CYKL PENTOZOWY

Michał Kobiela gr. IV

Szlak
pentozofosforanowy



Cytozolowy mechanizm
przetwarzania glukozy, niezwiązany
bezpośrednio z potrzebami
energetycznymi komórki (nie
zależy od łańcucha oddechowego)



Główny cel to dostarczenie
komórce NADPH oraz rybozo-5-
fosforanu



Składa się z dwóch faz. Pierwszej,
zwanej oksydacyjną oraz z drugiej
tzw. nieoksydacyjnej.

Faza oksydacyjna



Dostarcza równocześnie NADPH i
rybulozo-5-fosforanu



Składa się z trzech reakcji:

1.

Utlenianie glukozo-6-fosforanu

2.

Hydroliza 6-fosfoglukonolaktonu

3.

Utlenianie 6-fosfoglukonianu

Utlenianie glukozo-6-fosforanu



Dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa
katalizuje nieodwracalną reakcję
utlenienia glukozo-6-fosforanu do 6-
fosfoglukonolaktonu



Akceptorem elektronów jest NADP

+

przechodzący w NADPH + H

+



Aktywność dehydrogenazy jest
regulowana przez stosunek
NADPH/NADP

+

. Jeżeli jest wysoki

aktywność enzymu jest hamowana a szlak
pentozofosforanowy spowolniony

Hydroliza 6-fosfoglukonolaktonu



Produkt reakcji utleniania glukozo-
6-fosforanu, czyli 6-
fosfoglukonolakton jest związkiem
nietrwałym – ulega samoistnej
hydrolizie, jednak jego rozpad jest
katalizowany przez 6-
fosfoglukonolaktonazę



Reakcja jest nieodwracalna, nie
podlega także żadnej regulacji



Produktem jest 6-fosfoglukonian

Utlenianie 6-fosfoglukonianu



Oksydacyjna dekarboksylacja 6-
fosfoglukonianu katalizowana przez
dehydrogenazę 6-
fosfoglukonianową (enzym
współpracujący z Mg

2+

)



Produkty: rybulozo-5-fosforan, CO

2

i

druga cząsteczka NADPH



Rybulozo-5-fosforan staje się
substratem przekształacanym w
fazie nieoksydacyjnej

Faza nieoksydacyjna



Kierunek przemian cząsteczek rybulozo-5-
fosforanu jest zróżnicowany w
przeciwieństwie do fazy oksydacyjnej



W zależności od potrzeb komórki rybulozo-
5-fosforan przekształca się w rybozo-5-
fosforan albo zamienia się w metabolity
pośrednie glikolizy lub glukoneogenezy



Enzymy w fazie nieoksydacyjnej nie
podlegają regulacji



Przebieg reakcji jest regulowany przez
dostępność substratów

Powstawanie rybozo-5-fosforanu



Kierunkiem przemian rybulozo-5-
fosforanu jest jego izomeryzacja do
rybozo-5-fosforanu



Reakcja katalizowana przez
izomerazę pentozofosforanową



Taki kierunek dominuje w
komórkach dzielących się,
potrzebujących nukleotydów do
syntezy DNA

Powstawanie rybozo-5-fosforanu
z pośredników glikolizy



Gdy zapotrzebowanie na pentozy >
NADPH następuje spowolnienie
fazy oksydacyjnej i nasilenie
nieoksydacyjnej



Komórka pomija fazę oksydacyjną
będącą źródłem NADPH



Glukozo-6-fosforan  fruktozo-6-
fosforan i aldehyd 3-
fosfoglicerynowy



2 fruktozo-6-fosforan + aldehyd 3-
fosfoglicerynowy  3 rybozo-5-
fosforan

Bilans cyklu pentozowego



6 glukozo-6-fosforan + 12 NADP

+

+

7 H

2

O  5 glukozo-6-fosforan + 6

CO

2

+ 12 NADPH + 12 H

+

+ Pi



Bilans dotyczy tylko jednej z
możliwych sytuacji kiedy rybulozo-
5-fosforan przekształca się
wyłącznie torem generującym
pośredniki glikolizy i
glukoneogenezy