戊糖途径课件

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1、戊糖途径课件,磷酸戊糖途径和糖异生作用,戊糖途径课件,一、戊糖磷酸途径: Pentose Phosphate Pathway. 磷酸己糖支路. 己糖单磷酸途径. 戊糖支路. 戊糖磷酸循环.,戊糖途径课件, 糖酵解 有氧氧化 细胞内糖的其他分解途径分解代谢支路/旁路,糖在体内的主要分解途径., 戊糖磷酸途径,磷酸戊糖为代表性中间产物.,糖酵解在磷酸己糖处分支.,戊糖途径课件,（一）磷酸戊糖途径的发现1、碘乙酸和氟化物不能完全抑制糖的利用.2、存在: 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 葡萄糖酸-6-磷酸脱氢酶 其他磷酸化五碳、六碳、七碳糖,NADP+为其辅酶,戊糖途径课件,细胞质中,（二）磷酸戊糖途径的主要

2、反应,戊糖途径课件,6-磷酸葡萄糖,6-磷酸果糖,戊糖途径课件,6-磷酸葡萄糖脱氢酶,6-磷酸葡萄糖酸内酯,6-磷酸葡萄糖,水解,戊糖途径课件,6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶,5-磷酸核酮糖,6-磷酸葡萄糖酸,5-磷酸核糖,5-磷核酮糖异构酶,戊糖途径课件,从五C糖重新生成6C 糖,5-磷酸木酮糖,转酮酶,转酮酶,转醛酶,3-磷酸甘油醛,7-磷酸景天庚酮糖,6-磷酸果糖,4-磷酸赤藓糖,5-磷酸木酮糖,6-磷酸果糖,3-磷酸甘油醛,6-磷酸葡萄糖,5-磷酸核糖,戊糖途径课件,（三）戊糖磷酸途径反应速度的调控, 氧化阶段两步反应都是不可逆的. NADPH与NADP+竞争葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 和葡萄糖酸

3、-6-磷酸脱氢酶上的结合位点 -产物抑制. 受NADP+/ NADPH的调节,戊糖途径课件,3、戊糖磷酸途径的主要作用： 为机体提供5-磷酸核糖和NADPH（1）机体需要5-磷酸核糖NADPH G-6-P F-6-P F-1,6-二磷酸 甘油醛-3-P F-6-P和甘油醛-3-P 5-磷酸核糖,耗ATP,糖酵解,戊糖途径课件,（2）机体对5-磷酸核糖和NADPH需求相当, 磷酸戊糖途径的氧化阶段占优势.（3）机体对NADPH的需求 5-磷酸核糖 G彻底分解产生足够的NADPH.,戊糖途径课件,每循环一次，生成2个NADPH+H+/6分子ATP1分子G循环6次完全分解，产生30个ATP葡萄糖活化

4、为G-6-P，消耗1个ATP,戊糖途径课件,每循环一次，生成2个NADPH+H+/6分子ATP1分子G循环6次完全分解，产生30个ATP葡萄糖活化为G-6-P，消耗1个ATP,戊糖途径课件,（四）戊糖磷酸途径的生物意义,（1） NADPH为许多物质的合成提供还原力.（2） 是联系戊糖代谢的途径.（3） 产能（29ATP） 不通过糖酵解.（4） 维护红细胞及含巯基蛋白的正常功能.（5） 磷酸核糖用于DNA、RNA的合成. 木酮糖参与光合作用固定CO2. 各种单糖用于合成各类多糖.,戊糖途径课件,CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COOH （CH2 ）3 CH2 HC NH2 SH COOH

5、还原型谷胱甘肽,戊糖途径课件,Glu-Cys-Gly SH还原型谷胱甘肽,戊糖途径课件,Glu-Cys-Gly S S 氧化型谷胱甘肽 Glu-Cys-Gly GSSG + NADPH 2GSH + NADP+,+ H+,戊糖途径课件,（一）葡萄糖异生（Gluconeogenesis） 以非糖物质为前体合成葡萄糖.,二、糖的其他代谢途径,戊糖途径课件,机体能源物质利用的基本顺序： 机体先消耗葡萄糖. 然后消耗糖原. 最后通过糖异生维持血糖稳定.,戊糖途径课件,1、糖异生途径： 部位：肝脏（线粒体、细胞质）. 糖异生是逆糖酵解过程而发生，但不是简单 的逆转反应. 必须克服糖酵解途径中3个不可逆步

