磷酸戊糖途徑最新課件

1、磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑l 在組織中添加酵解抑制劑在組織中添加酵解抑制劑碘乙酸碘乙酸（抑制（抑制3-P-3-P-甘油醛脫氫甘油醛脫氫酶）或酶）或氟化物氟化物（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被消耗；（抑制烯醇化酶）等，葡萄糖仍可被消耗；并且并且C C1 1更容易氧化成更容易氧化成COCO2 2；發(fā)現(xiàn)了；發(fā)現(xiàn)了6-P-6-P-葡萄糖脫氫酶和葡萄糖脫氫酶和6-P-6-P-葡萄糖酸脫氫酶及葡萄糖酸脫氫酶及NADPNADP+ +；發(fā)現(xiàn)了五碳糖、六碳糖；發(fā)現(xiàn)了五碳糖、六碳糖和七碳糖；說明葡萄糖還有其他代謝途徑（和七碳糖；說明葡萄糖還有其他代謝途徑（1931-1931-19511

2、951）。）。l 19531953年闡述了磷酸戊糖途徑（年闡述了磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pentose phosphate pathway)pathway)，PPPPPP途徑，也叫磷酸己糖支路；亦稱戊糖磷途徑，也叫磷酸己糖支路；亦稱戊糖磷酸循環(huán)；亦稱酸循環(huán)；亦稱Warburg-DickensWarburg-Dickens戊糖磷酸途徑。戊糖磷酸途徑。l PPPPPP途徑廣泛存在動、植物細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。途徑廣泛存在動、植物細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。 磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)磷酸戊糖途徑磷酸戊糖途徑二、磷酸戊糖途徑的意義二、磷酸戊糖途徑的意義三、三、磷酸戊糖途徑

3、磷酸戊糖途徑調(diào)控調(diào)控磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)6-P6-P葡萄葡萄糖脫氫酶糖脫氫酶6-P6-P葡萄糖葡萄糖酸內(nèi)酯酶酸內(nèi)酯酶6-P6-P葡萄糖葡萄糖酸脫氫酶酸脫氫酶H20H20NADP+NADP+NADPHNADPH+H+H+ +NADP+NADP+NADPHNADPH+H+H+ +COCO2 2磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)6-P葡萄糖脫氫酶葡萄糖脫氫酶6-P葡萄糖酸內(nèi)酯酶葡萄糖酸內(nèi)酯酶6-P葡萄糖酸脫氫酶葡萄糖酸脫氫酶H20H20H+磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)P戊糖異構(gòu)酶戊糖異構(gòu)酶P戊糖表異構(gòu)酶戊糖表異構(gòu)酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)醛酶轉(zhuǎn)醛酶轉(zhuǎn)酮酶轉(zhuǎn)酮酶磷酸戊糖途徑PPT課件 (2) 其中其中1

4、 1分子轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿愚D(zhuǎn)變?yōu)?P-P-二羥丙酮二羥丙酮1 1，6-6-二二P P果糖果糖1 1X6-PX6-P果糖果糖醛羧酶醛羧酶二二P P果糖酯酶果糖酯酶H H2 2O OPiPi表明表明1 1個(gè)個(gè)6-P6-P葡萄糖經(jīng)葡萄糖經(jīng)6 6次循環(huán)被徹底氧化為次循環(huán)被徹底氧化為6 6個(gè)個(gè)CO2CO2故反應(yīng)帶有循環(huán)機(jī)制故反應(yīng)帶有循環(huán)機(jī)制磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)二、磷酸戊糖途徑的意義二、磷酸戊糖途徑的意義 1、產(chǎn)生大量的產(chǎn)生大量的NADPHNADPH，為細(xì)胞的各種合成反應(yīng)提供，為細(xì)胞的各種合成反應(yīng)提供還原還原劑（力）劑（力），比如參與脂肪酸和固醇類物質(zhì)的合成。，比如參與脂肪

