cele uczenia się
- zarys dwóch głównych faz bocznika fosforanowego pentozy: fazy oksydacyjnej i nieoksydacyjnej
szlak fosforanowy pentozy (PPP; zwany także szlakiem fosfoglukonianowym i bocznikiem monofosforanu heksozy) jest procesem, który rozkłada glukozę-6-fosforan w NADPH i pentozy (cukry 5-węglowe) do stosowania w dalszych procesach biologicznych. Istnieją dwie odrębne fazy w szlaku: Faza oksydacyjna i faza nieutleniająca., Pierwsza to faza oksydacyjna, w której glukozo-6-fosforan jest przekształcany w rybulozo-5-fosforan. Podczas tego procesu dwie cząsteczki NADP+zostają zredukowane do NADPH. Ogólna reakcja dla tego procesu jest:
glukoza 6-fosforan + 2 NADP++ H2O → rybuloza-5-fosforan + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
druga faza tego szlaku to nieutleniająca synteza 5-węglowych cukrów. W zależności od stanu organizmu rybuloza-5-fosforan może odwracalnie izomeryzować do rybozo-5-fosforanu., Rybulozo-5-fosforan może alternatywnie przejść szereg izomeryzacji, a także transaldolacji i transketolacji, które prowadzą do produkcji innych fosforanów pentozy, w tym fruktozo-6-fosforanu, erytro-4-fosforanu i gliceroaldehydu-3-fosforanu (oba półprodukty w glikolizie). Związki te są wykorzystywane w wielu różnych procesach biologicznych, w tym w produkcji nukleotydów i kwasów nukleinowych (rybozo-5-fosforan), a także w syntezie aminokwasów aromatycznych(erytrozo-4-fosforan).,
dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa jest enzymem kontrolującym szybkość w tym szlaku. Jest allosterycznie stymulowany przez NADP+. NADPH-wykorzystując szlaki, takie jak synteza kwasów tłuszczowych, generuje NADP+, który stymuluje dehydrogenazę glukozo-6-fosforanową do wytwarzania większej ilości NADPH. U ssaków PPP występuje wyłącznie w cytoplazmie; jest najbardziej aktywny w wątrobie, gruczole sutkowym i korze nadnerczy. Stosunek NADPH: NADP+ wynosi zwykle około 100:1 w cytozolu wątrobowym, co czyni cytozol środowiskiem o wysokiej redukcji.,
PPP jest jednym z trzech głównych sposobów, w jaki organizm wytwarza cząsteczki o mocy redukującej, stanowiąc około 60% produkcji NADPH u ludzi. Podczas gdy PPP obejmuje utlenianie glukozy, jego główna rola jest anaboliczna, a nie kataboliczna, wykorzystując energię zmagazynowaną w NADPH do syntezy dużych, złożonych cząsteczek z małych prekursorów.
dodatkowo NADPH może być stosowany przez komórki w celu zapobiegania stresowi oksydacyjnemu. NADPH redukuje glutation przez reduktazę glutationową, która przekształca reaktywny H2O2 w H2o przez peroksydazę glutationową., Na przykład erytrocyty generują dużą ilość NADPH poprzez szlak pentozofosforanowy do wykorzystania w redukcji glutationu.
kluczowe punkty
- szlak: Faza oksydacyjna i faza nieutleniająca.,
- w fazie oksydacyjnej dwie cząsteczki NADP+ są redukowane do NADPH, wykorzystując energię z przekształcenia glukozo-6-fosforanu w rybulozo-5-fosforan. Te cząsteczki NADPH mogą być następnie wykorzystywane jako źródło energii w innym miejscu w komórce.
- Faza nieutleniająca wytwarza 5-węglowe cukry, które mogą być wykorzystywane w syntezie nukleotydów, kwasów nukleinowych i aminokwasów.
- szlak pentozofosforanowy jest alternatywą dla glikolizy.