6、骤.,戊糖途径课件,戊糖途径课件,第一步,丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸,必须通过苹果酸或天冬氨酸穿梭系统完成.,戊糖途径课件,苹果酸脱氢酶,羧化酶,磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸烯醇式丙酮酸激酶,GTP,戊糖途径课件,线粒体基质,乙酰CoA别构激活剂,戊糖途径课件,草酰乙酸不能通过线粒体内膜草酰乙酸 天冬氨酸（穿膜） 草酰乙酸草酰乙酸 苹果酸（穿膜） 草酰乙酸,线粒体,胞液,谷草转氨酶,谷草转氨酶,线粒体,胞液,苹果酸脱氢酶,苹果酸脱氢酶,戊糖途径课件,细胞质（或线粒体中）：,戊糖途径课件,1.6-二磷酸果糖,6-磷酸果糖,果糖1.6-二磷酸酶,磷酸果糖激酶,第二步：,戊糖途径课件,6-磷酸葡萄糖,葡萄糖

7、,己糖激酶,葡萄糖6-磷酸酶,第三步：, 葡萄糖6-磷酸酶主要存在于肝脏、肾脏和肠上皮细胞中， 生成的葡萄糖可以进入血液维持血糖的稳定. 肌肉细胞、脑细胞不存在葡萄糖6-磷酸酶，不能利用葡萄 糖6-磷酸生成葡萄糖。 肝脏中，糖异生作用的主要物质来源是骨骼肌活动产物乳 酸和丙氨酸.,戊糖途径课件,丙酮酸通过糖异生形成一个G，消耗6个ATP,2丙酮酸 2磷酸烯醇式丙酮酸：2 ATP2=42个3-P-甘油 酸 2个1.3-BP-甘油酸：12=2共计6分子ATP,糖异生是耗能过程：,戊糖途径课件,哪些物质可以通过糖异生途径形成葡萄糖？,凡能转变成糖代谢中间产物的物质均可.,1、乳酸回炉再造解毒、节能，

8、延缓疲劳.2、饥饿状态下，氨基酸、甘油维持血糖浓度： 机体先消耗葡萄糖. 然后消耗糖原. 糖异生维持血糖稳定.,戊糖途径课件,2、糖异生的生理意义,（1） 饥饿状态下维持血糖浓度恒定.（2） 调节酸碱平衡.（3） 回收乳酸分子中的能量. 葡萄糖 产生乳酸 转运至肝脏.经糖异生作用生成葡萄糖，转运至肌肉组织加以利用，这一过程称为乳酸循环（Cori循环）.,酵解,血循环,戊糖途径课件,乳酸循环（Cori循环）,肌肉,肝脏,G,丙酮酸,乳酸,糖酵解,NADH+H+,NAD+,乳酸,乳酸,丙酮酸,G,NAD+,NADH+H+,G,糖异生,血液,戊糖途径课件,乳酸循环是肝和肌肉组织中酶特点所致. 生理意

9、义：避免损失乳酸；防止酸中毒.乳酸循环是耗能的过程，2分子乳酸异生为葡萄糖需消耗6分子ATP。,戊糖途径课件,3、糖异生作用的调节 糖异生与糖酵解相互协调,（1） 高浓度6-P-G： 抑制己糖激酶、活化磷酸酶. 抑制糖酵解、促进糖异生.,己糖激酶,6-P-G,G,6-P-G,G,磷酸酶,戊糖途径课件,（2）,6-P-F,1，6-二磷酸果糖,磷酸果糖激酶-1,1，6-二磷酸果糖,6-P-F,二磷酸果糖磷酸酶-1,柠檬酸：抑制磷酸果糖激酶，活化二磷酸果糖磷酸酶-1 ，抑制糖酵解，促使糖异生；,戊糖途径课件,2，6-二磷酸果糖：是磷酸果糖激酶-1的激活剂、促进糖酵解，抑制糖异生.,戊糖途径课件,磷酸

