Jaká je pentose fosfátová cesta?
Pentose fosfátová dráha je sekvence událostí, které buňka používá k přeměně typu glukózy na jiné molekuly. K dosažení tohoto cíle používá cesta několik kroků a různých enzymů. Produkty pentose fosfátové dráhy zahrnují molekuly běžně známé jako NADPH, které darují elektrony jiným molekulám při snižování reakcí, a pentózové molekuly, které se používají jako stavební bloky pro nuklecký materiál. První fáze je nevratná a zahrnuje užívání elektronů a atomu uhlíku z glukózy-6-fosfátu. Tato fáze má dva reakční kroky. Druhá fáze je reverzibilní a převádí produkt prvního kroku do alternativních molekul cukru.
Cesta začíná molekulou glukózy-6-fosfátu. Tato molekula je přeměněna na 6-fosfoglukonolakton enzymovým glukózou-6-fosfát dehydrogenázou a ztrácí v tomto procesu dva elektrony. Elektrony se používají ke změně molekuly NicoTinamid adenin dinukleotidový fosfát (NADP) do jeho redukované formy, NADPH, prostřednictvím procesu zvaného oxidace. Druhý krok používá molekulu vody (h 2 o), která pomáhá odstranit uhlík z 6-fosfoglukonolaktonového produktu prvního kroku. Během této reakce, katalyzovaná enzymem 6-fosfoglukonolakton-dehydrogenáza, se uvolní molekula oxidu uhličitého (CO 2 ) a další NADP získává elektrony a je převedena na NADPH.
Produktem první fáze pentosové fosfátové dráhy je ribulóza-5-fosfát. Tato molekula může být změněna na několik užitečných látek ve druhé fázi cesty. Ribulóza-5-fosfát může být strukturálně změněn, aniž by změnil molekulovou hmotnost, na ribózu-5-fosfát, který se používá při výrobě nukleotidů a deoxynukleotidů, které jsou stavebními bloky genetického materiálu. Může být také převedena na ribulózu-5-fosfátdo xylulózy-5-fosfátu, který se také používá pro výrobu nukleického materiálu.
Tyto molekuly cukru s pěti uhlíky lze dále použít k výrobě cukrů se šesti nebo třemi atomy uhlíku zvaným fruktóza-6-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát. K tomu dochází, pokud buňka potřebuje NADPH více, než potřebuje ribóza-5-fosfát. Tyto šesti a tří-uhlíkové cukry lze také použít k opětovnému výrobě glukózy, pokud to buňka vyžaduje. Cesta může také pracovat v opačném případě, v případě potřeby přeměnou šesti a tří-uhlíkové cukry přeměňující na ribózu-5-fosfát.
Pentose fosfátová dráha je docela aktivní v mastných tkáních a savčích červených krvinek. Je aktivní v mastné tkáni, protože pro rozdělení zdrojů energie na glukózu je nutné dar NADPH elektronů, takže je třeba udržovat hladiny NADPH. Savské krvinky používají cestu z mírně odlišného důvodu. Produkovaný NADPH udržuje molekulu zvanou glutathion ve formě, která pomáhá zabránit oxidovaného železa hemoglobinu. ThSnížená forma hemoglobinu je účinnější při vázání kyslíku než oxidovaná forma.