5.7 C: Il Pentoso Fosfato di Shunt

Obiettivi di Apprendimento

  • Struttura le due fasi principali del pentosio fosfato di shunt: ossidativo e non ossidativo fasi

La via dei pentoso fosfati (PPP; chiamato anche il fosfogluconato percorso e l’esoso monofosfato shunt) è un processo che scinde il glucosio-6-fosfato in NADPH e pentoses (a 5 atomi di carbonio zuccheri) per l’utilizzo a valle dei processi biologici. Ci sono due fasi distinte nella via: la fase ossidativa e la fase non ossidativa., Il primo è la fase ossidativa in cui il glucosio-6-fosfato viene convertito in ribulosio-5-fosfato. Durante questo processo due molecole di NADP + sono ridotte a NADPH. La reazione complessiva per questo processo è:

Figura: Figura 1 La via del pentoso fosfato: La via del pentoso fosfato genera equivalenti riducenti sotto forma di NADPH. È usato nelle reazioni riduttive di biosintesi all’interno delle cellule (per esempio sintesi dell’acido grasso). Produce ribulosio-5-fosfato, utilizzato nella sintesi dei nucleotidi., Produce anche acidi nucleici ed eritrosio-4-fosfato, utilizzati nella sintesi di aminoacidi aromatici.

Glucosio 6-fosfato + 2 NADP++ H2O → ribulosio-5-fosfato + 2 NADPH + 2 H + + CO2

La seconda fase di questa via è la sintesi non ossidativa di zuccheri 5-carbonio. A seconda dello stato del corpo, il ribulosio-5-fosfato può isomerizzare reversibilmente a ribosio-5-fosfato., Il ribulosio-5-fosfato può alternativamente subire una serie di isomerizzazioni come pure transaldolations e transketolations che provocano la produzione di altri fosfati del pentoso compreso fruttosio-6-fosfato, erythrose-4-fosfato e glyceraldehyde-3-fosfato (entrambi mediatori in glycolysis). Questi composti sono utilizzati in una varietà di diversi processi biologici, tra cui la produzione di nucleotidi e acidi nucleici (ribosio-5-fosfato), nonché la sintesi di aminoacidi aromatici (eritrosio-4-fosfato).,

La glucosio-6-fosfato deidrogenasi è l’enzima che controlla la velocità in questa via. È allostericamente stimolato da NADP+. Le vie che utilizzano NADPH, come la sintesi degli acidi grassi, generano NADP+, che stimola la glucosio-6-fosfato deidrogenasi a produrre più NADPH. Nei mammiferi, il PPP si verifica esclusivamente nel citoplasma; si trova ad essere più attivo nel fegato, nella ghiandola mammaria e nella corteccia surrenale. Il rapporto di NADPH: NADP + è normalmente di circa 100: 1 nel citosol del fegato, rendendo il citosol un ambiente altamente riducente.,

Il PPP è uno dei tre modi principali in cui il corpo crea molecole con potere riducente, rappresentando circa il 60% della produzione di NADPH negli esseri umani. Mentre il PPP comporta l’ossidazione del glucosio, il suo ruolo primario è anabolico piuttosto che catabolico, utilizzando l’energia immagazzinata in NADPH per sintetizzare molecole grandi e complesse da piccoli precursori.

Inoltre, NADPH può essere utilizzato dalle cellule per prevenire lo stress ossidativo. NADPH riduce il glutatione via glutatione reduttasi, che converte H2O2 reattivo in H2O da glutatione perossidasi., Ad esempio, gli eritrociti generano una grande quantità di NADPH attraverso la via del pentoso fosfato da utilizzare nella riduzione del glutatione.

Figura: la Sintesi degli acidi Grassi: Sintesi di una Catena lineare di Acidi Grassi Saturi

Punti Chiave

  • Ci sono due fasi distinte della strada: la ossidativo fase non ossidativa fase.,
  • Nella fase ossidativa, due molecole di NADP+ sono ridotte a NADPH, utilizzando l’energia dalla conversione del glucosio-6-fosfato in ribulosio-5-fosfato. Queste molecole NADPH possono quindi essere utilizzate come fonte di energia in altre parti della cellula.
  • La fase non ossidativa genera zuccheri 5-carbonio, che possono essere utilizzati nella sintesi di nucleotidi, acidi nucleici e aminoacidi.
  • La via del pentoso fosfato è un’alternativa alla glicolisi.

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