5、酸和固醇類物質(zhì)的合成。 2 2、在紅細(xì)胞中保證、在紅細(xì)胞中保證谷胱甘肽谷胱甘肽的還原狀態(tài)。（防止膜脂的還原狀態(tài)。（防止膜脂過氧化；過氧化； 維持血紅素中的維持血紅素中的FeFe2+2+; ;）（）（6-P-6-P-葡萄糖脫葡萄糖脫氫酶遺傳缺陷癥氫酶遺傳缺陷癥貧血病）貧血?。?3 3、該途徑的中間產(chǎn)物為許多物質(zhì)的合成提供原料，如：、該途徑的中間產(chǎn)物為許多物質(zhì)的合成提供原料，如： 5-P-5-P-核糖核糖 核苷酸核苷酸 4-P-4-P-赤蘚糖赤蘚糖 芳香族氨基酸芳香族氨基酸 4 4、非氧化重排階段的一系列中間產(chǎn)物及酶類與光合作、非氧化重排階段的一系列中間產(chǎn)物及酶類與光合作用中卡爾文循環(huán)的大多數(shù)中間

6、產(chǎn)物和酶相同，因而用中卡爾文循環(huán)的大多數(shù)中間產(chǎn)物和酶相同，因而磷酸戊糖途徑可與光合作用聯(lián)系起來，并實(shí)現(xiàn)某些磷酸戊糖途徑可與光合作用聯(lián)系起來，并實(shí)現(xiàn)某些單糖間的互變。單糖間的互變。磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)5 5、PPPPPP途徑是由葡萄糖直接氧化起始的可途徑是由葡萄糖直接氧化起始的可單獨(dú)進(jìn)行氧化分解的途徑。因此可以和單獨(dú)進(jìn)行氧化分解的途徑。因此可以和EMPEMP、TCATCA相互補(bǔ)充、相互配合，增加機(jī)體的適應(yīng)相互補(bǔ)充、相互配合，增加機(jī)體的適應(yīng)能力。能力。磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)三、三、磷酸戊糖途徑的磷酸戊糖途徑的調(diào)控調(diào)控l 磷酸戊糖途徑的速度主要受生物合成時(shí)磷酸戊糖途徑的速度主要受生

7、物合成時(shí)NADPH的需要所調(diào)節(jié)。的需要所調(diào)節(jié)。 NADPH反饋抑制反饋抑制6-P-葡萄糖脫氫酶的活性。葡萄糖脫氫酶的活性。磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)第三節(jié)第三節(jié) 糖元的合成與分解糖元的合成與分解 一一 、糖元的合成作用（自學(xué)）、糖元的合成作用（自學(xué)）二、糖元的分解作用（自學(xué)）二、糖元的分解作用（自學(xué)）磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)1、克服糖酵解的三步不可逆反應(yīng)?？朔墙徒獾娜讲豢赡娣磻?yīng)。2 2、糖酵解在細(xì)胞液中進(jìn)行，糖異生則分別在線粒體和細(xì)胞、糖酵解在細(xì)胞液中進(jìn)行，糖異生則分別在線粒體和細(xì)胞液中進(jìn)行。液中進(jìn)行。磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)葡萄糖葡萄糖 6-

8、P 6-P葡萄糖葡萄糖6-P6-P果糖果糖1 1，6-6-二二P P果糖果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛P-P-二羥丙酮二羥丙酮1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PEPPEP丙酮酸丙酮酸二磷酸果糖酶二磷酸果糖酶6-P6-P葡萄糖磷酸酶葡萄糖磷酸酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸激酶丙酮酸激酶己糖激酶己糖激酶磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶糖酵解途徑糖酵解途徑糖異生途徑糖異生途徑磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸（不能跨越（不能跨越 線粒體膜）線粒體膜）C C2 2O+O+ATPATP+H+H2 2O OADP+PiAD

