磷酸戊糖途径

• 磷酸戊糖途径是一种与糖酵解它产生NADPH和戊糖(5-碳糖)以及5-磷酸核糖。
• 磷酸戊糖通路也被称为磷酸葡萄糖酸盐通路或己糖单磷酸分流。
• 虽然它涉及到葡萄糖的氧化，但它的主要作用是合成代谢而不是分解代谢。
• 它是生成核苷酸合成前体的重要途径，在红细胞中尤其重要。

位置

细胞浆肝脏、肾上腺皮质和泌乳乳腺的细胞浆在植物中，大多数步骤发生在质体中。

的途径

• 基质:Glucose-6-phosphate。

在这个过程中有两个不同的阶段。第一个是氧化阶段，产生NADPH，第二个是5碳糖的非氧化合成。

戊糖磷酸途径的反应

1.氧化反应

• 葡萄糖-6-磷酸转化为6-磷酸葡萄糖内酯和NADP⁺被还原为NADPH⁺H⁺．
  • 酶:glucose-6-phosphate脱氢酶
• 6-磷酸葡萄糖内酯被水解成6-磷酸葡萄糖酸酯。
  • 酶:Gluconolactonase
• 6-磷酸葡萄糖酸盐经过氧化，然后是脱羧。二氧化碳被释放，第二个NADPH被释放⁺H⁺是由NADP生成的⁺．剩下的碳形成核酮糖-5-磷酸。
  • 酶:6-phosphogluconate脱氢酶

2.Non-oxidative反应

• 核酮糖-5-磷酸异构化为核酮糖-5-磷酸或外二聚化为木酮糖-5-磷酸。
• 5-磷酸核糖和5-磷酸木酮糖在转酮酶和转醛酶的催化下发生反应，转移碳单位，最终形成果糖6-磷酸和甘油醛-3-磷酸。
  • 转酮酶需要硫胺焦磷酸，转移两个碳单位。
  • 转醛酶转移三碳单位。

戊糖磷酸途径的整体反应

3葡萄糖-6- p + 6 NADP⁺→3核酮糖-5- p + 3 CO₂+ 6 NADPH

3核酮糖-5- p→2木糖糖-5- p +核糖-5- p

2木糖-5- p +核糖-5- p→2果糖-6- p +甘油醛-3- p

戊糖磷酸途径的结果

• 氧化部分:不可逆转的。

生成两个NADPH，然后用于脂肪酸合成和胆固醇合成，并维持红细胞内的还原型谷胱甘肽。

• Nonoxidative部分:可逆的。

生成中间分子(核糖-5-磷酸;glyceraldehyde-3-phosphate;果糖-6-磷酸)用于核苷酸合成和糖酵解。

戊糖磷酸途径的调控

• 戊糖-磷酸途径中的关键酶是葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。
• 当摄入大量碳水化合物时，肝脏和脂肪组织中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶水平会增加。
• 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶受NADP+的刺激，受NADPH和棕榈酰辅酶a(脂肪酸合成途径的一部分)的抑制。

戊糖磷酸途径的目的

• 戊糖磷酸途径作为葡萄糖氧化的替代途径，不直接消耗或产生ATP。
• 戊糖磷酸途径产生用于脂肪酸合成的NADPH。在这些条件下，途径中产生的果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸重新进入糖酵解。
• NADPH也被用来还原谷胱甘肽(γ-谷氨酰胱氨酸甘氨酸)。
• 谷胱甘肽通过减少过氧化氢(H₂O₂）.
• 谷胱甘肽也被用来通过γ-谷氨酰胺循环在某些细胞的细胞膜上运输氨基酸。
• 代ribose-5-phosphate
• 当NADPH水平较低时，该途径的氧化反应可用于生成核苷酸生物合成的核糖-5-磷酸。
• 当NADPH水平较高时，该通路的可逆非氧化部分可用于从果糖-6-磷酸和甘油醛-3-磷酸合成核苷酸。

参考文献

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