Пентозофосфатный цикл окисления глюкозы

Это сложный процесс, протекающий в цитоплазме с участием многочисленных ферментов. Этот процесс протекает в анаэробных условиях, в реакции вступают 6 молекул глюкозо-6-монофосфата, окисление сопровождается образованием 6 молекул СО2, 12 НАДФН2 и промежуточных продуктов, таких как фруктозо-6-фосфат, ФГА, пентозы.

Различают 3 этапа пентозного цикла, каждый этап включает несколько реакций.

1 этап – окислительная фаза – осуществляется дегидрогеназно-декарбоксилазной системой. Эта фаза начинается с дегидрирования глюкозо-6-монофосфата с помощью глюкозо-6-фосфатаДГ-азы (НАДФ). При этом образуются восстановленные НАДФН2 и фосфоглюконолактон, который дегидрируется и декарбоксилируется и через ряд промежуточных реакций превращается в пентозо-5-фосфат.

2 этап – катализируется изомеразами. На этом этапе происходит изомеризация пентозофосфатов.

3 этап – участвуют ферменты структурной перестройки углеводов. Образуются УГВ с различным количеством «С», в этих реакциях участвуют транскетолазы (Коf витВ1). В качестве промежуточных продуктов ПФЦ образуются 2 молекулы ФГА и 4 молекулы фруктозо-6-монофосфата. Эти продукты могут включаться в гликолиз, а в основном 2 ФГА образуют фруктозо-6-монофосфат, и количество фруктозо-6-монофосфатов увеличивается до 5. 5 молекул фруктозо-6-монофосфатов изомеризуются до глюкозо-6-монофосфатов. Глюкозо-6-монофосфат может снова включаться в ПФЦ, для этого надо снова добавить еще одну молекулу глюкозо-6-монофосфата. Пентозный цикл см. материалы стр. 43 – показать схему на пленке

Значение пентозофосфатного пути окисления глюкозы:

1. За счет ПФЦ примерно 50% покрывается потребность организма в НАДФН2. НАДФН2, образованный в цикле, может использоваться для следующих процессов – 1. В реакциях биосинтеза СЖК, ХСН, КС и оксида азота 2. В реакциях гидроксилирования при обезвреживании ксенобиотиков и некоторых эндогенных метаболитов, 3. В реакции восстановительного амминирования для обезвреживания аммиака и образование заменимых аминокислот. 4. Для восстановления окисленного ГЛТ при участии ФАД-зависимого фермента ГЛТ-редуктазы. 5. Для работы НАДФН-оксидазной системы клеток крови; 6. У новорожденных и детей первых лет жизни высока активность пентозного пути окисления глюкозы, т.к. этот процесс является поставщиком НАДФН2, используемого для восстановительного синтеза (образования СЖК), имеющего большое значение для детского организма

2. Пентозы, являющиеся промежуточными продуктами пентозного цикла, могут быть использованы для образования НК, Коf, НЗТ, ГАГов.

3. ПФЦ – это путь перехода избытка пентоз в глюкозу, а затем в гликоген

Сходство и различие между гликолизом и пентозным циклом.

Сходство заключается в том, что оба процесса протекают в цитоплазме в анаэробных условиях и начинаются с фосфорилирования глюкозы; некоторые промежуточные продукты одинаковы – фруктозо-6-фосфат и ФГА.

Различия – пишут в колонки

Гликолиз

1) образуется АТФ, которая является универсальным источником энергии для многих процессов, в том числе для биосинтеза белков и т.п.

2) глюкоза распадается до фосфотриоз, полный распад требует кислорода и протекает в митохондриях.

3) Промежуточными продуктами гликолиза являются фосфотриозы, которые могут быть использованы для образования липидов или окисляются до ПВК, которая, подвергаясь окислительному декарбоксилированию, дает АУК или используется на глюконеогенез.

4) Гликолиз протекает преимущественно в мышцах

Пентозный цикл

1) образуются НАДФН2 – источники энергии для синтеза СЖК, ХСН и КС

2) в анаэробных условиях глюкоза полностью распадается до СО2 в цитоплазме.

3) Промежуточными продуктами цикла являются пентозы, которые используются на синтез НК, НТФ, Коf

4) ПФЦ протекает в эритроцитах и лейкоцитах, жировой и нервной тканях, грудной и щитовидной железе, в печени и у плода.