Hva er Pentosefosfatveien?

Pentosefosfatveien er en hendelsesrekkefølge en celle bruker for å konvertere en type glukose til andre molekyler. Stien bruker flere trinn og forskjellige enzymer for å oppnå dette. Produktene fra pentosefosfatveien inkluderer molekyler som vanligvis er kjent som NADPH, og som donerer elektroner til andre molekyler for å redusere reaksjoner, og pentosemolekyler som brukes som byggesteiner for nukleisk materiale.

Pentosefosfatveien kan deles i to separate faser. Den første fasen er irreversibel og innebærer å ta elektroner og et karbonatom fra glukose-6-fosfat. Denne fasen har to reaksjonstrinn. Den andre fasen er reversibel og konverterer produktet fra det første trinnet til alternative sukkermolekyler.

Veien begynner med et glukose-6-fosfatmolekyl. Dette molekylet omdannes til 6-fosfoglukonolakton av enzymet glukose-6-fosfatdehydrogenase, og mister to elektroner i prosessen. Elektronene blir brukt til å endre et molekyl av nikotinamidadenindinukleotidfosfat (NADP) til sin reduserte form, NADPH, gjennom en prosess som kalles oksidasjon. Det andre trinnet bruker et vann (H20) -molekyl for å hjelpe med å fjerne et karbon fra 6-fosfoglukonolaktonproduktet fra det første trinnet. Under denne reaksjonen, katalysert av enzymet 6-fosfoglukonolakton-dehydrogenase, frigjøres et karbondioksyd (CO ₂ ) molekyl og en annen NADP får elektroner og blir omdannet til NADPH.

Produktet fra den første fasen av pentosefosfatveien er ribulose-5-fosfat. Dette molekylet kan endres til flere nyttige stoffer i den andre fasen av banen. Ribulose-5-fosfat kan strukturelt endres, uten å endre molekylvekten, til ribose-5-fosfat, som brukes til å lage nukleotider og deoksynukleotider, som er byggesteinene til genetisk materiale. Ribulose-5-fosfat kan også omdannes til xylulose-5-fosfat, som også brukes til å lage nukleisk materiale.

Disse fem-karbon sukkermolekylene kan videre brukes til å produsere sukkerarter med seks eller tre karbonatomer kalt fruktose-6-fosfat og glyseraldehyd-3-fosfat. Dette skjer hvis cellen trenger NADPH mer enn den trenger ribose-5-fosfat. Disse sukkerene med seks og tre karbon kan også brukes til å produsere glukose igjen hvis cellen trenger det. Stien kan også fungere i revers, med seks- og tre-karbon-sukker som omgjøres til ribose-5-fosfat, om nødvendig.

Pentosefosfatveien er ganske aktiv i fettvev og røde blodlegemer fra pattedyr. Det er aktivt i fettvev fordi, for å dele ned energikilder til glukose, er NADPH-elektrondonasjon nødvendig, så NADPH-nivåer må opprettholdes. Blodceller fra pattedyr bruker banen av en litt annen grunn. Den produserte NADPH holder et molekyl som kalles glutation i en form som hjelper til å forhindre at hemoglobinjern oksideres. Den reduserte formen av hemoglobin er mer effektiv til å binde oksygen enn den oksiderte formen.