Co je to pentózová fosfátová cesta?
Dráha pentózového fosfátu je sled událostí, které buňka používá k přeměně glukózy na jiné molekuly. Cesta k tomu používá několik kroků a různé enzymy. Produkty pentózové fosfátové dráhy zahrnují molekuly obecně známé jako NADPH, které darují elektrony jiným molekulám při redukčních reakcích, a pentózové molekuly, které se používají jako stavební kameny pro nukleový materiál.
Dráha pentózového fosfátu může být rozdělena do dvou samostatných fází. První fáze je nevratná a zahrnuje odebrání elektronů a atomu uhlíku z glukózy-6-fosfátu. Tato fáze má dva reakční kroky. Druhá fáze je reverzibilní a přeměňuje produkt z prvního kroku na alternativní molekuly cukru.
Cesta začíná molekulou glukózy-6-fosfátu. Tato molekula je přeměněna na 6-fosfogluconolactone enzymem glukóza-6-fosfát dehydrogenáza, při tomto procesu dochází ke ztrátě dvou elektronů. Elektrony se používají ke změně molekuly nikotinamidadenindinukleotidfosfátu (NADP) na jeho redukovanou formu, NADPH, procesem nazývaným oxidace. Druhý krok používá molekulu vody (H20), aby pomohl odstranit uhlík z 6-fosfoglukonolaktonového produktu z prvního kroku. Během této reakce, katalyzované enzymem 6-fosfoglukonolaktondehydrogenázou, se uvolní molekula oxidu uhličitého (CO 2 ) a další NADP získává elektrony a převádí se na NADPH.
Produktem první fáze pentózofosfátové dráhy je ribulóza-5-fosfát. Tuto molekulu lze ve druhé fázi dráhy změnit na několik užitečných látek. Ribulosa-5-fosfát může být strukturálně změněn, aniž by došlo ke změně molekulové hmotnosti, na ribosu-5-fosfát, který se používá při výrobě nukleotidů a deoxynukleotidů, které jsou stavebními bloky genetického materiálu. Ribulosa-5-fosfát může být také přeměněn na xylulóza-5-fosfát, který se také používá pro výrobu nukleového materiálu.
Tyto molekuly pěti uhlíkových cukrů mohou být dále použity k výrobě cukrů se šesti nebo třemi atomy uhlíku nazývanými fruktóza-6-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát. K tomu dochází, pokud buňka potřebuje NADPH více, než potřebuje ribóza-5-fosfát. Tyto šest a tři uhlíkové cukry lze také použít k opětné produkci glukózy, pokud to buňka vyžaduje. Dráha může také fungovat opačně, přičemž šest a tři uhlíkové cukry se v případě potřeby převádějí na ribosu-5-fosfát.
Penta-fosfátová cesta je docela aktivní v tukových tkáních a savčích červených krvinkách. Je aktivní v tukové tkáni, protože pro rozložení zdrojů energie na glukózu je nutný dar elektronů NADPH, takže je nutné udržovat hladiny NADPH. Savčí krevní buňky používají cestu z trochu jiného důvodu. Produkovaný NADPH udržuje molekulu nazývanou glutathion ve formě, která pomáhá zabránit oxidaci hemoglobinu. Snížená forma hemoglobinu je při vazbě kyslíku účinnější než oxidovaná forma.