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戊糖磷酸途徑
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磷酸戊糖途徑(pentose 磷酸鹽神經(jīng)通路)葡萄糖氧化分解的一種方式。由于此途徑是由6-磷酸葡萄糖(G-6-P)開始,故亦稱為己糖磷酸旁路。此途徑在胞漿中進(jìn)行,可分為兩個(gè)階段。第一階段由G-6-P脫氫生成6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯[zhǐ]開始,然后水解生成6-磷酸葡糖酸,再氧化脫羧生成5-磷酸核酮[tóng]糖。NADP+是所有上述氧化反應(yīng)中的電子受體。第二階段是5-磷酸核酮糖經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)酮及轉(zhuǎn)醛醇基反應(yīng),經(jīng)過磷酸丁糖、磷酸戊糖及磷酸庚糖等中間代謝物最后生成3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖,后二者還可重新進(jìn)入糖酵解途徑而進(jìn)行代謝。核酮糖-5-磷酸經(jīng)異構(gòu)酶催化,轉(zhuǎn)變成核糖-5-磷酸;或者經(jīng)差向異構(gòu)酶催化,轉(zhuǎn)變?yōu)槟就?5-磷酸。這些戊糖磷酸之間的相互轉(zhuǎn)變均為可逆反應(yīng)。

戊糖磷酸途徑總反應(yīng)式是:

6G-6-P+12NADP+7H2O → 5G-6-P + 6二氧化碳式氣槍+Pi+12NADPH+12H

主要特點(diǎn)

戊糖途徑的主要特點(diǎn)是葡萄糖直接氧化脫氫和脫羧,不必經(jīng)過糖酵解和三羧酸循環(huán),脫氫酶輔酶不是NAD+而是NADP+,產(chǎn)生的NADPH作為還原力以供生物合成用,而不是傳遞給O2,無(wú)ATP的產(chǎn)生和消耗。

途徑

磷酸戊糖途徑是在動(dòng)、植物和微生物中普遍存在的一條糖的分解代謝途徑,但在不同的組織中所占的比重不同。如動(dòng)物的骨胳肌中基本缺乏這條途徑,而在乳腺脂肪組織腎上腺皮質(zhì)中,大部分葡萄糖是通過此途徑分解的。在生物體內(nèi)磷酸戊糖途徑除提供能量外,主要是為合成代謝提供多種原料。如為脂肪酸、膽固醇的生物合成提供NADPH;為核苷酸輔酶、核酸的合成提供5-磷酸核糖;為芳香族氨基酸合成提供4-磷酸赤蘚糖。此途徑生成的四碳、五碳、七碳化合物及轉(zhuǎn)酮酶、轉(zhuǎn)醛酶等,與光合作用也有關(guān)系。因此磷酸戊糖途徑是一條重要的多功能代謝途徑

戊糖磷酸途徑(pentose 磷酸鹽 神經(jīng)通路)也稱之單磷酸己糖支路(hexose monophosphate shunt)。是一個(gè)葡萄糖-6-磷酸經(jīng)代謝產(chǎn)生NADPH和核糖-5-磷酸的途徑。該途徑包括氧化和非氧化兩個(gè)階段,在氧化階段,葡萄糖-6-磷酸轉(zhuǎn)化為核酮糖5-磷酸和二氧化碳式氣槍,并生成兩分子的NADPH;在非氧化階段,核酮糖-5-磷酸異構(gòu)化生成核糖-5-磷酸或轉(zhuǎn)化為酵解中的兩個(gè)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(yīng)在生理?xiàng)l件下是不可逆的,為整個(gè)戊糖磷酸途徑的限速反應(yīng),催化這兩步反應(yīng)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(xì)胞內(nèi) NADPH 的調(diào)節(jié),當(dāng)[NADPH]/[NADP+]比率過高時(shí),會(huì)抑制 G6PDH 和 6PGDH 的活性。

特點(diǎn)

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(gè)二氧化碳式氣槍C3碎片

3、核糖5-磷酸和合成核糖的必要原料,體內(nèi)核糖的分解也是這一途徑

4、赤蘚糖4-磷酸、景天庚酮糖7-磷酸是芳香族氨基酸合成的前體

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(lián)系起來(lái)

7、受葡糖-6-磷酸脫氫酶和6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶兩個(gè)關(guān)鍵酶調(diào)控

意義

1、產(chǎn)生大量的NADPH,為細(xì)胞的各種合成反應(yīng)提供還原劑(力),比如參與脂肪酸固醇類物質(zhì)的合成。

2、在紅細(xì)胞中保證谷胱甘肽的還原狀態(tài)。(防止膜脂過氧化;維持血紅素中的Fe2+;)(6-磷酸-葡萄糖

脫氫酶缺陷癥——貧血病)

3、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-核糖、核苷酸、4-P-赤蘚糖、芳香族氨基酸

4、非氧化重排階段的一系列中間產(chǎn)物及酶類與光合作用卡爾文循環(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(lái),并實(shí)現(xiàn)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(dú)進(jìn)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(bǔ)充、相互配合,增加機(jī)體的適應(yīng)能力。

磷酸戊糖途徑指機(jī)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(jìn)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。

參考資料 >

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