cale de pentoze Fosfatul, cunoscut și sub numele de diversiune a hexozei monofosfat, este o cale metabolică fundamentală al cărei produs final este ribozele, necesare pentru căile de sinteză a nucleotidelor și a acidului nucleic, precum ADN, ARN, ATP, NADH, FAD și coenzima A.
De asemenea, produce NADPH (nicotinamidă adenină dinucleotid fosfat), utilizat în diferite reacții enzimatice. Această cale este foarte dinamică și capabilă să își adapteze produsele în funcție de nevoile de moment ale celulelor..
ATP (adenozin trifosfat) este considerat „moneda energetică” a celulei, deoarece hidroliza sa poate fi cuplată la o gamă largă de reacții biochimice..
În același mod, NADPH este o a doua monedă energetică esențială pentru sinteza reductivă a acizilor grași, sinteza colesterolului, sinteza neurotransmițătorilor, fotosinteza și reacțiile de detoxifiere, printre altele..
Deși NADPH și NADH sunt similare ca structură, ele nu pot fi utilizate în mod interschimbabil în reacțiile biochimice. NADPH participă la utilizarea energiei libere la oxidarea anumitor metaboliți pentru biosinteza reductivă.
În schimb, NADH este implicat în utilizarea energiei libere din oxidarea metaboliților pentru a sintetiza ATP..
Indice articol
Indicațiile existenței acestei căi au început în 1930 grație cercetătorului Otto Warburg, căruia i se atribuie descoperirea NADP+.
Anumite observații au permis descoperirea căii, în special continuarea respirației în prezența inhibitorilor de glicoliză, cum ar fi ionul fluor..
Apoi, în 1950, oamenii de știință Frank Dickens, Bernard Horecker, Fritz Lipmann și Efraim Racker au descris calea pentozei fosfat.
Țesuturile implicate în sinteza colesterolului și a acizilor grași, cum ar fi glandele mamare, țesutul adipos și rinichii, au concentrații ridicate de enzime pentoz fosfat..
Ficatul este, de asemenea, un țesut important pentru această cale: aproximativ 30% din oxidarea glucozei din acest țesut apare datorită enzimelor căii pentozfosfatului..
Calea pentozei fosfat este responsabilă pentru menținerea homeostaziei carbonului în celulă. La fel, calea sintetizează precursorii nucleotidelor și moleculelor implicate în sinteza aminoacizilor (elementele constitutive ale peptidelor și proteinelor)..
Este principala sursă de reducere a puterii pentru reacțiile enzimatice. În plus, furnizează moleculele necesare pentru reacțiile anabolice și pentru procesele de apărare împotriva stresului oxidativ. Ultima fază a căii este critică în procesele redox în situații de stres.
Calea pentozei fosfat este alcătuită din două faze ale citosolului celular: una oxidativă, care generează NADPH cu oxidarea glucozei-6-fosfat în riboză-5-fosfat; și unul neoxidant, care implică interconversia zaharurilor de trei, patru, cinci, șase și șapte atomi de carbon.
Această cale prezintă reacții împărtășite cu ciclul Calvin și cu calea Entner-Doudoroff, care este o alternativă la glicoliză..
Faza oxidativă începe cu deshidrogenarea moleculei de glucoză-6-fosfat la carbonul 1. Această reacție este catalizată de enzima glucoză-6-fosfat dehidrogenază, care are o specificitate ridicată pentru NADP+.
Produsul acestei reacții este 6-fosfonoglucono-δ-lactonă. Acest produs este apoi hidrolizat de enzima lactonază pentru a da 6-fosfogluconat. Acest ultim compus este preluat de enzima 6-fosfogluconat dehidrogenază și devine ribuloza 5-fosfat.
Enzima fosfopentoză izomerază catalizează etapa finală a fazei oxidative, care implică sinteza ribozei 5-fosfat prin izomerizarea ribulozei 5-fosfat.
Această serie de reacții produce două molecule de NADPH și o moleculă de riboză 5-fosfat pentru fiecare moleculă de glucoză 6-fosfat care intră pe această cale enzimatică..
În unele celule, cerințele pentru NADPH sunt mai mari decât cele pentru riboză 5-fosfat. Prin urmare, enzimele transketolază și transaldolază iau riboză 5-fosfat și o transformă în gliceraldehidă 3-fosfat și fructoză 6-fosfat, dând loc fazei neoxidative. Acești ultimii doi compuși pot intra pe calea glicolitică.
Faza începe cu o reacție de epimerizare catalizată de enzima pentoză-5-fosfat epimerază. Ribuloza-5-fosfat este preluată de această enzimă și convertită în xiluloză-5-fosfat.
Produsul este preluat de enzima transketolază care acționează împreună cu coenzima tiamina pirofosfat (TTP), care catalizează trecerea xilulozei-5-fosfat în riboză-5-fosfat. Odată cu transferul cetozei în aldoză, se produc gliceraldehidă-3-fosfat și sedoheptuloză-7-fosfat.
Enzima transaldolază transferă apoi C3 din molecula de sedoheptuloză-7-fosfat în gliceraldehidă-3-fosfat, producând un zahăr cu patru carboni (eritroză-4-fosfat) și un zahăr cu șase carbon (fructoză-6-fosfat). Aceste produse sunt capabile să alimenteze calea glicolitică.
Enzima transketosala acționează din nou pentru a transfera un C2 din xiluloză-5-fosfat în eritroză-4-fosfat, rezultând fructoză-6-fosfat și gliceraldehidă-3-fosfat. La fel ca în pasul anterior, aceste produse pot intra în glicoliză.
Această a doua fază conectează căile care generează NADPH cu cei responsabili de sintetizarea ATP și NADH. În plus, produsele fructoză-6-fosfat și gliceraldehidă-3-fosfat pot intra în gluconeogeneză..
Diferite patologii sunt legate de calea pentozei fosfat, între aceste boli neuromusculare și diferite tipuri de cancer.
Majoritatea studiilor clinice se concentrează pe cuantificarea activității glucozei-6-fosfat dehidrogenazei, deoarece este principala enzimă responsabilă de reglarea căii.
În celulele sanguine aparținând persoanelor sensibile la anemie, acestea prezintă o activitate enzimatică scăzută a glucozei-6-fosfat dehidrogenazei. În contrast, liniile celulare legate de carcinoamele din laringe prezintă o activitate enzimatică ridicată..
NADPH este implicat în producția de glutation, o moleculă peptidică cheie în protecția împotriva speciilor reactive de oxigen, implicată în stresul oxidativ.
Diferite tipuri de cancer duc la activarea căii pentozei și este asociat cu procese de metastază, angiogeneză și răspunsuri la chimioterapie și tratamente cu radioterapie..
Pe de altă parte, boala granulomatoasă cronică se dezvoltă atunci când există o deficiență a producției de NADPH.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.