Vzdělávací Cíle
- Nastínit dvě hlavní fáze pentose phosphate shunt: oxidační a neoxidační fáze
pentózového cyklu (PPP, také volal phosphogluconate dráhy a hexózamonofosfátový zkrat) je to proces, který štěpí glukózu-6-fosfát na NADPH a pentoses (5-ti uhlíkové cukry) pro použití v navazujících biologických procesů. V cestě jsou dvě odlišné fáze: oxidační fáze a neoxidační fáze., První je oxidační fáze, ve které se glukóza-6-fosfát převede na ribulózu-5-fosfát. Během tohoto procesu jsou dvě molekuly NADP+redukovány na NADPH. Celková reakce pro tento proces je:
Glukóza-6-fosfát + 2 NADP++ H2O → jako ribulóza-5-fosfát + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
druhá fáze této dráhy je non-oxidační syntézy 5-ti uhlíkové cukry. V závislosti na stavu těla může ribulóza-5-fosfát reverzibilně izomerizovat na ribózu-5-fosfát., Jako ribulóza-5-fosfátu může případně podstoupit řadu isomerizations stejně jako transaldolations a transketolations, které vedou k výrobě dalších pentóza fosfáty včetně fruktóza-6-fosfát, erythrose-4-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát (oba meziprodukty glykolýzy). Tyto sloučeniny jsou používány v mnoha různých biologických procesů, včetně výroby nukleotidů a nukleových kyselin (ribóza-5-fosfát), stejně jako syntézu aromatických aminokyselin (erythrose-4-fosfát).,
glukóza-6-fosfát dehydrogenáza je enzym regulující rychlost v této cestě. Je alostericky stimulován NADP+. Cesty využívající NADPH, jako je syntéza mastných kyselin, vytvářejí NADP+, který stimuluje glukóza-6-fosfát dehydrogenázu k produkci více NADPH. U savců se PPP vyskytuje výhradně v cytoplazmě; je zjištěno, že je nejaktivnější v játrech, mléčné žláze a kůře nadledvin. Poměr NADPH: NADP+ je obvykle asi 100: 1 v jaterním cytosolu, což činí cytosol vysoce redukčním prostředím.,
PPP je jedním ze tří hlavních způsobů, jak tělo vytváří molekuly se snižuje energie, což představuje přibližně 60% produkce NADPH u lidí. Zatímco PPP zahrnuje oxidaci glukózy, její primární role je spíše anabolická než katabolická, pomocí energie uložené v NADPH syntetizovat velké, komplexní molekuly z malých prekurzorů.
navíc může být NADPH použit buňkami k prevenci oxidačního stresu. NADPH redukuje glutathion přes glutathion reduktázu, která přeměňuje reaktivní H2O2 na H2O glutathionperoxidázou., Například erytrocyty vytvářejí velké množství NADPH cestou pentózového fosfátu k použití při redukci glutathionu.
Klíčové Body
- Existují dvě odlišné fáze v cestě: oxidační fáze a non-oxidační fáze.,
- v oxidační fázi jsou dvě molekuly NADP+ redukovány na NADPH, využívající energii z přeměny glukózy-6-fosfátu na ribulózu-5-fosfát. Tyto molekuly NADPH pak mohou být použity jako zdroj energie jinde v buňce.
- neoxidační fáze vytváří 5-uhlíkové cukry, které lze použít při syntéze nukleotidů, nukleových kyselin a aminokyselin.
- cesta pentózofosfátu je alternativou k glykolýze.