Szlak pentozofosforanowy, określany również jako szlak fosfopentozowy szlak heksozomonofosforanowy, lub szlak fosfoglukonianowy, jest ważnym szlakiem metabolicznym, który odgrywa kluczową rolę w produkcji siły redukcyjnej w postaci NADPH i syntezy pentoz potrzebnych do syntezy kwasów nukleinowych (DNA, RNA), koenzymów (CoA) oraz innych związków biochemicznych (NAD, FAD). Sumaryczne równanie szlaku pentozofosforanowego można przedstawić jako:
Glukozo-6-P + 2NADP+ + H2O à rybozo-5-P + 2NADPH + 2H+ + CO2
Szlak pentozofosforanowy rozpoczyna się od substratu wejściowego, glukozo-6-fosforanu (G6P), który jest produktem glikolizy lub glukoneogenezy (w okresach niedoboru zewnętrznych źródeł węglowodanów). W pierwszym etapie G6P jest utleniany do 6-fosfoglukonolaktonu (6PGL) przez dehydrogenazę glukozo-6-fosforanową, który jest następnie przekształcany w 6-fosfoglukonian (6PG) przez laktonazę. W tym procesie NADP+ jest zredukowane do NADPH, który pełni rolę donora wodoru.
Następnie 6PG jest przekształcany w rybulozo-5-fosforanu (R5P) przez serię reakcji przeprowadzanych przez szereg enzymów, takich jak izomeraza 6-fosfoglukonianowa, dekarboksylaza 6-fosfoglukonianowa, dehydrogenaza 6-fosfoglukonianowa i izomeraza rybulozo-5-fosforanowa.
Rybozo-5-fosforan może zostać przekształcony w różne produkty w zależności od potrzeb komórki. Może być używany do syntezy nukleotydów, a także do produkcji pentoz, takich jak 5-fosforyboza (PR5P) i 5-fosfoksyloza (X5P), które są istotne w procesach biosyntezy.
Część szlaku pentozofosforanowego zwana nieoksydacyjnym szlakiem pentozowym jest odpowiedzialna za generację pentoz, które są niezbędne w syntezie kwasów nukleinowych i koenzymów. Reakcje przeprowadzane przez enzymy transketolazę i transaldolazę umożliwiają przekształcenie ketoz R5P, X5P i PR5P w aldozy i odwrotnie.
W drugiej części szlaku pentozofosforanowego zwanej oksydacyjnym szlakiem pentozowym jest generowany NADPH, który pełni ważną rolę w reakcjach redoks i biosyntezie lipidów. NADPH, oprócz roli w przemianach redoks, jest również niezbędny do syntezy kwasów tłuszczowych, redukcji glutationu, produkcji wolnych rodników utleniających, a także odgrywa ważną rolę w funkcjonowaniu układu antyoksydacyjnego organizmu.
Szlak pentozofosforanowy jest ściśle regulowany przez stężenie substratów, enzymów oraz różne czynniki regulacyjne, takie jak stężenie NADP+ i NADPH. Jest on szczególnie ważny w tkankach o wysokiej aktywności biosyntetycznej, takich jak wątroba, tkanka tłuszczowa i tkanka miąższowa trzustki.
Szlak pentozofosforanowy Wasze opinie