请问为什么说经过磷酸戊糖途径有6分子戊糖转化成了5分子己糖? 试述磷酸戊糖途径的生理意义
6分子葡萄糖同时参加戊糖磷酸途径为什么生成5分子葡糖-6-磷酸
磷酸戊糖途径 也称为磷酸戊糖旁路(对应于双磷酸已糖降解途径,即Embden-Meyerhof途径)。是一种葡萄糖代谢途径。这是一系列的酶促反应,可以因应不同的需求而产生多种产物,显示了该途径的灵活性。葡萄糖会先生成强氧化性的5磷酸核糖,后者经转换后可以参与糖酵解后者是核酸的生物合成。部分糖酵解和糖异生的酶会参与这一过程。反应场所是细胞溶质(Cytosol)。所有的中间产物均为磷酸酯。过程的调控是通过底物和产物浓度的变化实现的。磷酸戊糖途径的任务 1 产生NADPH(注意:不是NADH!NADPH不参与呼吸链) 2 生成磷酸核糖,为核酸代谢做物质准备 3 分解戊糖过程磷酸戊糖途径可以分为氧化和非氧化两个部分。氧化部分第一步和糖酵解的第一步相同,在已糖激酶的催化下葡萄糖生成6磷酸葡萄糖。后来在6-磷酸葡萄糖脱氢酶(这也是磷酸戊糖途径的限速酶)(Glucose-6-phosphat-dehydrogenase),6-磷酸葡糖酸内酯酶(6-Phosphogluconolactonase)和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-Phosphogluconatdehydrogenase)的帮助下生成5-磷酸核酮糖。非氧化部分其实是一系列的基团转移反应。在5-磷酸核酮糖的基础上可以通过一系列基团转移反应,将核糖转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而进入糖酵解途径。这需要有酶的帮助,比如转羟乙醛酶可以转移两个碳单位。而转二羟丙酮基酶则可转三个。调节虽然6-磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的限速酶,但是磷酸戊糖途径的调节主要是通过底物和产物浓度的变化实现的。它是一“旁路”。当机体需要NADPH和磷酸核糖的时候,葡萄糖就会流入这一途径。特别是在脂肪酸和固醇合成发生的地方。磷酸戊糖途径:指机体某些组织以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸己糖旁路。
想问一下,磷酸戊糖途径是把6磷酸葡萄糖变成他自己,为什么还产生了能量?
生化啊,好久远的知识了。 回忆一下(不保证完全准确):磷酸戊糖途径不产ATP,另外也不是把6磷酸葡萄糖变成自己,产物主要是NADPH供氢体和各种6C,5C,4C,3C化合物以及二氧化碳和水。NADPH中的H和NADH、FADH不同,不参与氧化呼吸,所以不产生ATP。
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磷酸戊糖途径全过程
一、概念:戊糖磷酸途径(Pentose Phosphate Pathway)又称戊糖支路(Pentose Shunt)、己糖单磷酸途径(Hexose Monophophate Pathway)、磷酸葡萄糖酸氧化途径(Phosphategluconate Oxidative Pathway)、以及戊糖磷酸循环( Pentose Phosphate Cycle)等,这些名称强调从磷酸化的六碳糖形成磷酸化五碳糖的过程。
戊糖磷酸途径是糖代谢的第二条重要途径,是葡萄糖分解的另外一种机制,在细胞溶胶中进行,广泛存在于动植物细胞内。
二:概述过程:磷酸戊糖途径是指从G-6-P脱氢反应开始,经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物,然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。该旁路途径的起始物是G-6-P,返回的代谢产物是3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖,其重要的中间代谢产物是5-磷酸核糖和NADPH。整个代谢途径在胞液中进行。关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶。
三、详述过程:
全过程可分为两个阶段:氧化阶段和非氧化阶段
(一)物质代谢
1.代谢途径
(1)反应和中间代谢物
(2)酶和辅酶
(3)能量和还原力的传递
(4)碳架的变化 6C→5C+CO2;5C+5C→3C+7C;3C +7C→4C+6C;5C+4C→3C+6C(5)(5)抑制剂