9、P+Pi丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶丙酮酸丙酮酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸蘋果酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸草酰乙酸PEPPEPGTPGTPGDP+CGDP+C2 2O OPEPPEP羧化激酶羧化激酶1、丙酮酸、丙酮酸 PEP胞液胞液線粒體線粒體NADH+H+NADH+H+磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)2 2、1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖 6-6-磷酸果糖磷酸果糖 1 1，6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖+H2O 6-+H2O 6-磷酸果糖磷酸果糖+ +PiPi3 3、6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖+H2O +H2O 葡萄糖葡萄糖+Pi+Pi二磷酸果糖酶二磷酸果糖

10、酶6-P6-P葡萄糖磷酸酶葡萄糖磷酸酶磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)葡萄糖葡萄糖 6-P 6-P葡萄糖葡萄糖6-P6-P果糖果糖1 1，6-6-二二P P果糖果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛P-P-二羥丙酮二羥丙酮1 1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸3-3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸PEPPEP丙酮酸丙酮酸大多數(shù)氨基酸大多數(shù)氨基酸乳酸乳酸CoriCori循環(huán)循環(huán)TCATCA的中間產(chǎn)物的中間產(chǎn)物糖異生途徑及其前體糖異生途徑及其前體草酰乙酸草酰乙酸反芻動物體內(nèi)反芻動物體內(nèi)乙酸、丙酸乙酸、丙酸丁酸丁酸琥珀酰琥珀酰C0AC0A磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)葡萄糖葡萄糖 6-P

11、 6-P葡萄糖葡萄糖6-P6-P果糖果糖1 1，6-6-二二P P果糖果糖3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛P-P-二羥丙酮二羥丙酮2X12X1，3-3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸2X3-2X3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2X2-2X2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸2XPEP2XPEP2丙酮酸丙酮酸糖異生的能量計(jì)算糖異生的能量計(jì)算？消耗消耗2ATP+2GTP消耗消耗2ATP2NADH+2H磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)（三）、糖異生途徑的意義糖異生途徑的意義 葡萄糖異生對人類以及其他動物是絕對需要的途徑：人葡萄糖異生對人類以及其他動物是絕對需要的途徑：人腦對葡萄糖有高度依賴性。紅細(xì)胞也需要葡萄糖。尤其腦對葡萄糖有高

12、度依賴性。紅細(xì)胞也需要葡萄糖。尤其在饑餓狀態(tài)下葡萄糖異生尤為重要；在機(jī)體處在劇烈運(yùn)在饑餓狀態(tài)下葡萄糖異生尤為重要；在機(jī)體處在劇烈運(yùn)動時(shí)，也需要非糖物質(zhì)及時(shí)提供葡萄糖，以動時(shí)，也需要非糖物質(zhì)及時(shí)提供葡萄糖，以維持血糖水維持血糖水平。平。 補(bǔ)充肝糖原補(bǔ)充肝糖原 調(diào)節(jié)酸堿平衡調(diào)節(jié)酸堿平衡 當(dāng)油料種子萌發(fā)時(shí)，脂肪酸經(jīng)乙酰當(dāng)油料種子萌發(fā)時(shí)，脂肪酸經(jīng)乙酰CoA通過通過乙醛酸循環(huán)乙醛酸循環(huán)合成琥珀酸合成琥珀酸 TCA循環(huán)循環(huán) 糖異生糖異生葡萄糖供種子萌發(fā)使用供種子萌發(fā)使用磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)（四）、葡萄糖異生作用的調(diào)節(jié)（四）、葡萄糖異生作用的調(diào)節(jié)（P218） 糖酵解作用糖酵解作用 6-P果糖果糖

