Pentose Phosphate Pathway คืออะไร?

ทางเดินของ pentose phosphate เป็นลำดับเหตุการณ์ที่เซลล์ใช้ในการเปลี่ยนกลูโคสชนิดหนึ่งไปเป็นโมเลกุลอื่น ทางเดินใช้ขั้นตอนหลายขั้นตอนและเอนไซม์ที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ของเพนโตสฟอสเฟตพา ธ ประกอบด้วยโมเลกุลที่รู้จักกันทั่วไปว่า NADPH ซึ่งบริจาคอิเล็กตรอนให้กับโมเลกุลอื่น ๆ ในการลดปฏิกิริยาและโมเลกุลเพนโตสซึ่งใช้เป็นหน่วยการสร้างสำหรับวัสดุนิวเคลียส

ทางเดินของ pentose phosphate สามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ในช่วงแรกนั้นกลับไม่ได้และเกี่ยวข้องกับการรับอิเล็กตรอนและอะตอมคาร์บอนจากกลูโคส -6- ฟอสเฟต ขั้นตอนนี้มีสองขั้นตอนปฏิกิริยา ขั้นตอนที่สองสามารถย้อนกลับได้และแปลงผลิตภัณฑ์ของขั้นตอนแรกเป็นโมเลกุลน้ำตาลสำรอง

ทางเดินเริ่มต้นด้วยโมเลกุลกลูโคส -6- ฟอสเฟต โมเลกุลนี้ถูกแปลงเป็น 6-phosphogluconolactone โดยเอนไซม์กลูโคส -6- ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนสทำให้สูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวในกระบวนการ อิเล็กตรอนถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนโมเลกุลของ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP) เป็นรูปแบบที่ลดลงของมัน NADPH ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าออกซิไดซ์ ขั้นตอนที่สองใช้โมเลกุลน้ำ (H 2 O) เพื่อช่วยกำจัดคาร์บอนออกจากผลิตภัณฑ์ 6-phosphogluconolactone ในขั้นตอนแรก ในระหว่างปฏิกิริยานี้เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ 6-phosphogluconolactone-dehydrogenase ซึ่งเป็นโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 ) ถูกปล่อยออกมาและ NADP อื่นจะได้รับอิเล็กตรอนและถูกแปลงเป็น NADPH

ผลิตภัณฑ์ของเฟสแรกของทางเดินของ pentose phosphate คือ ribulose-5-phosphate โมเลกุลนี้สามารถเปลี่ยนเป็นสารที่มีประโยชน์หลายอย่างในระยะที่สองของทางเดิน ribulose-5-phosphate สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนน้ำหนักโมเลกุลเป็น ribose-5-phosphate ซึ่งใช้ในการสร้างนิวคลีโอไทด์และดีออกซีนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของวัสดุทางพันธุกรรม Ribulose-5-phosphate สามารถถูกแปลงเป็น xylulose-5-phosphate ซึ่งใช้สำหรับทำวัสดุนิวเคลียส

โมเลกุลของน้ำตาลห้าคาร์บอนเหล่านี้สามารถนำไปใช้ผลิตน้ำตาลที่มีอะตอมคาร์บอนหกหรือสามเรียกว่าฟรุคโตส -6- ฟอสเฟตและ glyceraldehyde-3-phosphate สิ่งนี้เกิดขึ้นหากเซลล์ต้องการ NADPH มากกว่าที่ต้องการ ribose-5-phosphate น้ำตาลหกและสามคาร์บอนเหล่านี้ยังสามารถใช้ในการผลิตกลูโคสอีกครั้งหากเซลล์ต้องการ ทางเดินยังสามารถกลับด้านได้โดยใช้น้ำตาลหกและสามคาร์บอนที่เปลี่ยนเป็น ribose-5-phosphate หากจำเป็น

ทางเดินของ pentose phosphate นั้นค่อนข้างทำงานในเนื้อเยื่อไขมันและเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มันทำงานอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันเพราะการสลายแหล่งพลังงานเป็นกลูโคสจำเป็นต้องมีการบริจาคอิเล็กตรอน NADPH ดังนั้นระดับ NADPH จึงต้องได้รับการดูแล เซลล์เม็ดเลือดสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมใช้เส้นทางเดินด้วยเหตุผลที่ต่างออกไปเล็กน้อย NADPH ที่ผลิตนั้นเก็บโมเลกุลที่เรียกว่ากลูตาไธโอนในรูปแบบที่ช่วยป้องกันไม่ให้เหล็กฮีโมโกลบินออกซิไดซ์ ฮีโมโกลบินรูปแบบที่ลดลงจะมีประสิทธิภาพในการจับออกซิเจนมากกว่ารูปแบบออกซิไดซ์