主要特點
戊糖途徑的主要特點是葡萄糖直接氧化脫氫和脫羧,不必經過糖酵解和三羧酸循環,脫氫酶的輔酶不是NAD+而是NADP+,產生的NADPH作為還原力以供生物合成用,而不是傳遞給O2,無ATP的產生和消耗。
戊糖磷酸途徑總反應式是:
6G6P+12NADP++7H2O→5F6P+6CO2+Pi+12NADPH+12H+
途徑
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戊糖磷酸途徑(pentose phosphate pathway)也稱之單磷酸己糖支路(hexose monophosphate shunt)。是一個葡萄糖-6-磷酸經代謝產生NADPH和核糖-5-磷酸的途徑。該途徑包括 氧化和非氧化兩個階段,在氧化階段,葡萄糖-6-磷酸轉化為核酮糖-5-磷酸和CO2,並生成兩分子的NADPH;在非氧化階段,核酮糖-5-磷酸異構化生成核糖-5-磷酸或轉化為酵解中的兩個中間代謝物果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
戊糖磷酸途徑的氧化階段的兩步脫氫反應在生理條件下是不可逆的,為整個戊糖磷酸途徑的限速反應,催化這兩步反應的G6PDH和6PGDH都是該途徑的限速酶。戊糖磷酸途徑除了受G6PDH和6PGDH制約外,還受細胞內NADPH的調節,當[NADPH]/[NADP+] 比率過高時,會抑制G6PDH和6PGDH的活性。
任務
1、產生NADPH(注意:不是NADH!NADPH不參與呼吸鏈)2、生成磷酸核糖,為核酸代謝做物質準備
3、分解戊糖
過程
磷酸戊糖途徑可以分為氧化和非氧化兩個部分。氧化部分
第一步和糖酵解的第一步相同,在已糖激酶的催化下葡萄糖生成6磷酸葡萄糖。後來在6-磷酸葡萄糖脫氫酶(這也是磷酸戊糖途徑的限速酶)(Glucose-6-phosphat-dehydrogenase),6-磷酸葡糖酸內酯酶(6-Phosphogluconolactonase)和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶(6-Phosphogluconatdehydrogenase)的幫助下生成5- 磷酸核酮糖。非氧化部分
其實是一系列的基團轉移反應。在5-磷酸核酮糖的基礎上可以通過一系列基團轉移反應,將核糖轉變成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進入糖酵解途徑。這需要有酶的幫助,比如轉羥乙醛酶可以轉移兩個碳單位。而轉二羥丙酮基酶則可轉三個。特點
1、不完全氧化途徑,過程中有C6分解為C5\C4\C7。
2、完全氧化,由C6分解為3個CO2和C3碎片。
3、核糖5-磷酸和合成核糖的必要原料,體內核糖的分解也是這一途徑。
4、赤蘚糖4-磷酸、景天庚酮糖7-磷酸是芳香族胺基酸合成的前體。
5、生成NADPH+H+可提供生物合成代謝所需的氫。
6、將戊糖代謝與己糖代謝聯繫起來。
7、受葡萄糖-6-磷酸脫氫酶和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶兩個關鍵酶調控。
意義
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2、在紅細胞中保證谷胱甘肽的還原狀態。(防止膜脂 過氧化;維持 血紅素中的Fe2+;)(6-磷酸-葡萄糖
脫氫酶缺陷症——貧血病)。
3、該途徑的中間產物為許多物質的合成提供原料,如:5-P-核糖、 核苷酸、4-P-赤蘚糖、芳香族胺基酸。
4、 非氧化重排階段的一系列中間產物及酶類與光合作用中卡爾文循環的大多數中間產物和酶相同,因而磷酸戊糖途徑可與光合作用聯繫起來,並實現某些單糖間的互變。
5、PPP途徑是由葡萄糖直接氧化起始的可單獨進行氧化分解的 途徑,也是戊糖代謝的主要途徑。因此可以和EMP、TCA相互補充、相互配合,增加機體的適應能力。
磷酸戊糖途徑指機體某些組織(如肝、脂肪組織等)以6-磷酸葡萄糖為起始物在6-磷酸葡萄糖脫氫酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸進而代謝生成磷酸戊糖為中間代謝物的過程,又稱為 磷酸已糖旁路。