首先要纠正，生化里面标准名称是 HMP 途径，也就是磷酸戊糖途径，也叫己糖单磷酸途径，很多同学书写的时候误写成 hmp 途径，这条途径三个关键酶分别是葡萄糖 6 磷酸脱氢酶，6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶，转酮醇酶。HMP 途径不是糖酵解那样以产能为核心，主要功能是生成 NADPH，还有核糖 5 磷酸，用来合成核酸，同时还可以完成不同碳数糖磷酸酯之间的碳骨架重排。之所以这三种酶被认定为关键酶，是因为葡萄糖 6 磷酸脱氢酶是途径起始限速酶，决定整个途径启动速度，6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶负责第二次脱羧反应，生成关键产物核糖 5 磷酸，转酮醇酶承担碳单位转移，是后面重排阶段核心催化酶，这三步是 HMP 途径区别于其他糖代谢通路的标志性反应。学习的时候可以把整条通路拆成氧化阶段和非氧化阶段，氧化阶段由前两个脱氢酶主导，非氧化阶段依靠转酮醇酶和转醛醇酶完成碳骨架转换，考试高频考点就是记住这三个关键酶，理解每一个酶对应的反应，综合来看 HMP 途径考点经常和蚕豆病结合，核心考点就是葡萄糖 6 磷酸脱氢酶缺陷。
基础信息对照表
| 酶名称 | 所属阶段 | 核心催化反应 | 重要意义 |
|---|---|---|---|
| 葡萄糖 6 磷酸脱氢酶 | 氧化阶段 | 葡萄糖 6 磷酸氧化生成 6 磷酸葡萄糖酸内酯，同时生成 NADPH | 限速酶，HMP 途径启动第一步关键酶 |
| 6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶 | 氧化阶段 | 6 磷酸葡萄糖酸氧化脱羧，生成核酮糖 5 磷酸，同时生成 NADPH | 完成脱羧，得到五碳糖磷酸产物 |
| 转酮醇酶 | 非氧化阶段 | 转移二碳单位，也就是羟乙醛基，在不同磷酸戊糖和磷酸己糖之间转换 | 碳骨架重排核心酶，辅酶是 TPP 焦磷酸硫胺素 |
三个关键酶深度讲解
葡萄糖 6 磷酸脱氢酶
这个酶是 HMP 途径最常考的限速酶，催化底物葡萄糖 6 磷酸，把它氧化成 6 磷酸葡萄糖酸内酯，反应过程产生 NADPH。NADPH 主要作用是维持红细胞谷胱甘肽还原状态，如果这个酶先天缺陷，红细胞抗氧化能力下降，接触氧化性物质之后红细胞容易破裂溶血，也就是经典的蚕豆病。这个酶活性受 NADPH 和 NADP 比例调控，NADPH 积累多的时候，酶活性就会被抑制，属于典型产物反馈抑制。
6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶
在内酯酶作用下，6 磷酸葡萄糖酸内酯水解成 6 磷酸葡萄糖酸，之后就由这个酶催化，发生氧化同时脱羧，把六碳变成五碳，产物是核酮糖 5 磷酸，同时再次生成一份 NADPH。这一步是氧化阶段第二次产生 NADPH，也是 HMP 途径生成五碳糖的关键步骤，核酮糖 5 磷酸后续可以异构变成核糖 5 磷酸，核糖 5 磷酸就是合成核酸核苷酸的原料。
转酮醇酶
进入非氧化阶段之后，多种五碳糖磷酸经过异构差向异构，接下来碳骨架重排就需要转酮醇酶，它的辅酶是 TPP，也就是维生素 B1 的活性形式，负责转移二碳单位。转酮醇酶和转醛醇酶配合，把五碳糖重新组合，生成果糖 6 磷酸和甘油醛 3 磷酸，这两个产物还可以回流进入糖酵解通路，实现糖代谢通路之间互通。这里考试经常挖坑，很多同学会把转醛醇酶当成关键酶，要区分，考题问 hmp 途径的三个关键酶，标准答案不包含转醛醇酶。
HMP 途径两个阶段整体流程
1 氧化阶段，葡萄糖 6 磷酸，在葡萄糖 6 磷酸脱氢酶催化氧化，内酯水解，再经过 6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶脱羧，产出两分子 NADPH，一份核酮糖 5 磷酸。
2 异构转换，核酮糖 5 磷酸异构为核糖 5 磷酸，或者差向异构为木酮糖 5 磷酸。
3 非氧化重排，依靠转酮醇酶，转醛醇酶，五碳糖互相转化，生成六碳和三碳磷酸糖，接入糖酵解。
易混考点辨析
1 糖酵解关键酶是己糖激酶，磷酸果糖激酶 1，丙酮酸激酶，不要和 HMP 途径三个关键酶混淆。
2 转酮醇酶辅酶 TPP，这个是选择题高频考点。
3 蚕豆病病因就是葡萄糖 6 磷酸脱氢酶缺陷，属于 HMP 途径第一个关键酶异常。
4 HMP 途径主要产物是 NADPH，核糖 5 磷酸，不直接大量生成 ATP，这点和糖酵解三羧酸循环不一样。
【常见问题】
问题 1 hmp 途径的三个关键酶里面哪个是限速酶
回答 1 hmp 途径的三个关键酶当中葡萄糖 6 磷酸脱氢酶是限速酶，hmp 途径的三个关键酶这个酶负责通路起始氧化反应，hmp 途径的三个关键酶里面它缺陷会引发蚕豆病。
问题 2 hmp 途径的三个关键酶中转酮醇酶的辅酶是什么
回答 1 hmp 途径的三个关键酶中转酮醇酶辅酶是 TPP 也就是焦磷酸硫胺素，hmp 途径的三个关键酶中转酮醇酶负责二碳单位转移，hmp 途径的三个关键酶这个酶属于非氧化阶段核心催化酶。
问题 3 hmp 途径的三个关键酶对应的反应是不是全部在氧化阶段
回答 1 hmp 途径的三个关键酶里面葡萄糖 6 磷酸脱氢酶和 6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶属于氧化阶段，hmp 途径的三个关键酶中转酮醇酶属于非氧化阶段，hmp 途径的三个关键酶并不是全部都在氧化阶段。
问题 4 hmp 途径的三个关键酶是否包含转醛醇酶
回答 1 hmp 途径的三个关键酶标准答案不包含转醛醇酶，hmp 途径的三个关键酶是葡萄糖 6 磷酸脱氢酶，6 磷酸葡萄糖酸脱氢酶，转酮醇酶，hmp 途径的三个关键酶考题经常把转醛醇酶作为干扰选项。
【免责申明】
本文内容基于生物化学教材考点整理，属于学习科普内容，不同教材表述可能存在细微差异，仅供备考学习参考，不能替代专业教材和授课老师讲解。