13、糖異生作用糖異生作用 磷酸果糖激酶磷酸果糖激酶果糖果糖1.6-1.6-二磷酸酶二磷酸酶1 1、6-6-二磷酸果糖二磷酸果糖PEP丙酮酸丙酮酸草酰乙酸草酰乙酸丙酮酸激酶丙酮酸激酶丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶PEPPEP羧激酶羧激酶G GF-2F-2、6BP6BPAMPAMPATPATP檸檬酸檸檬酸H+H+活化活化抑制抑制F-1F-1、6BP6BP活化活化ATPATPALaALa抑制抑制F-2F-2、6BP6BPAMPAMP檸檬酸活化檸檬酸活化抑制抑制ADPADP抑制抑制乙酰乙酰CoACoA活化活化ADPADP抑制抑制磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)糖異生與糖酵解作用的相互調(diào)節(jié)：糖異生與糖酵解作用的相互

14、調(diào)節(jié)：1 1、磷酸果糖激酶（、磷酸果糖激酶（PFKPFK）和果糖）和果糖-1-1、6-6-二磷酸酶的調(diào)節(jié)：二磷酸酶的調(diào)節(jié)： 當(dāng)當(dāng)AMPAMP水平高時(shí)，表明需要水平高時(shí)，表明需要ATPATP， PFKPFK激活，增加激活，增加糖酵解，由糖酵解，由于于果糖果糖-1-1、6-6-二磷酸酶二磷酸酶受抑制，則糖受抑制，則糖異生關(guān)閉。當(dāng)異生關(guān)閉。當(dāng)ATP和檸檬酸和檸檬酸水平高時(shí)，水平高時(shí)， PFKPFK受抑制，降低受抑制，降低糖酵解的速率，檸檬酸糖酵解的速率，檸檬酸增加增加果糖果糖- -1 1、6-6-二磷酸酶二磷酸酶活性，從而增加糖活性，從而增加糖異生速率。異生速率。 當(dāng)饑餓時(shí)，由于血糖水平低，激素當(dāng)饑

15、餓時(shí)，由于血糖水平低，激素胰高血糖素釋放，引起胰高血糖素釋放，引起cAMPcAMP的級聯(lián)作用，的級聯(lián)作用， 使酶蛋白磷酸化（使酶蛋白磷酸化（FBPase2FBPase2活化），降低活化），降低F-2F-2、6-6-BPBP；當(dāng)進(jìn)食時(shí)，；當(dāng)進(jìn)食時(shí)，血糖水平較高，激素血糖水平較高，激素胰島素釋放，使胰島素釋放，使F-2F-2、6-BP6-BP增加，激活增加，激活PFKPFK，加速，加速酵解；同時(shí)酵解；同時(shí)F-2F-2、6-BP6-BP的增加抑制的增加抑制果糖果糖-1-1、6-6-二磷酸酶活性，二磷酸酶活性，使糖使糖異生作用受抑制。異生作用受抑制。磷酸戊糖途徑PPT課件 (2)2 2、丙酮酸激酶、丙

16、酮酸羧化酶和、丙酮酸激酶、丙酮酸羧化酶和PEPPEP羧激酶的調(diào)節(jié)：羧激酶的調(diào)節(jié)： 高水平的高水平的ATPATP和和AlaAla抑制抑制丙酮酸激酶丙酮酸激酶，從而抑制糖酵解；由，從而抑制糖酵解；由于該情況下乙酰于該情況下乙酰CoACoA亦是充裕的，則活化亦是充裕的，則活化丙酮酸羧化酶，丙酮酸羧化酶，有助于有助于糖異生的進(jìn)行。反之，在細(xì)胞供能狀態(tài)較低時(shí)，糖異生的進(jìn)行。反之，在細(xì)胞供能狀態(tài)較低時(shí)，ADPADP水平較高，水平較高，則抑制則抑制丙酮酸羧化酶丙酮酸羧化酶和和PEPPEP羧激酶羧激酶，關(guān)閉糖異生作用。，關(guān)閉糖異生作用。 丙酮酸激酶丙酮酸激酶被被F-1F-1、6BP6BP活化（前饋激活），即需要活化（前饋激