葡萄糖 ( Hexose ATP Monophosphate 葡萄糖6-磷酸 Pathwa NADP 葡萄糖经转化成6磷酸葡萄糖酸 NADPH +H D-葡萄糖酸一δ-内脂-6-磷酸 后,在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的 催化下,裂解成5-磷酸戊糖和 6-磷酸葡萄糖酸 NADP co2。磷酸戊糖进一步代谢有两 NadPh +h D-木酮糖5-磷酸 核酮糖5-磷酸一 D-核糖碾酸种结局, t coz ③磷酸戊糖经转酮转醛酶系催 磷酸二羟丙酮 甘油醛3-磷酸 7化,又生成磷酸己糖和磷酸丙糖 (3-磷酸甘油醛),磷酸丙糖借 果糖1,6二磷酸D-果糖6-磷酸赤藓糖4-磷酸核酮糖5-磷酸 EMP途径的一些酶,进一步转化 为丙酮酸。称为不完全HMP途径 果糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸 ②2由六个葡萄糖分子参加反应 果糖6-磷酸甘油醛3-磷酸 经一系列反应,最后回收五个葡 EMP 萄糖分子,消耗了1分子葡萄糖 葡萄糖6-磷酸 葡萄糖6-磷酸 丙酮酸 (彻底氧化成CO2和水),称完 图53利用葡萄糖的己糖-磷酸(HMP)途径 全HMP途径
葡萄糖经转化成6-磷酸葡萄糖酸 后，在6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的 催化下，裂解成5-磷酸戊糖和 CO2。磷酸戊糖进一步代谢有两 种结局， ①磷酸戊糖经转酮—转醛酶系催 化，又生成磷酸己糖和磷酸丙糖 （3-磷酸甘油醛），磷酸丙糖借 EMP途径的一些酶，进一步转化 为丙酮酸。称为不完全HMP途径。 ②由六个葡萄糖分子参加反应， 经一系列反应，最后回收五个葡 萄糖分子，消耗了1分子葡萄糖 （彻底氧化成CO2 和水），称完 全HMP途径。 HMP途径 (戊糖磷酸途径) （Hexose Monophophate Pathway）
HMP途径的总反应 耗能阶段 20 产能阶段 4ATP口2ATP 2丙酮酸 2NADH2 C6H1206+2NAD++2ADP+2Pi 2CH3COCO0H+2NADH2+2H++2ATP+2H20
耗能阶段 • C6 2C3 产能阶段 4 ATP 2ATP • 2C3 2 丙酮酸 2NADH2 C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi 2CH3COCOOH+2NADH2+2H++2ATP+2H2O HMP途径的总反应
HMP途径的重要意义 为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖磷酸 产生大量 NADPH2,一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提 供还原力,另方面可通过呼吸链产生大量的能量。 与EMP途径在果糖-1,6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接,可 以调剂戊糖供需关系。 途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、 碱基合成、及多糖合成。 ˉ途径中存在3~7碳的糖,使具有该途径微生物的所能利用利 用的碳源谱更为更为广泛。 通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干 氨基酸、辅酶和乳酸(异型乳酸发酵)等。 HMP途径在总的能量代谢中占一定比例,且与细胞代谢活 动对其中间产物的需要量相关
HMP途径的重要意义 •为核苷酸和核酸的生物合成提供戊糖-磷酸。 •产生大量NADPH2，一方面为脂肪酸、固醇等物质的合成提 供还原力，另方面可通过呼吸链产生大量的能量。 •与EMP途径在果糖-1，6-二磷酸和甘油醛-3-磷酸处连接，可 以调剂戊糖供需关系。 •途径中的赤藓糖、景天庚酮糖等可用于芳香族氨基酸合成、 碱基合成、及多糖合成。 •途径中存在3~7碳的糖，使具有该途径微生物的所能利用利 用的碳源谱更为更为广泛。 •通过该途径可产生许多种重要的发酵产物。如核苷酸、若干 氨基酸、辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。 •HMP途径在总的能量代谢中占一定比例，且与细胞代谢活 动对其中间产物的需要量相关
ED途径 又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸(KDPG)裂解途径。 存在于多种细菌中(革兰氏阴性菌中分布较广)。ED途径 可不依赖于EMP和HMP途径而单独存在,是少数缺乏完整 EMP途径的微生物的一种替代途径,未发现存在于其它生 物中。 ATP ADP NADP+ NADPH2 葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄酸 ~激酶 与EMP途径连接氧化酶 (与HM途径连接) EMP途径←3-磷酸甘油醛 脱水酶 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸 EMP途径 丙酮酸醛缩酶 有氧时与TCA环连接 无氧时进行细菌发酵
又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸（KDPG）裂解途径。 存在于多种细菌中（革兰氏阴性菌中分布较广）。 ED途径 可不依赖于EMP和HMP途径而单独存在，是少数缺乏完整 EMP途径的微生物的一种替代途径，未发现存在于其它生 物中。 ED途径 ATP ADP NADP+ NADPH2 葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖 6-磷酸-葡萄酸 ~~激酶 （与EMP途径连接） ~~氧化酶 (与HMP途径连接) EMP途径 3-磷酸-甘油醛 ~~脱水酶 2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸 EMP途径 丙酮酸 ~~醛缩酶 有氧时与TCA环连接 无氧时进行细菌发酵
ED途径的特点 葡萄糖经转化为2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸后,经脱氧酮 糖酸醛缩酶催化,裂解成丙酮酸和3-磷酸甘油醛,3-磷酸甘 油醛再经EMP途径转化成为丙酮酸。结果是1分子葡萄糖 生2分子丙酮酸,1分子ATP。 ED途径的特征反应是关键中间代谢物2-酮-3-脱氧-6-磷酸 葡萄糖酸(KDPG)裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛。ED途径 的特征酶是KDPG醛缩酶 反应步骤简单,产能效率低 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相连接,可互 相协调以满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢物的需 要。好氧时与TCA循环相连,厌氧时进行乙醇发酵
ED途径的特点 葡萄糖经转化为2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸后，经脱氧酮 糖酸醛缩酶催化，裂解成丙酮酸和3-磷酸甘油醛， 3-磷酸甘 油醛再经EMP途径转化成为丙酮酸。结果是1分子葡萄糖产 生2分子丙酮酸，1分子ATP。 •ED途径的特征反应是关键中间代谢物2-酮-3-脱氧-6-磷酸 葡萄糖酸（KDPG）裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛。ED途径 的特征酶是KDPG醛缩酶. •反应步骤简单，产能效率低. • 此途径可与EMP途径、HMP途径和TCA循环相连接，可互 相协调以满足微生物对能量、还原力和不同中间代谢物的需 要。好氧时与TCA循环相连，厌氧时进行乙醇发酵