磷酸戊糖途徑

磷酸戊糖途徑（英語：Pentose phosphate pathway）也稱為戊糖磷酸途徑、五碳糖磷酸途徑、磷酸戊糖旁路（對應於雙磷酸己糖降解途徑，即Embden-Meyerhof途徑）。是一種葡萄糖代謝途徑。這是一系列的酶促反應，可以因應不同的需求而產生多種產物，顯示了該途徑的靈活性。

葡萄糖會先生成強氧化性的5-磷酸核糖（Ribose-5-phosphate），後者經轉換後可以參與糖酵解或者是核酸的生物合成。部分糖酵解和糖質新生的酶會參與這一過程。反應場所是胞質溶膠。所有的中間產物均為磷酸酯。過程的調控是通過基質和產物濃度的變化實現的。

作用

該途徑的主要作用是：

1. 產生NADPH作為還原當量，用於細胞內的還原生物合成反應（注意不是NADH，NADH參與呼吸鏈，而NADPH參與脂肪酸合成）。
2. 生成核糖 5-磷酸(R5P)，為核酸代謝做物質準備（用於核苷酸和核酸的合成）。
3. 產生用於合成芳香族氨基酸的赤蘚糖 4-磷酸(E4P) 。
4. 代謝戊糖。

過程

磷酸戊糖途徑可以分為氧化和非氧化兩個部分。

氧化階段

氧化階段圖

在此階段，兩個NADP ⁺分子被還原為NADPH ，以利用6-磷酸葡萄糖轉化為5-磷酸核酮糖所產生的能量。

整組反應可以總結如下：

反應物	產物	酶	說明
葡萄糖-6-磷酸 + NADP+	→ 6-磷酸葡萄糖酸-δ-內酯 + NADPH	葡萄糖-6-磷酸脫氫酶	脫氫。位於葡萄糖-6-磷酸1號碳原子上的半縮醛羥基轉變成羰基，生成一個內酯，並且在反應中生成了NADPH。
6-磷酸葡萄糖酸-δ-內酯 + H2O	→ 6-磷酸葡萄糖酸 + H+	6-磷酸葡萄糖酸內酯酶	水解
6-磷酸葡萄糖酸 + NADP+	→ 核酮糖5-磷酸 + NADPH + CO2	6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶	氧化脫羧。NADP+是電子受體，生成一分子NADPH，一分子二氧化碳，和一分子核酮糖5-磷酸。

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

非氧化階段

非氧化階段

其實是一系列的基團轉移反應。在5-磷酸核酮糖的基礎上可以通過一系列基團轉移反應，將核糖轉變成6-磷酸果糖和3-磷酸甘油醛而進入糖酵解途徑。這需要有酶的幫助，比如轉羥乙醛酶可以轉移兩個碳單位。而轉二羥丙酮基酶則可轉三個。

反應物	產物	酶
5-磷酸核酮糖	→核糖 5-磷酸	5-磷酸核糖異構酶
5-磷酸核酮糖	→木酮糖 5-磷酸	核酮糖 5-磷酸 3-差向異構酶
木酮糖 5-磷酸+核糖 5-磷酸	→甘油醛 3-磷酸+景天庚酮糖 7-磷酸	轉酮醇酶
景天庚酮糖 7-磷酸+甘油醛 3-磷酸	→赤蘚糖 4-磷酸+果糖 6-磷酸	轉醛醇酶
木酮糖 5-磷酸+赤蘚糖 4-磷酸	→甘油醛 3-磷酸+果糖 6-磷酸	轉酮醇酶

調節

雖然6-磷酸葡萄糖脫氫酶是磷酸戊糖途徑的限速酶，但是磷酸戊糖途徑的調節主要是通過基質和產物濃度的變化實現的。它是一「旁路」。當機體需要NADPH和磷酸核糖的時候，葡萄糖就會流入這一途徑。特別是在脂肪酸和固醇合成發生的地方。

參見

• 葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏症 - 一種遺傳性疾病，它會破壞磷酸戊糖途徑
• 核糖核酸（RNA）
• 硫胺#缺乏病徵

延伸閱讀

• 生命經緯-磷酸戊糖途徑 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 磷酸戊糖途徑 (英文)

外部連結

• The chemical logic behind the pentose phosphate pathway （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• 醫學主題詞表（MeSH）：Pentose+Phosphate+Pathway
• Pentose phosphate pathway Map – Homo sapiens （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）