CYKL PENTOZOWY
Michał Kobiela gr. IV
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