10、果糖激酶-2,二磷酸果糖磷酸酶-2,2.6-二磷酸果糖, 血糖升高 胰岛素分泌增加 2.6-二磷酸果糖合成增加. 2.6-二磷酸果糖促进葡萄糖分解，抑制糖异生； 血糖降低胰岛素的分泌减少，胰高血糖素分泌增加 2.6-二磷酸果糖合成减少 葡萄糖分解抑制，糖异生作用增强.,6-磷酸果糖,戊糖途径课件,（3）,PEP,丙酮酸,丙酮酸激酶,丙酮酸,PEP,丙酮酸羧化酶,PEP羧激酶,乙酰CoA:刺激丙酮酸羧化酶活性，促进糖异生.ADP: 刺激酵解，抑制丙酮酸羧化酶.ATP: 抑制丙酮酸激酶（酵解），促进糖异生.,戊糖途径课件,3、乳糖不耐症lactose intolerant. 小肠细胞乳糖酶活性大部

11、分/全部消失.4、细菌的乳糖操纵子（代谢调控）.,戊糖途径课件,三、糖原的分解, 糖 原 (glycogen)： 是动物体内糖的储存形式之一， 是机体能迅速动用的能量储备.,戊糖途径课件,糖原储存的主要器官：,戊糖途径课件,脑组织：不能利用脂肪酸，正常情况下主要依赖葡萄糖供能.红细胞：没有线粒体，完全通过糖酵解获能.骨髓及神经组织：代谢活跃，主要利用葡萄糖供能., 依赖葡萄糖供能的主要组织和器官.,戊糖途径课件, 糖原分解的定义：指肝糖原分解为葡萄糖的过程. 反应部位：胞浆和内质网内腔面.,1、 糖原的分解,戊糖途径课件,糖原磷酸化酶的作用位点：,G-1-P,磷酸化酶 a,非还原性末端,磷酸,

12、+,断键部位,戊糖途径课件,2. 脱枝酶的作用 ：,转移葡萄糖残基水解-1.6-糖苷键,转移酶活性,戊糖途径课件,3. 1-P-葡萄糖 6-P-葡萄糖 .,戊糖途径课件,4. 6-P-葡萄糖水解生成葡萄糖,肝、肾、肠细胞,6-P-葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖-6-磷酸酶,因此，肝糖原分解可以生成葡萄糖，维持血糖的稳定，供应重要脏器代谢需要的能源物质.,戊糖途径课件,肌糖原的分解：,肌糖原分解的前三步反应与肝糖原分解过程相同.肌肉组织中不存在葡萄糖-6-P酶.生成6-P-葡萄糖不能转变成葡萄糖释放入血，维持血糖稳定，而只能进入酵解途径进一步代谢.因此，肌糖原分解仅供肌肉组织代谢之用.肌糖原分解代谢与乳

13、酸循环的关系.,戊糖途径课件, 糖原分解反应的意义：,肝糖原：分解不仅可以氧化供能，而且可以分解为游离的葡萄糖维持血糖恒定.肌糖原：是肌肉收缩时的主要供能物质，可经糖酵解途径转化为乳酸，经血液循环到肝脏，转变为肝糖原或葡萄糖，对血糖的调节起间接作用.,戊糖途径课件,四、糖原的合成, 合成部位： 组织定位：主要在肝脏、肌肉. 细胞定位：胞液.过程（略）, 定义：葡萄糖、半乳糖和果糖等单糖在体内相应酶的 作用下合成糖原的过程.,戊糖途径课件,6-P-葡萄糖的代谢去路：,G（补充血糖）,G-6-P,F-6-P（进入酵解途径）,G-1-P,Gn（合成糖原）,UDPG,6-磷酸葡萄糖酸（进入磷酸戊糖途径）,戊糖途径课件,Thanks,