生物化学.ppt

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1615251280解决。

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　　生物化学

　　Chapter 3 Metabolism of Carbohydrate

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　　糖分解代谢的调节

　　如代谢过程中加入碘乙酸,氟化物，结果如何?

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　　第四节磷酸己糖支路 (HMP途径) Pentaose phosphate pathway p147

　　碘乙酸,氟化物等EMP相关酶抑制剂的加入,葡萄糖仍被利用. 同位素的标记葡萄糖C1,C6,标明放出的C1:C6比例不同.更多的是C1.Why?

　　HMP

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　　第四节磷酸己糖支路 (HMP途径) p147

　　(Gp:) 己糖单磷酸途径 (Hexose Monophosphate Pathway)

　　(Gp:) 戊糖(磷酸)支路 (pentose phosphate shunt)

　　(Gp:) 磷酸己糖支路 (Hexose Monophosphate shunt)

　　(Gp:) 磷酸己糖旁路

　　(Gp:) 磷酸葡萄糖酸途径(phosphogluconate pathway)

　　Also known as:

　　It occurs in the cytosol (细胞溶质).

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　　标题： 4. 磷酸己糖支路(HMP)

　　正文： 1、可在有氧条件下进行; 2、整个代谢途径在细胞液中进行; 3、代谢主要目的不是获得能量，而是获得还原能力.

　　4.1 概述

　　One fate of G6P is the pentose pathway.

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　　正文： The pathway begins with the glycolytic intermediate glucose 6-P(G-6-P). It reconnects with glycolysis because two of the end products of the pentose pathway are glyceraldehyde 3-P (G-3-P) and fructose 6-P(F-6-P); two intermediates further down in the glycolytic pathway. It is for this reason that the pentose pathway is often referred to as a shunt (支路).

　　The pentose pathway is a shunt.

　　glyceraldehyde 3-P (G-3-P)

　　fructose 6-P(F-6-P)

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　　It’s a shunt

　　HMP

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　　正文： The pathway yields reducing potential in the form of NADPH . The pathway yields ribose 5-phosphate (核糖-5-P). DNA RNA Various cofactors (CoA, FAD, SAM:S-腺苷甲硫氨酸, NAD+/NADP+).

　　What does the pentose phosphate pathway achieve?

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　　HMP提供大量还原能(NADPH)

　　NADPH is a phosphorylated form of NADH.

　　In general, with some exceptions, NADH is used to drive the phosphorylation of ADP to ATP. NADPH is used where reducing potential is required for synthetic reactions.

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　　脂肪酸

　　胆固醇

　　神经传递素

　　核苷

　　解毒

　　合成

　　谷胱甘肽

　　单(加)氧酶

　　NADPH参于的代谢

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　　Pythagoras毕达哥拉斯

　　Falafel沙拉三明治

　　fava bean ?蚕豆?

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　　标题： 4. 磷酸己糖支路(HMP)

　　正文： 4. 可产生戊糖、四碳糖等生物合成的原料; 5. 没有专一的终产物; 6. 反应分两个阶段进行

　　4.1 概述

　　①氧化阶段：葡萄糖(C6)经脱氢、脱羧变为磷酸戊糖(C5).

　　②非氧化阶段：戊糖经几种不同碳原子数的糖的转化，最终重新合成己糖。两个关键酶催化其中的反应，即转酮(转羟乙醛基)酶(transketolase)和转醛(转二羟丙酮基)酶(transaldolase)。 (C5?C6)

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　　C6 C5

　　CO2

　　C6 C5

　　CO2

　　(Gp:) C6 × 3

　　(Gp:) C6 × 2 + C3 + 3 CO2

　　(Gp:) × 2

　　(Gp:) 6C6

　　(Gp:) C6 × 4 + C3 × 2 + 6 CO2

　　(Gp:) C6 × 5 + 6 CO2

　　(Gp:) 1C6

　　(Gp:) 6 CO2

　　4.2 The reaction of HMP

　　4.2.1 Carbon boon changes of sugars in HMP

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　　The pentose pathway can be divided into two phases.

