磷酸戊糖途径是糖代谢的主要途径

磷酸戊糖途径又称为磷酸戊糖旁路，是糖代谢的另一重要途径，葡萄糖经此途径代谢可生成磷酸核糖和NADPH等重要物质。此途径主要发生在肝、脂肪组织、哺乳期的乳腺、肾上腺皮质、性腺、骨髓和红细胞等。

（一）磷酸戊糖途径的反应过程

磷酸戊糖途径的反应在细胞质中进行，其过程可分为两个阶段。第一阶段是不可逆的氧化反应阶段，生成磷酸戊糖、NADPH和CO2；第二阶段是可逆的非氧化反应阶段，包括一系列基团转移反应，生成糖酵解的中间产物。

1．氧化反应阶段　在6－磷酸葡萄糖脱氢酶催化下，6－磷酸葡萄糖脱氢生成6－磷酸葡萄糖酸内酯，氢的受体是NADP＋，生成NADPH，反应需要Mg2＋的参与。6－磷酸葡萄糖酸内酯在特异的内酯酶作用下水解为6－磷酸葡萄糖酸，后者在6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶作用下再次脱氢并自发脱羧而转变为5－磷酸核酮糖及CO2，氢的受体是NADP＋，生成NADPH。5－磷酸核酮糖在异构酶作用下，转变为5－磷酸核糖，或者在差向异构酶作用下，转变为5－磷酸木酮糖。6－磷酸葡萄糖脱氢酶是该途径限速酶。

2．基团转移反应阶段　在第一阶段中共生成1分子磷酸戊糖和2分子NADPH。磷酸戊糖用于合成核苷酸，NADPH主要作为合成代谢的供氢体。在此阶段通过一系列基团转移反应，将核糖转变成3－磷酸甘油醛和6－磷酸果糖再进入糖酵解途径。

磷酸戊糖途径总的反应过程归纳如图4－4。

图4－4　磷酸戊糖途径

磷酸戊糖途径总的反应式为：

3×6－磷酸葡萄糖＋6NADP＋→　2×6－磷酸果糖＋3－磷酸甘油醛＋6NADPH＋6H＋＋3CO2

（二）磷酸戊糖途径的调节

6－磷酸葡萄糖的代谢去向有多种，6－磷酸葡萄糖脱氢酶是磷酸戊糖途径的第一个酶，其活性决定6－磷酸葡萄糖进入此途径的流量，为限速酶。因此磷酸戊糖途径的主要调节点是6－磷酸葡萄糖脱氢酶。6－磷酸葡萄糖脱氢酶活性主要受NADPH／NADP＋比值的影响。NADPH对6－磷酸葡萄糖脱氢酶有强烈的抑制作用，NADPH／NADP＋比值升高时，磷酸戊糖途径被抑制；反之则被激活。因此，磷酸戊糖途径的代谢速度主要取决于机体对NADPH的需求。

（三）磷酸戊糖途径的生理意义

磷酸戊糖途径的生理功能是产生NADPH及5－磷酸核糖，而不是产生ATP。

1．为核酸的生物合成提供5－磷酸核糖　5－磷酸核糖是游离核苷酸及核酸的组成成分，人体内需要的核糖主要通过磷酸戊糖途径生成。

2．提供NADPH作为供氢体参与体内多种代谢反应

（1）NADPH是体内许多合成代谢的供氢体：如脂酸、胆固醇及类固醇化合物的生物合成都需要大量的NADPH。

（2）NADPH是谷胱甘肽还原酶的辅酶，对维持谷胱甘肽的还原状态（GSH）具有重要作用。还原型谷胱甘肽是体内重要的抗氧化剂，可以保护一些含—SH蛋白质或酶的正常功能，维护红细胞膜蛋白的完整性。遗传性6－磷酸葡萄糖脱氢酶缺陷的患者，磷酸戊糖途径代谢障碍，不能得到足量的NADPH，GSH含量减少，其红细胞尤其是较老的红细胞易于破裂，导致溶血性黄疸。此病常在食用蚕豆以后诱发，故称为蚕豆病。

（3）NADPH参与体内的羟化反应，有些羟化反应与肝脏的生物转化作用有关。肝细胞内质网含有以NADPH为供氢体的加单氧酶系，该酶系与体内多种类固醇化合物的代谢和药物、毒物的生物转化作用有关（见第14章）。