedehydrogenase) 催化。這二個反應都需要NADP+做為輔受質，以合成NADPH做為還原反應的產物。(中間反應：Lactonase) (2) 6-磷酸葡萄糖酸(6-phosphogluconate)之脫羧基反應(decarboxylation)，形成5-磷酸核酮糖(ribulose 5-phosphate)，再被異構化為其醛糖同分異構物，5-磷酸核糖(ribose 5-phosphate)。 (3)可經由轉酮酶(transketolase) 和轉醛醇縮酶transaldolase) 反應，再恢復為磷酸六碳糖。因此磷酸五碳糖再循環，不會耗費五碳糖，但是當重覆循環時，則產生NADPH。 (4)代謝路徑中包括脫氫酶反應，因此由NADP+產生NADPH，被視為此代謝路徑的氧化反應 (5)由轉酮酶、轉醛酶及磷酸六碳糖轉化酶(hexose phosphate isomerase) 催化磷酸五碳糖形成6-磷酸葡萄糖的過程，為代謝中的非氧化反應。轉酮酶和轉醛酶反應的可逆性，使磷酸六碳糖可不經過氧化反應，直接轉化為磷酸五碳糖。因此當細胞以較快速度進行複製，而需要大量磷酸五碳糖以合成核酸時，可由此過程產生。 蠶豆症： 與glucose 6-phosphate dehydrogenase(DHase) 缺乏有關。glucose 6-phosphate DHase是以NADP+作為輔酶，若此酵素缺乏，則NADPH製造發生困難，使得glutathione(GSH)無法還原，H2O2堆積，血紅蛋白處於高氧化狀態之氧化壓力之下，容易引起紅血球細胞膜受損破裂，出現溶血現象(hemolysis)，導致溶血性貧血，又稱為蠶豆症。 酒精在體內之代謝 肝臟是酒精最主要的代謝場所，當人體攝取酒精性飲 料之後，酒精主要是經由以下幾種酵素系統代謝： 1. 酒精脫氫酶(alcohol dehydrogenase, ADH) (1)位於細胞質中。 (2)當血液中酒精濃度較低時，酒精主要是經由此酵素的作用進行代謝。此外，此代謝速率受〔NAD＋〕影響，因此NAD＋為此反應速率之限制因子。 (3)代謝途徑如下： CH3CH2OH + NAD＋ → CH3CHO + NADH + H＋ MEOS (micorsomal ethanol oxidizing system) 細胞色素P450 2E1(cytochrome P450 2E1, CYP 2E1) (1)位於內質網。 (2)此酵素的活性會受到酒精所誘發。另外，此酵素亦參與許多藥物以及化學物質之代謝反應。 (3)代謝途徑如下： CH3CH2OH + NADPH + H＋ + O2 → CH3CHO + NADP＋+ 2H2O 3. 過氧化氫酶(catalase) (1)位於過氧化小體(peroxisome)內。 (2)此酵素主要功能是催化過氧化氫(H2O2)代謝成水(H2O)的反應。 (3)代謝途徑如下： CH3CH2OH + 2H2O2 → CH3CHO + 2H2O + O2 4. 黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO) (1)存在細胞質中。 (2)參與嘌呤(purine)代謝之反應，需要鐵、鉬作為輔因子。 (3)代謝途徑如下： CH3CH2OH + FAD +