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戊糖磷酸途径及糖原合成
第十一章 磷酸戊糖途径及糖的其他代谢途径;磷酸戊糖途径的发现是从研究糖酵解过程中开始的。
研究糖酵解时,向组织匀浆中添加碘乙酸和氟化物等抑制剂后,糖酵解过程停止,但是葡萄糖的利用仍在继续。
说明在糖酵解之外,还有其他未知的葡萄糖代谢利用途径。;1931年发现了两个关键酶:6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡糖酸脱氢酶。两个酶可以促使葡萄糖的代谢走向糖酵解以外的未知途径。
随后又发现了一些非糖酵解途径的代谢中间产物:磷酸戊糖酸、磷酸己糖酸、景天庚酮糖、核糖、脱氧核糖等。
1950年代,酶分离纯化技术及同位素标记技术促进了对戊糖磷酸途径的研究。;磷酸戊糖途径: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,进而代谢生成以磷酸戊糖为中间代谢物的过程,称为磷酸戊糖途径,简称PPP途径。又称戊糖支路、戊糖磷酸循环等。;磷酸戊糖途径的两个阶段;磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段;磷酸戊糖途径的非氧化基团转移阶段;果糖-6-磷酸;5-磷酸核酮糖
ribulose 5-phosphate; 许多细胞中合成代谢消耗的NADPH远比核糖需要量大,因此,葡萄糖经此途径生成了多余的核糖。
第二阶段反应的意义就在于能通过一系列基团转移反应,将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而与糖酵解过程联系起来,因此磷酸戊糖途径亦称为已糖磷酸支路。;二分子五碳糖的基团转移反应;七碳糖与三碳糖的基团转移反应;四碳糖与五碳糖的基团转移反应;转酮酶与转醛酶;磷酸戊糖途径二个阶段的反应式;磷酸戊糖途径的总反应式;磷酸戊糖途径;磷酸戊糖途径小结;磷酸戊糖途径的生物学意义;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。;糖异生作用是指以非糖物质作为前体合成为葡萄糖的作用。
非糖物质:甘油、丙酮酸、乳酸、生糖氨基酸;糖异生主要途径和关键反应;糖异生途径关键反应之一;糖异生途径关键反应之二;糖异生途径关键反应之三;酵解;糖酵解和葡萄糖异生的关系;三、寡糖和多糖的生物合成与分解;乳糖的分解由乳糖酶或β-半乳糖苷酶(微生物)催化。乳糖水解后形成半乳糖和葡萄糖。
不少成人的乳糖酶活力下降,出现乳糖不耐症(不能消化乳糖,腹胀、恶心、腹泻等症状)。
细菌的β-半乳糖苷酶为诱导酶,天然诱导物为1,6-别乳糖,常用的人工诱导物为IPTG(异丙基硫代半乳糖苷)。;(二) 糖蛋白的生物合成 ;2.寡糖与多肽链连接的类型;UDPG的结构;;G;? 直链淀粉合成
由淀粉合成酶催化,需引物(Gn),ADPG供糖基,形成α-1,4糖苷键。
? 支链淀粉合成
淀粉合成酶:催化形成α-1,4糖苷键
Q酶(分支酶):既能催化α-1,4糖苷键的断裂,又能催化α-1,6糖苷键的形成;淀粉的分枝结构;四、糖原分解和生物合成;(一)糖原的生物学意义;(二)糖原的降解(glycogen breakdown);磷酸化酶催化1-4糖苷键磷酸解;2.糖原脱支酶(glycogen debranching enzyme,包括糖基转移酶)催化的反应;3.磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase);(三)糖原的生物合成 ——由葡萄糖合成糖原的过程;1、G-1-P在尿苷二磷酸葡糖焦磷酸化酶催化下生成UDPG。
催化单糖基的活化形成糖核苷二磷酸,为各种聚糖形成时,提供糖基和能量。
动物细胞中糖原合成时需UDPG;
植物细胞中蔗糖合成时需UDPG,淀粉合成时需ADPG,纤维素合成时需GDPG和UDPG。;2、在糖原合成酶催化下, UDPG将葡萄糖残??加到已存在的、糖原分子的分支的非还原端,形成?-1,4-糖苷键(催化?-1,4-糖苷键的合成),连接葡萄糖残基。
3、在糖原分支酶催化下,将?-1,4-糖苷键转换为?-1,6-糖苷键,形成有分支的糖原(催化?-1,6-糖苷键的合成)。;糖原合成酶反应;糖原新分支的形成;小 结
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