Atšķirība starp oksidatīvo un neoksidējošo pentozes fosfāta ceļu
Share
galvenā atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu ir šāds rodas oksidatīvs pentozes fosfāta ceļš nikotīnamīda adenīna dinukleotīda fosfāts (NADPH). Tikmēr neoksidatīvs pentozes fosfāta ceļš rada pentozes cukurus.
Pentozes fosfāta ceļš ir metabolisma ceļš, kas notiek paralēli glikolīzei. Tas sastāv no diviem atšķirīgiem ceļiem kā oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš un neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš. NADPH veidojas oksidatīvā fāzē, bet pentozes cukuri tiek veidoti neoksidatīvā fāzē. Papildus pentozes cukuriem un NADPH šis ceļš rada ribozes 5-fosfātu, kas ir nukleotīdu sintēzes priekštecis.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš
3. Kas ir nonoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš
4. Līdzības starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu
5. Salīdzinājums blakus - oksidējošais un neoksidatīvais pentozes fosfāta ceļš tabulas veidā
6. Kopsavilkums
Kas ir oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš?
Oksidējošais pentozes fosfāta ceļš ir pirmais no diviem pentozes fosfāta ceļa posmiem. Šai fāzei ir piešķirts termins “oksidatīvs”, jo šajā ceļā notiek oksidēšana, un katrā reakcijā tiek noņemts vismaz viens elektrons. Oksidācijas fāze sākas ar glikozes 6 fosfāta pārvēršanu 6-fosfoglukonalaktonā ar fermentu, ko sauc par glikozes 6-fosfāta dehidrogenāzi.
01. attēls. Pentozes fosfāta ceļa oksidatīvā fāze
Šīs pārveidošanas laikā, paņemot atbrīvoto elektronu, tiek radīta viena NADPH molekula (reducējošie ekvivalenti). Tad 6-fosfoglukolaolaktons ar 6-fosfoglukonalaktonāzi pārveidojas par 6-fosfoglukonātu. Visbeidzot, 6-fosfoglukolaolaktonāze ar enzīma, ko sauc par 6-fosfoglukonāta dehidrogenāzi, pārvēršas par ribulozes 5-fosfātu, iegūstot citu NADPH molekulu. Tāpēc oksidatīvās fāzes beigās glikozes 6 fosfāts pārvēršas par Ribulozes 5-fosfātu, iegūstot divas NADPH molekulas. NADPH izmanto reducējošā biosintēzē šūnās, piemēram, taukskābju sintēzē.
Kas ir nonoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš?
Neoksidējošais pentozes fosfāta ceļš ir PPT otrā fāze. Ribulozes 5-fosfāts (kas ir oksidatīvās fāzes gala produkts) ir sākuma posms neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļā. Neoksidatīvā fāze sākas ar 5-ribulozes fosfāta pārveidošanu ribozes 5-fosfātā ar ribozes-5-fosfāta izomerāzi un ribulozes 5 fosfātu par ksilulozes 5-fosfātu, izmantojot ribulozes 5-fosfāta 3-epimerāzi. Tad abi šie produkti ar transketolāzes palīdzību tiek pārveidoti par glicerraldehīda 3-fosfātu un sedoheptulozes 7-fosfātu. Tad ferments, ko sauc par transaldolazi, pārvērš tos eritrozes 4-fosfātā un fruktozes 6-fosfātā.
01. attēls. Pentozes fosfāta ceļa oksidatīvā fāze
Visbeidzot, ksilulozes 5-fosfāts un eritrozes 4-fosfāts ar transketolazes palīdzību tiek pārveidots par glicerraldehīda 3-fosfātu + fruktozes 6-fosfātu. Neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļa produkti tiek izmantoti nukleotīdu un aromātisko aminoskābju sintēzē.
Kādas ir līdzības starp oksidatīvo un neoksidējošo pentozes fosfāta ceļu?
- Oksidācijas un neoksidatīvās pentozes fosfātu ceļš ir divas PPT fāzes.
- Tie rodas šūnu citoplazmā.
- Oksidējošajai fāzei seko neoksidatīvā fāze.
- ATP netiek ražots vai izmantots abās fāzēs.
- Neoksidatīvā fāze izmanto oksidācijas fāzes produktu.
Kāda ir atšķirība starp oksidatīvo un neoksidējošo pentozes fosfāta ceļu?
Oksidācijas fāze ir pentozes fosfāta ceļa pirmais posms, kurā glikozes 6 fosfāts tiek pārveidots par ribulozes 5 fosfātu, iegūstot NADPH. Tikmēr neoksidatīvā fāze ir pentozes fosfāta ceļa otrā stadija, kurā ribulozes 5 fosfāts tiek pārveidots par fruktozes-6-fosfātu un glicerraldehīda-3-fosfātu. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu. Oksidācijas fāzes produkts NADPH palīdz veidot citas molekulas, savukārt neoksidatīvās fāzes produkts - ribozes-5-fosfāta cukurs - tiek izmantots DNS un RNS veidošanai..
Turklāt kopējā oksidācijas fāzes reakcija ir glikozes 6-fosfāts + 2 NADP+ + H2O → ribulozes 5-fosfāts + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, savukārt kopējā neoksidatīvās fāzes reakcija ir 3 ribuloze-5-fosfāts → 1 riboze-5-fosfāts + 2 ksiluloze-5-fosfāts → 2 fruktoze-6-fosfāts + glicerraldehīds-3-fosfāts. Tāpēc šī ir arī atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
Zemāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
Kopsavilkums - oksidatīvā un neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš
Oksidācijas un neoksidatīvās ir divas atšķirīgas pentozes fosfātu ceļa fāzes. Oksidācijas ceļš ir pirmā fāze, kurai seko neoksidatīvā fāze. NADPH veidojas oksidatīvā pentozes fosfāta ceļa laikā, un reakcijas nav atgriezeniskas. Turpretī pentozes rodas neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļa laikā, un reakcijas ir atgriezeniskas. Pentozfosfāta ceļa produkti ir noderīgi dažādos veidos. Šajā sakarā ribozes-5-fosfāta cukurs tika izmantots DNS un RNS veidošanai, bet NADPH molekulas, kas palīdz citu molekulu veidošanā. Tātad, tas ir kopsavilkums par atšķirību starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
Atsauce:
1. Bergs, Džeremijs M. “20.3. Pentozes fosfāta ceļš rada NADPH un sintezē piecu oglekļa cukurus.” Bioķīmija. 5. izdevums., ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1970. gada 1. janvāris, pieejams šeit.
2. “Pentozes fosfāta ceļš.” Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2020. gada 25. februāris, pieejama šeit.
Attēla pieklājība:
1. “Skābes pentozes fosfāta ceļš” Autors Yikrazuul - Savs darbs (Public Domain), izmantojot Commons Wikimedia
2. Yikrazuul - “Nichtox Pentosephosphatweg” - Savs darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
