Der Pentosephosphat-Pfad (PPP; auch Phosphogluconat-Pfad und Hexosemonophosphat-Shunt genannt) ist ein Prozess, der Glucose-6-Phosphat in Glucose-Phosphat zerlegt.NADPH und Pentosen (5-Kohlenstoff-Zucker) zur Verwendung in nachgeschalteten biologischen Prozessen. Es gibt zwei verschiedene Phasen im Weg: die oxidative Phase und die nicht-oxidative Phase., Die erste ist die oxidative Phase, in der Glucose-6-phosphat in Ribulose-5-phosphat umgewandelt wird. Während dieses Prozesses werden zwei Moleküle NADP+zu NADPH reduziert. Die Gesamtreaktion für diesen Prozess ist:

Glucose-6-Phosphat + 2 NADP++ H2O → ribulose-5-Phosphat + 2 NADPH + 2 H+ + CO2

Die zweite phase dieses Weges ist die nicht-oxidative Synthese von 5-Kohlenstoff-Zucker. Je nach Körperzustand kann Ribulose-5-phosphat reversibel zu Ribose-5-phosphat isomerisieren., Ribulose-5-phosphat kann alternativ einer Reihe von Isomerisierungen sowie Transaldolationen und Transketolationen unterzogen werden, die zur Produktion anderer Pentosephosphate führen, einschließlich Fructose-6-Phosphat, Erythrose-4-Phosphat und Glyceraldehyd-3-Phosphat (beide Zwischenprodukte in der Glykolyse). Diese Verbindungen werden in einer Vielzahl verschiedener biologischer Prozesse einschließlich der Herstellung von Nukleotiden und Nukleinsäuren (Ribose-5-Phosphat) sowie der Synthese aromatischer Aminosäuren (Erythrose-4-Phosphat) verwendet.,

Glucose-6-Phosphat-dehydrogenase ist das rate-controlling-Enzym in diesem Stoffwechselweg. Es wird allosterisch durch NADP + stimuliert. NADPH-unter Verwendung von Wegen, wie Fettsäuresynthese, erzeugen NADP+, die Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase stimuliert, um mehr NADPH zu produzieren. Bei Säugetieren tritt das PPP ausschließlich im Zytoplasma auf und ist am aktivsten in Leber, Brustdrüse und Nebennierenrinde. Das Verhältnis von NADPH:NADP+ beträgt normalerweise etwa 100:1 im Leberzytosol, was das Cytosol zu einer stark reduzierenden Umgebung macht.,

Das PPP ist eine der drei Hauptmethoden, mit denen der Körper Moleküle mit reduzierender Kraft erzeugt, die etwa 60% der NADPH-Produktion beim Menschen ausmachen. Während das PPP die Oxidation von Glukose beinhaltet, ist seine primäre Rolle eher anabol als katabolisch, wobei die in NADPH gespeicherte Energie verwendet wird, um große, komplexe Moleküle aus kleinen Vorläufern zu synthetisieren.

Zusätzlich kann NADPH von Zellen verwendet werden, um oxidativen Stress zu verhindern. NADPH reduziert Glutathion über Glutathionreduktase, die reaktives H2O2 durch Glutathionperoxidase in H2O umwandelt., Zum Beispiel erzeugen Erythrozyten eine große Menge NADPH durch den Pentosephosphatweg, um bei der Reduktion von Glutathion zu verwenden.