戊糖磷酸途徑和糖的其他代謝途徑第一頁，共29頁。（一）戊糖磷酸途徑的發(fā)現(xiàn)在研究糖酵解過程中，發(fā)現(xiàn)在組織勻漿中添加碘乙酸、氟化物等糖酵解抑制劑，葡萄糖的利用仍可進行；1931年OttoWarburg等發(fā)現(xiàn)G-6-p脫氫酶和葡萄糖酸-6-p脫氫酶可以使葡萄糖進入未知的代謝途徑，NADP+是兩種酶的輔酶；FrankDickens分離了戊糖磷酸途徑的不少中間物——3、4、5、6、7碳的發(fā)現(xiàn)；FrankDickens于1953年在總結前人工作的基礎上提出了戊糖磷酸途徑，隨后證明這一途徑普遍存在。Warburg-Dickens戊糖磷酸途徑。第二頁，共29頁。果糖-1,6-二磷酸酶第三頁，共29頁。氧化階段非氧化反應階段（2異構化+3基團轉移）戊糖磷酸途徑的主要反應異構酶差向異構酶第四頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的氧化階段6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖葡萄糖-6-磷酸6-磷酸葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯葡萄糖-6-磷酸脫氫酶內(nèi)酯酶6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶第五頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的非氧化階段Ⅰ核酮糖-5-磷酸異構酶核酮糖-5-磷酸烯二醇中間物核糖-5-磷酸第六頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的非氧化階段Ⅱ核酮糖-5-磷酸木酮糖-5-磷酸核酮糖-5-磷酸差向異構酶第七頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的非氧化階段Ⅲ轉酮酶木酮糖-5-磷酸核糖-5-磷酸甘油醛-3-磷酸景天庚酮糖-7-磷酸形成七碳產(chǎn)物將底物磷酸途徑與糖酵解途徑聯(lián)為一體第八頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的非氧化階段Ⅳ景天庚酮糖-7-磷酸甘油醛-3-磷酸赤蘚糖-4-磷酸果糖-6-磷酸轉醛酶轉醛酶轉移的是三碳單位轉酮酶轉移的是二碳單位第九頁，共29頁。戊糖磷酸途徑的非氧化階段Ⅴ轉酮酶赤蘚糖-4-磷酸甘油醛-3-磷酸果糖-6-磷酸木酮糖-5-磷酸將底物磷酸途徑與糖酵解途徑聯(lián)為一體第十頁，共29頁。（三）戊糖磷酸途徑的調(diào)控第一步反應是不可逆反應，同時也是戊糖磷酸途徑的限速步驟。此步驟最重要的調(diào)控因子是NADP+水平。NADP+是第一步反應的電子受體，接受電子形成NADPH，可以產(chǎn)生競爭性抑制。NADP+/NADPH的比值直接影響葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的活性。NADP+/NADPH是決定戊糖磷酸途徑運行強度的重要因素。只要NADP+的濃度稍微高于NADPH的濃度，即能夠使酶激活而保證所產(chǎn)生的NADPH及時滿足還原性生物合成以及其他方面的需要。轉酮酶和轉醛酶催化的反應都是可逆反應，可以根據(jù)細胞需要，靈活的與糖酵解聯(lián)系。第十一頁，共29頁。對NADPH和核糖-5-磷酸的需求決定戊糖磷酸途徑中G-6-P的去路1．當機體對核糖-5-磷酸的需要遠遠超過對NADPH的需要時，大量的葡萄糖-6-磷酸通過糖酵解途徑轉變?yōu)楣?6-磷酸和甘油醛-3-磷酸，這兩種物質(zhì)進入戊糖磷酸途徑，以逆反應的途徑生成核糖-5-磷酸。2．當機體對NADPH和核糖-5-磷酸的需要處于平衡狀態(tài)時，戊糖磷酸途徑的前半部分處于優(yōu)勢，后半部分由于核糖-5-磷酸的離去而運行很弱。3．當機體對NADPH的需要遠遠超過對核糖-5-磷酸的需要時，戊糖磷酸途徑正常運行，核糖-5-磷酸轉變成葡萄糖-6-磷酸重新進入氧化階段。結合P151圖25-2看第十二頁，共29頁。（四）戊糖磷酸途徑的生物學意義1．戊糖磷酸途徑是細胞產(chǎn)生還原力的主要途徑NADPH不能進入呼吸電子傳遞鏈，只能以還原力的形式用于合成代謝途徑中的還原反應。NADPH作為主要供氫體，為脂肪酸、固醇、四氫葉酸等的合成、氨的同化等反應所必需。保證紅細胞中的谷胱甘肽處于還原狀態(tài)，而還原型谷胱甘肽可維持蛋白質(zhì)結構的完整性，防止膜脂被過氧化物等氧化，保持血紅素中的Fe處于＋2價。有些人因遺傳缺陷缺乏葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，容易產(chǎn)生溶血性貧血癥。第十三頁，共29頁。（四）戊糖磷酸途徑的生物學意義2．戊糖磷酸途徑是細胞內(nèi)不同糖分子的重要來源許多不同碳鏈長度的糖都可以由戊糖磷酸途徑獲得，它們可以進一步轉變成各種單糖和多糖。合成各種核苷酸和各種含核糖的輔酶所需的核糖都來源于戊糖磷酸途徑。（最重要的就是產(chǎn)生磷酸戊糖）第十四頁，共29頁。第十五頁，共29頁。定義：葡糖異生作用指的是以非糖物質(zhì)作為前體合成葡萄糖的作用。常見的可用于合成葡萄糖的物質(zhì)有：丙酮酸、乳酸、丙酸、甘油、氨基酸等。（掌握）二、葡糖異生作用糖異生作用場所主要為肝，部分在腎中進行。此外大腦、骨骼肌或心肌也進行極少量的糖異生作用（了解）。（胞質(zhì)溶膠）進行糖異生的原因：中樞神經(jīng)系統(tǒng)、紅細胞、腎髓質(zhì)、眼晶狀體等組織需要直接利用葡萄糖供能。第十六頁，共29頁。（一）葡糖異生作用途徑己糖激酶磷酸葡萄糖異構酶磷酸果糖激酶醛縮酶磷酸丙糖異構酶磷酸甘油醛脫氫酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸變位酶烯醇化酶丙酮酸激酶第十七頁，共29頁。1、丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸草酰乙酸磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶線粒體胞質(zhì)溶膠第十八頁，共29頁。（一）蘋果酸穿梭（二）天冬氨酸穿梭第十九頁，共29頁。丙酮酸→磷酸烯醇式

