磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径()也称为戊糖磷酸途径五碳糖磷酸途径磷酸戊糖旁路(对应于双磷酸己糖降解途径,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(Ribose-5-phosphate),后者经转换后可以参与糖酵解或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。反应场所是胞质溶胶。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。

作用
该途径的主要作用是:
#产生NADPH作为还原当量,用于细胞内的还原生物合成反应(注意不是NADH,NADH参与呼吸链,而NADPH参与脂肪酸合成)。
#生成核糖 5-磷酸(R5P),为核酸代谢做物质准备(用于核苷酸和核酸的合成)。
#产生用于合成芳香族氨基酸的赤藓糖 4-磷酸(E4P) 。
#代谢戊糖。

过程
磷酸戊糖途径可以分为氧化和非氧化两个部分。

氧化阶段
在此阶段,两个NADP +分子被还原为NADPH ,以利用6-磷酸葡萄糖转化为5-磷酸核酮糖所产生的能量。
整组反应可以总结如下:

总反应:
葡萄糖-6-磷酸 + 2 NADP+ + H2O → 核酮糖-5-磷酸 + 2 NADPH + 2 H+ + CO2

非氧化阶段
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。

参见

  • 葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏症 - 一种遗传性疾病,它会破坏磷酸戊糖途径
  • 核糖核酸(RNA)
  • 硫胺#缺乏病徵

延伸阅读
*[http://www.biox.cn/content/20050826/35111.htm 生命经纬-磷酸戊糖途径]
*[https://web.archive.org/web/20060430210749/http://www2.ufp.pt/~pedros/bq/ppp.htm 磷酸戊糖途径 (英文)]

外部連結
*[http://homepage.ufp.pt/pedros/bq/ppp.htm The chemical logic behind the pentose phosphate pathway]
*
*[http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?path:hsa00030 Pentose phosphate pathway Map – Homo sapiens]

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