戊糖磷酸途径和糖原合成与分解.pptxVIP

戊糖磷酸途径和糖原合成与分解第1页/共29页 1. 是糖代谢的第二条重要途径2. 在细胞浆中进行3. 广泛存在于动植物细胞内 第一节 戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway， PPP）第2页/共29页 一、 概念磷酸戊糖途径是指由葡萄糖生成磷酸戊糖及NADPH+H+，前者再进一步转变成3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖的反应过程。磷酸戊糖途径又称戊糖支路（pentose shunt)、己糖单磷酸途径（hexose monophosphate pathway)、磷酸葡糖酸氧化途径（phosphogluconate oxidative pathway)、戊糖磷酸循环（pentose phosphate cycle)。这些名称均强调从磷酸化的六碳糖形成磷酸化的五碳糖。第3页/共29页 二、磷酸戊糖途径的反应过程 磷酸戊糖途径的核心反应式： G-6-P + 2NADP+ + H2O → R-5-P + 2NADPH + 2H+ +CO2全部代谢过程可分为两个阶段：氧化脱羧阶段：生成NADPH及CO2非氧化分子重排阶段：一系列基团的转移第4页/共29页 1. 磷酸戊糖途径的氧化脱羧阶段G-6-P6-P-葡萄糖酸内酯6-P-葡萄糖脱氢酶6-P-葡萄糖酸内酯酶①第5页/共29页 6-P-葡萄糖酸5-P-核酮糖6-P-葡萄糖酸脱氢酶②第6页/共29页 2.磷酸戊糖途径的非氧化分子重排阶段6 核酮糖-5-磷酸2 甘油醛-3-磷酸2 景天庚酮糖-7-磷酸2 赤藓丁糖-4-磷酸2 果糖-6-磷酸2 核糖-5-磷酸2 木酮糖-5-磷酸1 果糖-1， 6-二磷酸Pi H2O1 果糖-6-磷酸转醛酶异构酶转酮酶2 果糖-6-磷酸2 甘油醛-3-磷酸转酮酶醛缩酶阶段之一阶段之二阶段之三2 葡萄糖-6-磷酸（5×）异构酶2 木酮糖-5-磷酸果糖-1， 6-二磷酸酶第7页/共29页 磷酸戊糖途径的非氧化阶段之一（核酮糖-5-磷酸异构化）差向异构酶异构酶木酮糖-5-磷酸核糖-5-磷酸核酮糖-5-磷酸第8页/共29页 磷酸戊糖途径的非氧化阶段之二（基团转移）转醛酶+2赤藓糖-4-磷酸2果糖-6-磷酸转酮酶2甘油醛-3-磷酸+景天庚酮糖-7-磷酸2H2+2核糖-5-磷酸木酮糖-5-磷酸第9页/共29页 基团转移（续前）+23-磷酸甘油醛26-磷酸果糖转酮酶+24-磷酸赤藓糖25-磷酸木酮糖第10页/共29页 果糖-1,6-二磷酸醛缩酶果糖-1,6-二磷酸酯酶H2O Pi果糖-6-磷酸磷酸戊糖途径的非氧化阶段之三 （甘油醛-3-磷酸异构、缩合与水解）2甘油醛-3-磷酸异构酶葡萄糖-6-磷酸磷酸葡萄糖异构酶第11页/共29页 磷酸戊糖途径的总反应式 6 G-6-P + 12NADP+ +7 H2O 5 G-6-P + 6CO2 + 12NADPH +12H+第12页/共29页 产生大量NADPH,主要用于还原（加氢）反应，为细胞提供还原力三、磷酸戊糖途径的生理意义 产生大量的磷酸核糖和其它重要中间产物 与光合作用联系，实现某些单糖间的转变第13页/共29页 第二节 糖原的分解与合成第14页/共29页 糖原：是由若干个葡萄糖单位组成的具有许多分支结构的多糖， 是动物体内糖的储存形式。糖原以颗粒形式存在于细胞质中，颗粒中除含糖原外，还有催化其合成与降解的酶以及调节蛋白。糖原主要储存在肝和肌肉组织中 糖原的结构糖原的分子结构：糖原的结构肝糖原分解主要是补充血糖肌糖原分解主要是为肌肉收缩提供能量。第15页/共29页 一、糖原的分解 (Glycogen breakdown)糖原（葡萄糖单位n）＋H3PO4 糖原（葡萄糖单位n－1）＋葡萄糖-1-磷酸糖原磷酸化酶肝糖原分解后绝大部分转化为葡萄糖释放入血。糖原磷酸化酶糖原脱枝酶磷酸葡萄糖变位酶糖原磷酸解的反应过程为：糖原的降解需要三种酶：第16页/共29页 糖原磷酸化酶 从糖原的非还原端逐个断下葡萄糖分子，催化断裂的是末端葡萄糖残基C1与相邻葡萄糖残基C4之间的糖苷键（?-1，4-糖苷键），断裂后氧原子留在C4上。只作用到糖原分支点前4个葡萄糖残基处即不能再继续催化。糖原磷酸化酶b 糖原磷酸化酶a无活性磷酸化酶激酶糖原糖原脱枝酶 具有糖基转移酶和a-(1→6)糖苷酶的活性有活性第17页/共29页 糖原磷酸解的步骤糖原核心非还原端磷酸化酶a转移酶 G -1-P脱枝酶（释放1个葡萄糖）G G -6-PG第18页/共29页 葡萄糖磷酸变位酶葡萄糖-1-磷酸