Hvad er Pentose-fosfatbanen?
Pentosefosfatvejen er en sekvens af begivenheder, som en celle bruger til at omdanne en type glukose til andre molekyler. Vejen bruger flere trin og forskellige enzymer for at opnå dette. Produkterne fra pentosefosfatvejen inkluderer molekyler, der almindeligvis er kendt som NADPH, og som donerer elektroner til andre molekyler til reduktion af reaktioner, og pentosemolekyler, der bruges som byggesten til nucleisk materiale.
Pentosefosfatvejen kan opdeles i to separate faser. Den første fase er irreversibel og involverer at tage elektroner og et carbonatom fra glucose-6-phosphat. Denne fase har to reaktionstrin. Den anden fase er reversibel og omdanner produktet fra det første trin til alternative sukkermolekyler.
Vejen begynder med et glukose-6-phosphatmolekyle. Dette molekyle omdannes til 6-phosphogluconolacton af enzymet glucose-6-phosphatdehydrogenase og mister to elektroner i processen. Elektronerne bruges til at ændre et molekyle af nicotinamid-adenindinucleotidphosphat (NADP) til dets reducerede form, NADPH, gennem en proces kaldet oxidation. Det andet trin bruger et vand (H20) molekyle til at hjælpe med at fjerne et kulstof fra 6-phosphogluconolacton-produktet fra det første trin. Under denne reaktion, der katalyseres af enzymet 6-phosphogluconolacton-dehydrogenase, frigives et carbondioxid (CO 2 ) molekyle, og en anden NADP vinder elektroner og omdannes til NADPH.
Produktet fra den første fase af pentosefosfatvejen er ribulose-5-phosphat. Dette molekyle kan ændres til flere nyttige stoffer i den anden fase af stien. Ribulose-5-phosphat kan strukturelt ændres, uden at ændre molekylvægten, til ribose-5-phosphate, der bruges til fremstilling af nukleotider og deoxynukleotider, som er byggestenene til genetisk materiale. Ribulose-5-phosphat kan også omdannes til xylulose-5-phosphat, som også bruges til fremstilling af nukleisk materiale.
Disse fem-carbon-sukkermolekyler kan yderligere bruges til at fremstille sukkerarter med seks eller tre carbonatomer kaldet fruktose-6-phosphat og glyceraldehyd-3-phosphat. Dette sker, hvis cellen har brug for NADPH mere, end den har brug for ribose-5-phosphat. Disse seks- og tre-carbon-sukkerarter kan også bruges til at producere glukose igen, hvis cellen kræver det. Vejen kan også fungere i omvendt rækkefølge, hvor seks- og tre-carbon-sukkeret om nødvendigt omdannes til ribose-5-phosphat.
Pentosefosfatvejen er ret aktiv i fedtvæv og røde blodlegemer fra pattedyr. Det er aktivt i fedtvæv, fordi NADPH-elektrondonation er nødvendig for at nedbryde energikilder til glukose, så NADPH-niveauer skal opretholdes. Blodceller fra pattedyr bruger stien af en lidt anden grund. Den producerede NADPH holder et molekyle kaldet glutathione i en form, der hjælper med at forhindre, at hæmoglobinjern oxideres. Den reducerede form af hæmoglobin er mere effektiv til binding af ilt end den oxiderede form.