Razlika med oksidativno in neoksidativno pentozofosfatno potjo

The ključna razlika med oksidativno in neoksidativno pentozofosfatno potjo je to tvori oksidativni pentoz fosfatni pot nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH). Medtem neoksidativni pentoz fosfatni pot ustvarja pentozne sladkorje.

Pot pentoznega fosfata je metabolična pot, ki poteka vzporedno z glikolizo. Sestavljen je iz dveh ločenih poti kot oksidativne pentoz fosfatne poti in neoksidativne pentoz fosfatne poti. NADPH nastaja v oksidativni fazi, pentozni sladkorji pa nastajajo v neoksidativni fazi. Poleg pentoznih sladkorjev in NADPH ta pot ustvarja 5-fosfata riboze, ki je predhodnik sinteze nukleotidov.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je pot oksidacijskega pentoznega fosfata
3. Kaj je pot nedoksidiranega pentoznega fosfata
4. Podobnosti med oksidativno in neoksidativno pentozofosfatno potjo
5. Primerjava ob strani - Oksidativna proti neoksidativni pentose fosfatni poti v tabeli
6. Povzetek

Kaj je pot oksidacijskega pentoznega fosfata?

Oksidativna pot pentoznega fosfata je prva od dveh faz poti pentoznega fosfata. Izraz »oksidacija« je bil tej fazi dodan, saj na tej poti poteka oksidacija, pri vsaki reakciji pa se odstrani vsaj en elektron. Oksidativna faza se začne s pretvorbo glukoznega 6 fosfata v 6-fosfoglukonolakton z encimom, imenovanim glukozna 6-fosfat dehidrogenaza.

Slika 01: Faza oksidacije poti pentoznega fosfata

Med to pretvorbo nastane ena molekula NADPH (redukcijskih ekvivalentov) s sproščanjem elektrona. Nato se 6-fosfoglukonolakton pretvori v 6-fosfoglukonat s 6-fosfoglukonolaktonazo. Končno se 6-fosfoglukonolaktonaza pretvori v ribulozno 5-fosfat z encimom, imenovanim 6-fosfoglukonat dehidrogenaza, in proizvede drugo molekulo NADPH. Zato se na koncu oksidativne faze glukoza 6 fosfat pretvori v Ribuloza 5-fosfat, pri čemer nastaneta dve molekuli NADPH. NADPH se uporablja pri reduktivni biosintezi znotraj celic, kot je sinteza maščobnih kislin.

Kaj je pot neoksidativnega pentoznega fosfata?

Neoksidativna pentoz fosfatna pot je druga faza PPT. Ribuloza 5-fosfat (ki je končni produkt oksidativne faze) je izhodiščna spojina neoksidativne pentoz fosfatne poti. Nonoksidativna faza se začne s pretvorbo ribuloze 5 fosfata v ribozo 5-fosfat z ribozo-5-fosfat izomerazo in ribuloza 5 fosfat v ksiluloza 5-fosfat z ribulozo 5-fosfat 3-epimerazo. Nato se oba izdelka pretvorita v gliceraldehid 3-fosfat in sedoheptuloza 7-fosfat s transketolazo. Nato jih encim, imenovan transaldolaza, pretvori v eritrocit 4-fosfat in fruktozo 6-fosfat.

Slika 01: Faza oksidacije poti pentoznega fosfata

Končno se ksiluloza 5-fosfat in eritrocit 4-fosfat pretvorita v gliceraldehid 3-fosfat + fruktoza 6-fosfat s transketolazo. Produkti neoksidativne pentoz fosfatne poti se uporabljajo pri sintezi nukleotidov in aromatičnih aminokislin.

Kakšne so podobnosti med oksidativno in neoksidno pentozno fosfatno potjo?

• Oksidativna in neoksidativna pentoz fosfatna pot sta dve fazi PPT.
• Pojavijo se v citoplazmi celic.
• Oksidativni fazi sledi faza neoksidacije.
• ATP se ne proizvaja ali uporablja v obeh fazah.
• Neoksidativna faza uporablja produkt oksidativne faze.

Kakšna je razlika med oksidativno in neoksidno pentozno fosfatno potjo?

Oksidativna faza je prva stopnja poti pentoznega fosfata, v kateri se glukozni 6 fosfat pretvori v fosfat ribuloze 5 s proizvodnjo NADPH. Medtem je neoksidativna faza druga faza pentoznega fosfata, v katerem se ribuloza 5 fosfat pretvori v fruktozo-6-fosfat in gliceraldehid-3-fosfat. Torej, to je ključna razlika med potjo oksidacije in neoksidativnega pentoza fosfata. Produkt oksidativne faze, NADPH, pomaga graditi druge molekule, medtem ko se produkt noksidativne faze, ribose-5-fosfatni sladkor, uporablja za izdelavo DNK in RNK.

Poleg tega je celotna reakcija oksidativne faze glukozni 6-fosfat + 2 NADP⁺ + H₂O → ribuloza 5-fosfat + 2 NADPH + 2 H⁺ + CO₂, medtem ko je celotna reakcija noksidativne faze 3 ribuloza-5-fosfat → 1 riboza-5-fosfat + 2 ksiluloza-5-fosfat → 2 fruktoza-6-fosfat + gliceraldehid-3-fosfat. Zato je tudi to razlika med potjo oksidativne in neoksidirane pentoze fosfata.

Spodnja infografska slika povzema razliko med potjo oksidacije in neksidativnega pentoza fosfata.

Povzetek - Oksidativna proti neoksidativni pentoz fosfatni poti

Oksidativno in neoksidativno sta dve različni fazi poti pentoznega fosfata. Oksidativna pot je prva faza, sledi ji neoksidativna faza. NADPH nastaja med potjo oksidativnega pentoznega fosfata in reakcije niso reverzibilne. V nasprotju s tem nastajajo pentoze med neoksidativnim pentoznim fosfatom in reakcije so reverzibilne. Izdelki poti pentoznega fosfata so uporabni na različne načine. V zvezi s tem je ribose-5-fosfatni sladkor uporabljen za izdelavo DNK in RNK, medtem ko molekule NADPH, ki pomagajo pri gradnji drugih molekul. Torej, to je povzetek razlike med oksidativnim in neoksidativnim pentoznim fosfatom.

Referenca:

1. Berg, Jeremy M. "20.3 Pot pentoznega fosfata ustvarja NADPH in sintetizira pet-ogljikove sladkorje." Biokemija. 5. izdaja, ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1970, dostopno tukaj.
2. "Pentose fosfatna pot." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 25. februarja 2020, dostopno tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Ox Pentose phosphate pathway" avtor Yikrazuul - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia
2. "Nichtox Pentosephosphatweg" avtor Yikrazuul - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia