Ruta alternativa de oxidación de glucosa
cuyos productos principales son NADH y
Ribosa 5P, no se genera ATP.
Vía anabólica que utiliza los 6 carbonos
de la glucosa para generar azúcares de 5
carbonos y equivalentes reductores.
Productos principales
NADPH
Agente reductor que se requiere para
varias reacciones de óxido-reducción en
la protección contra la toxicidad de
especies reactivas de óxigeno.
Ribosa 5P o Hexosas monofosfatos
Componente de los nucleótidos. Se
utilizan en la sintesis de DNA, RNA y
nucleótidos que actúan como
coenzimas.
Relación con la glucólisis
Las vías estan conectadas por la
F6P y GAP, intermediarios de la
glucólisis, gracias a la enzima
transcetolasa y transaldosa.
Ubicación
La ruta es muy activa en tejidos donde se
sintetizan grandes cantidades de lípidos: tejido
adiposo, corteza suprarrenal,glándula mamaria e
hígado. La ruta es muy activa en células con
elevado riesgo de daño oxidativo, como los
eritrocitos. Se realiza en el citoplasma.
Se divide en 2 fases:
Reacciones irreversibles oxidativas
Conversión de G-6P hasta R-5P. Por
cada moléculas de G-6P que ingresa a la
vía se realizan 3 reacciones que
conducen a la formación de una
molécula de R-5P,2 NADPH y CO2
Oxidación de G-6P
La G-6P que procede de la acción de la
hexocinasa sobre la glucosa o bien de la
degradación de glucógeno se considera el
punto de comienzo de las pentosas
fosfato.
Hidrólisis de la fosfogluconolactona
Descarboxilación oxidativa del
fosfogluconato
La formación de R-5P completa la
etapa oxidativa
Reacciones reversibles no oxidativas
Reacciones a partir de la R-5P. Esta
en todos los tipos de células, que
requieren síntesis de nucleótidos y
ac. nucleicos.
Enzimas
Transaldolasa
Transcetolasa
Ribulosa-5P ISOMERASA
Ribulosa-5P EPIMERASA
(fosfopentosa epimerasa) epimeriza el
C tres de la ribulosa para formar
xylulosa.
Isomerización y epimerización
de la R-5P
La R-5P se convierte en:
R-5P por acción de la enzima
ribulosa 5 fosfato isomersa o en
Xu-5P epimerasa. Las canidades
de R-5P y X-5P dependen de las
necesidades de la célula.
Las cantidades de R-5P y
X-5P dependen de las
necesidades de la célula.
Convierte una cetosa en aldosa.
Transfiere unidades de 2
carbonos. Requiere des cofactor
tiamina pirofosfato.
1. Transferencia de 2 carbonos
desde la X-5P a la R-5P
produciendo S-7P y GAP
2. Transferencia de 2
carbonos de otra molécula
de X-5P a la E-4P para
formar F-6P
Transfiere unidades de 3 carbonos.
Requiere del cofactor tiamina
pirofosfato.
Transferencia de 3C desde la S-7P al
GAP, los productos que se forman
son F-6P y E-4P.
La transferencia de 2C
desde la xilulosa-5P a la
R-5P, produciendo
seudoheptulosa-7P y
gliceraldehído-3P
Productos
R-5P.
Intermediarios
glucolíticos:
gliceraldehído-3P y
fructosa-6P
Control de la vía
Cuando las células necesitan mucho
más NADPH que R-5P. El exceso de
R-5P se convierte en intermediarios
glucolíticos gliceraldehído 3 fosfato y
fructosa 6-P que se consumen por
glucólisis y fosforilación axidativa
para generar energía.
Cuando la necesidad es mayor de R-5P
que de NADPH:
Condiciones en las que las demandas
de la R-5P es mayor que la necesidad de
NADPH, las reacciones no oxidativas
proveen la biosintesis de R-5P a partir
de gliceraldehido-3P y fructosa-6P sin
que se produzca NADPH.
Enzima reguladora clave, G6PDH mediante el nivel de NADP+
La velocidad de la ruta se controla mediante esta enzima.
La entrada de G-6P esta controlada a nivel del primer paso: su
oxidación a 6-fosfogluconolactona. Controlado por 2 factores:
El nivel de NADP+ disponible
A medida que el NADPH sea consumido
por procesos biosinteticos, el aumento
en los niveles de NADP+ estimula la ruta
para obtener más NADPH.
NADPH es un inhibidor
potente de G-6P
deshidrogenasa
Porque compite con NADP+ por
el mismo sitio de unión al
enzima.
La insulina aumenta la expresión del gen de G6PDH
por lo que el flujo a través de la vía se incrementa
en un estado de buena alimentación. También se
estimula por el aumento de G-6P y el GSSG.
Uso del NADPH
El NADPH se requiere para
muchos procesos reductores
endergónicos como:
Biosintesis de ácidos
grasos y colesterol.
Mecanismos antioxidantes: reducción de
peróxido de hidrógeno (ROS=especie de
oxideno reactiva)