高中生物竞赛磷酸戊糖途径课件.pptx

磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径 磷酸戊糖途径磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway) (pentose phosphate pathway) 此途径由此途径由6-6-磷酸葡萄糖开始生成具有重要生理功能的磷酸葡萄糖开始生成具有重要生理功能的NADPHNADPH和和5-5-磷酸核糖。全过程中无磷酸核糖。全过程中无ATPATP生成，因此此过生成，因此此过程不是机体产能的方式。其主要发生在肝脏、脂肪组程不是机体产能的方式。其主要发生在肝脏、脂肪组织、哺乳期的乳腺、肾上腺皮质、性腺、骨髓和红细织、哺乳期的乳腺、肾上腺皮质、性腺、骨髓和红细胞等胞等。 磷酸戊糖途径在细胞液中进行，全过程分为不可磷酸戊糖途径在细胞液中进行，全过程分为不可逆的氧化阶段和可逆的非氧化阶段。逆的氧化阶段和可逆的非氧化阶段。 在氧化阶段，在氧化阶段，3 3个分子个分子6-6-磷酸葡萄糖在磷酸葡萄糖在6-6-磷酸葡磷酸葡萄糖脱氢酶和萄糖脱氢酶和6-6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶等催化下经氧磷酸葡萄糖酸脱氢酶等催化下经氧化脱羧生成化脱羧生成6 6个分子个分子NADPH+HNADPH+H+ +，3 3个分子个分子COCO2 2和和3 3个分个分子子5-5-磷酸核酮糖；磷酸核酮糖； 在非氧化阶段，在非氧化阶段，5-5-磷酸核酮糖在转酮基酶磷酸核酮糖在转酮基酶(TPP(TPP为辅酶为辅酶) )和转硫基酶催化下使部分碳链进行相互转换，和转硫基酶催化下使部分碳链进行相互转换，经三碳、四碳、七碳和磷酸酯等，最终生成经三碳、四碳、七碳和磷酸酯等，最终生成2 2分子分子6-6-磷酸果糖和磷酸果糖和1 1分子分子3-3-磷酸甘油，它们可转变为磷酸甘油，它们可转变为6-6-磷酸磷酸葡萄糖继续进行磷酸戊糖途径，也可以进入糖有氧葡萄糖继续进行磷酸戊糖途径，也可以进入糖有氧氧化或糖酵解途径。氧化或糖酵解途径。糖有氧氧化的生理意义糖有氧氧化的生理意义 1.1.三羧酸循环是机体获取能量的主要方式。三羧酸循环是机体获取能量的主要方式。1 1个分子个分子葡萄糖经无氧酵解仅净生成葡萄糖经无氧酵解仅净生成2 2个分子个分子ATPATP，而有氧氧，而有氧氧化可净生成化可净生成3232（3030）个）个ATPATP。2.2.三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三种主要有机物三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径。在体内彻底氧化的共同代谢途径。 乙酰乙酰CoA + 3NADCoA + 3NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2H+ FAD + GDP + Pi + 2H2 2O O 2CO2CO2 2 + 3NADH + 3H+ 3NADH + 3H+ + + FADH + FADH2 2 + GTP + HSCoA+ GTP + HSCoA Pasteur Pasteur在研究酵母发酵时，发现在在研究酵母发酵时，发现在供氧充足的条件下，细胞内糖酵解作用受供氧充足的条件下，细胞内糖酵解作用受到抑制。葡萄糖消耗和乳酸生成减少，这到抑制。葡萄糖消耗和乳酸生成减少，这种有氧氧化对糖酵解的抑制作用称为巴斯种有氧氧化对糖酵解的抑制作用称为巴斯德效应德效应(Pasteur effect)(Pasteur effect)。 氟乙酰胺在酰胺酶作用下生成氟乙酸，后者可进氟乙酰胺在酰胺酶作用下生成氟乙酸，后者可进一步生成氟乙酰一步生成氟乙酰CoA。FCH2CONH2 FCH2COOH FCH2COSCoA 解氟灵解氟灵(乙酰胺乙酰胺) CH3CONH2 CH3COOH CH3CO SCoA 二者竞争性地与酰胺酶结合，以此解毒。二者竞争性地与酰胺酶结合，以此解毒。C C5 5 + + C C5 5 C C3 3 + C + C7 7 C C3 3 + C + C7 7 C C4 4 + + C C6 6 C C5 5 + C + C4 4 C C3 3 + C + C6 6总反应总反应 3C3C5 5 2C 2C6 6 + C+ C3 3 非氧化分支反应示意图非氧化分支反应示意图生理意义生理意义 1. 5-1. 5-磷酸核糖的生成，此途径是葡萄糖在体磷酸核糖的生成，此途径是葡萄糖在体内生成内生成5-5-磷酸核糖的唯一途径，故命名为磷酸磷酸核糖的唯一途径，故命名为磷酸戊糖通路，戊糖通路，5-5-磷酸核糖是合成核苷酸辅酶及核磷酸核糖是合成核苷酸辅酶及核酸的主要原料，故损伤后修复、再生的组织酸的主要原料，故损伤后修复、再生的组织( (如梗塞的心肌、部分切除后的肝脏如梗塞的心肌、部分切除后的肝脏) )，此代谢，此代谢途径都比较活跃。途径都比较活跃。2.NADPH+H+与与NADH不同，它携带的氢不是通过呼吸链氧化磷不同，它携带的氢不是通过呼吸链氧化磷酸化生成酸化生成ATP，而是作为供氢体参与许多代谢反应，具有多种不，而是作为供氢体参与许多代谢反应，具有多种不同的生理意义。同的生理意义。(1)作为供氢体，参与体内多种生物合成反应，例如脂肪酸、胆固作为供氢体，参与体内多种生物合成反应，例如脂肪酸、胆固醇和类固醇激素的生物合成，都需要大量的醇和类固醇激素的生物合成，都需要大量的NADPH+H+。(2)是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持还原型谷胱甘肽是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持还原型谷胱甘肽(GSH)的正的正常含量，有重要作用，常含量，有重要作用，GSH能保护某些蛋白质中的巯基。能保护某些蛋白质中的巯基。(3)参与肝脏生物转化反应，肝细胞内质网含有以参与肝脏生物转化反应，肝细胞内质网含有以NADPH+H+为供为供氢体的加单氧酶体系，参与激素、药物、毒物的生物转化过程。氢体的加单氧酶体系，参与激素、药物、毒物的生物转化过程。 调控方式调控方式 1 1 幼年时期，需核糖多于幼年时期，需核糖多于NADPHNADPH，反应为，反应为 5C5C6 6 6C 6C5 5 2 2 成年正常时，需二者相等，正常氧化成年正常时，需二者相等，正常氧化 C C6 6 + 2NADP + 2NADP+ + + H + H2 2O CO C5 5 + 2NADPH + 2H + 2NADPH + 2H+ + + CO + CO2 2 3 3 成年肥胖时，需成年肥胖时，需NADPHNADPH多于多于5-5-磷酸核糖磷酸核糖 C C6 6 + 12NADP + 12NADP+ + + 6H + 6H2 2O 6COO 6CO2 2 + 12NADPH + 12H + 12NADPH + 12H+ + + + Pi Pi 4 4 需能时，需能时，6-6-磷酸葡萄糖则彻底氧化分解磷酸葡萄糖则彻底氧化分解