(6)总反应式
3 G-6-P+6NADP+ →3 CO2+6 NADPH+2 F-6-P+3-P-甘油醛
(二)能量代谢
3分子的G-6-P产生6分子的NADPH+H+和1分子3-P-甘油醛,同时又返回2分子的G-6-P,也就是1分子的G-6-P产生6分子的NADPH+H+和1分子3-P-甘油醛。那么2分子的G-6-P产生12分子的NADPH+H+和2分子3-P-甘油醛,其中2分子3-P-甘油醛可以通过EMP的逆过程变成G-6-P,这样,1分子的G-6-P净产生12分子的NADPH+H+(它的穿梭总是免费的),合36分子的ATP。1分子的葡萄糖就可以产生35分子的ATP。
(三)葡糖异生作用和糖酵解作用的互相协调
当一条途径活跃时,另一条途径的活性就相应的降低,磷酸果糖激酶和果糖-1,6-二磷酸酶是起调控作用的关键酶。当葡萄糖供应丰富时,果糖-2,6-二磷酸作为细胞内的分了信号也处于高水平。它活化糖酵解作用并抑制异生途径经。果糖-2,6-二磷酸受到破坏则引起果糖-1,6-二磷酸酶活性加强,从而加速葡糖异生作用。胰高血糖素/胰岛素比值升高,也促进葡糖异生作用的加快。丙酮酸羧化和丙酮羧化酶所受到的调节使它们同时都不是处于最活跃的状态。别构调节和可逆磷酸化作用都是迅速的。这类调节为转录调节。
糖代谢的磷酸戊糖途径
磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)是葡萄糖氧化分解的另一条重要途径,它的功能不是产生ATP,而是产生细胞所需的具有重要生理作用的特殊物质,如NADPH和5-磷酸核糖。这条途径存在于肝脏、脂肪组织、甲状腺、肾上腺皮质、性腺、红细胞等组织中。代谢相关的酶存在于细胞质中。 磷酸戊糖途径是一个比较复杂的代谢途径:6分子葡萄糖经磷酸戊糖途径可以使1分子葡萄糖转变为6分子CO2。磷酸戊糖途径的过程
反应可分为两个阶段:第一阶段是氧化反应,产生NADPH及5-磷酸核糖;第二阶段是非氧化反应,是一系列基团的转移过程。
第一阶段:氧化反应
6-磷酸葡萄糖由6-磷酸葡萄糖脱氢酶(glucose 6-phosphate dehydrogenase,G-6-PD)及6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的催化作用,NADP+是它们的辅酶,G-6-P在第一位碳原子上脱氢脱羧而转变为5-磷酸核酮糖,同时生成2分子NADPH+H+及1分子CO2。5-磷酸核酮糖在异构酶的作用下成为5-磷酸核糖。
在这一阶段中产生了NADPH+H+和5-磷酸核糖这两个重要的代谢产物。
第二阶段:非氧化反应--一系列基团的转移
在这一阶段中磷酸戊糖继续代谢,通过一系列的反应,循环再生成G-6-P。5-磷酸核酮糖经异构反应转变为5-磷酸核糖或5-磷酸木酮糖,三种形式的磷酸戊糖经转酮醇酶催化转移酮醇基(—CO-CH20H)及转醛醇酶催化转移醛醇基(-CHOH-CO-CH20H),进行基团转移,中间生成三碳、七碳、四碳和六碳等的单糖磷酸酯,最后转变成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛,进一步代谢成为G-6-P。 磷酸戊糖途径不是供能的主要途径,它的主要生理作用是提供生物合成所需的一些原料。
(一)提供NADPH+H+
⒈NADPH+H+作为供氢体,参与生物合成反应。如脂肪酸、类固醇激素等生物合成时都需NADPH+H+,所以脂类合成旺盛的组织如肝脏、乳腺、肾上腺皮质、脂肪组织等磷酸戊糖途径比较活跃。
⒉NADPH+H+是加单氧酶体系的辅酶之一,参与体内羟化反应,例如一些药物、毒物在肝脏中的生物转化作用等。
3.NADPH+H+是谷胱甘肽还原酶的辅酶,NADPH使氧化型谷胱甘肽变为GSH,对维持红细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)的正常含量起重要作用。GSH能去除红细胞中的H2O2,维护红细胞的完整性:H2O2在红细胞中的积聚,会加快血红蛋白氧化生成高铁血红蛋白的过程,降低红细胞的寿命;H2O2对脂类的过氧化会导致红细胞膜的破坏,造成溶血。
遗传性G-6-PD缺乏的患者,磷酸戊糖途径不能正常进行,造成NADPH+H+减少,GSH含量低下,红细胞易破坏而发生溶血性黄疸。他们常因食用蚕豆而诱发,故称为蚕豆病。
(二)5-磷酸核糖为核苷酸、核酸的合成提供原料。
(三)三碳糖、四碳糖、五碳糖、七碳糖及六碳糖通过磷酸戊糖途径互相转换。