第二十五章戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径.ppt

主要内容：戊糖磷酸途径及其生物学意义；葡糖异生作用；葡萄糖出入动物细胞的特殊运载机构；乙醛酸途径；寡糖类的生物合成和分解  一、戊糖磷酸途径 戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway)又称戊糖支路(pentose shunt)、己糖单磷酸途径(hexose monophosphate pathway)、磷酸葡糖酸氧化途径(phosphogluconate oxidative pathway)及戊糖磷酸循环(pentose phosphate cycle)等 一、戊糖磷酸途径 (一)戊糖磷酸途径的发现 戊糖磷酸途径的发现是从研究糖酵解过程的观察中开始 . 向糖酵解研究中的组织匀浆中添加碘乙酸等抑制剂，葡萄糖的利用仍在继续 1931年 Otto Warburg等发现葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡糖酸脱氢酶 1953年Dickens F. 发表相关论文 戊糖磷酸途径的概况：从6分子G-6-P开始循环一圈变成5分子G-6-P，净结果是1分子G-6-P彻底氧化成CO2和H2O，另外在这个过程中产生了大量的NADPH。 (二)戊糖磷酸途径的主要反应 戊糖磷酸途径可分为三个阶段： 第一阶段是氧化阶段。 第二，第三阶段是非氧化阶段。 第一阶段： G-6-P→Ru-5-P，包括反应1，2，3 总结第一阶段： 脱氢，水解，脱氢脱羧（氧化脱羧），产生了NADPH（2分子NADPH/1分子G-6-P）。 第二阶段： 戊糖磷酸的异构 包括反应4，4′ 2 Xu-5-P 3 Ru-5-P 1 R-5-P 第三阶段： 分子重组产生3C、4C、5C、6C、7C糖的 磷酸酯，包括反应5，6，7，8。 有2个特殊的酶催化 2 Xu-5-P 3 Ru-5-P 2 F-6-P ＋1 G-3-P 1 R-5-P 戊糖磷酸途径的总反应式： 6 G-6-P+12NADP++7H2O→5G-6-P+6CO2+12NADPH +12H++H3PO4 净结果是1分子G-6-P彻底降解放出6CO2， 同时还原12分子NADP成12分子NADPH。 (三)戊糖磷酸途径反应速度的调控 戊糖磷酸途径的调节点主要是G-6-P脱氢酶，这是一个不可逆反应，是戊糖磷酸途径中的限速一步。 NADPH是G-6-P脱氢酶的竞争性抑制剂，当NADPH/NADP+的比值大于10时，其抑制作用可达90%。 (四)戊糖磷酸途径的生物学意义 （1）供能。 （2）产生大量的NADPH，可供给组织中合成代谢的 需要 。 （3）产生的R-5-P是核酸生物合成的必需原料,也是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的相互转变提供条件。 （4）戊糖磷酸途径是戊糖代谢的重要途径 。 （5）戊糖磷酸途径与糖酵解和光合作用有密切关 系 。 （6）CO2的重要来源之一。 二、糖的异生 人每天消耗160±20g葡萄糖,75%由大脑消耗 糖的异生是指从非糖物质合成葡萄糖的过程。 动物体内糖异生主要发生于肝(90%)和肾(10%)内。 糖异生的途径基本上是糖酵解的逆转，糖酵解 中有三步反应是不可逆的。 The pyruvate carboxylase reaction The PEP carboxykinase reaction 糖酵解和糖异生的调节 三、葡萄糖出入动物细胞的特殊运载机构 葡萄糖出入细胞质膜，并不是简单的扩散作用，而是靠葡萄糖的特殊运送机构，称为葡萄糖运载蛋白。 红细胞的跨膜运载蛋白往复进行着两种形的构象变化。 葡萄糖运载蛋白有许多种，在结构和功能上属于一个家族。已发现的葡萄糖运载蛋白命名为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4、GLUT5及GLUT7。这类蛋白质由一条约为500个氨基酸残基的多肽链构成。它们的共同结构是有12个跨膜片段。 四、乙醛酸循环 乙醛酸循环的总反应： 2乙酰-CoA+NAD++2H2O→琥珀酸+2CoA+NADH+H+ 或2乙酰-CoA+2NAD++FAD→草酰乙酸