　　Non-oxidative interconversion of sugars

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　　标题： 4.2.2

　　4.2 The reaction of HMP

　　5 carbon atoms

　　Regulatory enzyme

　　6-磷酸葡萄糖酸-d-内酯

　　6-磷酸葡萄糖酸

　　5-磷酸核酮糖

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　　△G0’= -20.9 kJ/mol

　　4.2 The reaction of HMP

　　6-磷酸葡萄糖酸-d-内酯

　　6-磷酸葡萄糖酸

　　5-磷酸核酮糖

　　葡萄糖-6-磷酸脱氢酶

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　　Regulatory enzyme

　　The enzyme is highly specific for NADP+; the Km for NAD+ is 1000 greater than for NADP+.

　　4.2 The reaction of HMP

　　G-6-P脱氢酶

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　　4.2 The reaction of HMP

　　内酯酶

　　水合反应

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　　4.2 The reaction of HMP

　　6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶

　　核酮糖-5-磷酸

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　　NADPH + H+ is formed from two separate reactions. The glucose 6-phosphate DH (G6PD) reaction is the rate limiting step and is essentially irreversible. Cells have a greater need for NADPH than ribose 5-phosphate.

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　　△G0’= -2.72 kJ/mol

　　核酮糖-5-P生成核糖-5-P

　　核酮糖-5-P

　　核糖-5-P

　　酮糖

　　醛糖

　　差向异构化酶

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　　Ribulose-5-P(核酮糖) is converted to xylulose-5-P(木酮糖) by isomerization

　　差向异构化酶

　　3位-D型

　　3位-L型

　　核酮糖

　　木酮糖

　　特殊生物意义:酮糖作为转酮酶的底物时,只有C3位为L型才起作用.

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　　4.2.3 The nonoxidative phase of the pentose pathway

　　This entails extensive carbon atom rearrangement.

　　Transketolase(转酮酶) requires the coenzyme thiamine pyrophosphate (TPP), the transaldolase(转醛酶) does not.

　　4.2 The reaction of HMP

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　　转酮酶或转羟乙醛基酶

　　转醛酶或转二羟丙酮基酶

　　需要TPP 酮糖供体第3位碳为L-构型

　　不需要TPP

　　HMP非氧化反应中的两个关键酶

　　转酮酶(转2C单位)

　　转醛酶(转3C单位)

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　　HMP非氧化反应中的两个关键酶

　　供体为酮糖

　　受体为醛糖

　　酮糖变为醛糖

　　醛糖变为酮糖

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　　△G0’= 0.54 kJ/mol

　　转酮酶催化的第一个反应

　　木酮糖-5-P

　　核糖-5-P

　　甘油醛-3-P

　　景天庚酮糖-7-P

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　　(Gp:) HO-CH

　　(Gp:) R2

　　活性形式

　　转酮酶催化的第一个反应

　　(Gp:) HO-CH

　　(Gp:) R2

　　(Gp:) O=CH

　　(Gp:) R2

　　CH2OH

　　非羧酸基

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　　转酮酶催化的第一个反应

　　HO-CH

　　C=O

　　CH2OH

　　HO-C-H

　　CH2OH

　　29张

　　转醛酶的作用

　　甘油醛-3-P

　　景天庚酮糖-7-P

　　赤藓糖-4-P

　　果糖-6-P

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　　转酮酶催化的第二个反应

　　木酮糖-5-P

　　赤藓糖-4-P

　　甘油醛-3-P

　　果糖-6-P

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　　Ingested (吸收)ribose can enter the glycolytic pathway through the pentose pathway.

　　The nonoxidative phase of the pentose pathway

　　木酮糖-5-P

　　核糖-5-P

　　甘油醛-3-P

　　景天庚酮糖-7-P

　　赤藓糖-4-P

　　果糖-6-P

　　木酮糖-5-P

　　果糖-6-P

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　　转酮酶

　　转醛酶

　　33张

　　Glucose 6-phosphate DH is the regulatory enzyme. NADPH is a potent competitive inhibitor of the enzyme. Usually the ratio NADPH/NADP+ is high so the enzyme is inhibited. But, with increased demand for NADPH, the ratio decreases and enzyme activity is stimulated.