丙酮酸總反應式丙酮酸+ATP+GTP+H2O→磷酸烯醇式丙酮酸+ADP+GDP+Pi第二十頁，共29頁。2、果糖-1,6-二磷酸→果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸酶果糖-1,6-二磷酸+H2O————→果糖-6-磷酸+Pi3、葡萄糖-6-磷酸→葡萄糖葡萄糖-6-磷酸+H

2O———————→葡萄糖＋Pi葡萄糖-6-磷酸酶葡萄糖-6-磷酸酶是結合在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的一種酶，其活性需要一種與鈣離子結合的穩(wěn)定蛋白協(xié)同作用。葡萄糖-6-磷酸——→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——→特殊轉運途徑——→胞質(zhì)溶膠葡萄糖第二十一頁，共29頁。第二十二頁，共29頁。第二十三頁，共29頁。2丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++6H2O→葡萄糖+4ADP+2GDP+6Pi+2NAD+ΔG0’=－37.66kJ/mol第二十四頁，共29頁。（二）葡糖異生作用的調(diào)節(jié)

與糖酵解作用關系密切糖酵解活躍，則糖異生受限；反之亦然。無用循環(huán)（底物循環(huán)）：糖酵解和葡糖異生同時進行，即一方面是葡萄糖轉化為丙酮酸，一方面是丙酮酸重新合成葡萄糖。在這種往復轉變過程中，只是凈消耗了兩個ATP和兩個GTP分子。因此，這種循環(huán)稱“無用循環(huán)”。第二十五頁，共29頁。（三）乳酸的再利用和可立氏循環(huán)

激烈運動：肌肉細胞需要更多ATP→糖酵解加強→NADH生成速率高于進入呼吸鏈速率→通過乳酸脫氫酶作用再生NAD+→乳酸過量→血液→肝臟細胞乳酸→