Rozdíl mezi oxidační a neoxidativní pentózovou fosfátovou cestou

klíčový rozdíl mezi oxidační a neoxidační cestou pentózofosfátu je to generuje se oxidační cesta s pentózofosfátem nikotinamid adenin dinukleotid fosfát (NADPH). Mezitím neoxidativní pentózofosfátová cesta vytváří pentózové cukry.

Penta-fosfátová cesta je metabolická cesta, která probíhá paralelně s glykolýzou. Skládá se ze dvou odlišných drah jako oxidativní pentózofosfátová cesta a neoxidační pentosofosfátová cesta. NADPH je generován v oxidační fázi, zatímco pentózové cukry jsou generovány prostřednictvím neoxidační fáze. Kromě pentózových cukrů a NADPH vytváří tato cesta ribosu 5-fosfát, což je prekurzor pro syntézu nukleotidů.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to oxidativní pentózová fosfátová cesta
3. Co je to neoxidativní pentózová fosfátová cesta
4. Podobnosti mezi oxidační a neoxidativní cestou pentózového fosfátu
5. Porovnání bok po boku - oxidační vs. neoxidativní fosfátová cesta pentózou v podobě tabulky
6. Shrnutí

Co je to oxidativní pentózová fosfátová cesta?

Oxidační cesta s pentosofosfátem je první ze dvou fází dráhy s pentosofosfátem. Pojem „oxidační“ byl této fázi dán, protože v této cestě dochází k oxidaci a v každé reakci je odstraněn alespoň jeden elektron. Oxidační fáze začíná přeměnou fosfátu glukózy 6 na 6-fosfoglukonolakton enzymem nazývaným glukóza-6-fosfátdehydrogenáza..

Obrázek 01: Oxidační fáze pentózové fosfátové cesty

Během této přeměny je jedna molekula NADPH (redukující ekvivalenty) generována uvolněním elektronu. Pak se 6-fosfoglukonolakton transformuje na 6-fosfoglukonát pomocí 6-fosfoglukonolaktonázy. Nakonec se 6-fosfoglukanolaktonáza přemění na 5-fosfát ribulózy enzymem zvaným 6-fosfoglukonátdehydrogenáza, čímž se vytvoří další molekula NADPH. Na konci oxidační fáze se tedy fosfát glukózy 6 přemění na ribulosový 5-fosfát, čímž se vytvoří dvě molekuly NADPH. NADPH se používá v reduktivní biosyntéze v buňkách, jako je syntéza mastných kyselin.

Co je to neoxidativní pentózová fosfátová cesta?

Neoxidativní pentózofosfátová cesta je druhou fází PPT. Ribulosa-5-fosfát (který je finálním produktem oxidační fáze) je výchozí sloučenina neoxidační dráhy pentosofosfátu. Neoxidační fáze začíná přeměnou fosfátu ribulózy 5 na ribosu 5-fosfát pomocí ribosy-5-fosfát izomerázy a ribulosy 5-fosfátu na xylulózu 5-fosfáty ribulózou 5-fosfát 3-epimerázou. Poté jsou oba tyto produkty transketolasou přeměněny na glyceraldehyd 3-fosfát a sedoheptulosu 7-fosfát. Pak je enzym zvaný transaldolasa přemění na 4-fosfát erytrózy a 6-fosfát fruktózy.

Obrázek 01: Oxidační fáze pentózové fosfátové cesty

Nakonec se xylulóza-5-fosfát a erytróza-4-fosfát přeměňují na glyceraldehyd 3-fosfát + fruktóza-6-fosfát transketolasou. Produkty neoxidativní pentózofosfátové dráhy se používají při syntéze nukleotidů a aromatických aminokyselin.

Jaké jsou podobnosti mezi oxidační a neoxidativní pentózovou fosfátovou cestou?

• Oxidační a neoxidativní pentózofosfátová cesta jsou dvě fáze PPT.
• Vyskytují se v cytoplazmě buněk.
• Po oxidační fázi následuje neoxidační fáze.
• ATP se nevyrábí ani nepoužívá v obou fázích.
• Neoxidační fáze používá produkt oxidační fáze.

Jaký je rozdíl mezi oxidační a neoxidativní cestou fosforečnanového pentózového fosfátu?

Oxidační fáze je první fází pentózofosfátové dráhy, ve které se fosfát glukózy 6 přemění na fosfát ribulózy 5 produkcí NADPH. Neoxidační fáze je mezitím druhou fází pentózofosfátové dráhy, ve které je fosforečnan ribulózy 5 přeměňován na fruktózu-6-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát. To je klíčový rozdíl mezi oxidativní a neoxidativní cestou pentózofosfátu. Produkt oxidační fáze, NADPH, pomáhá budovat další molekuly, zatímco produkt neoxidační fáze, ribóza-5-fosfátový cukr, se používá k výrobě DNA a RNA.

Kromě toho celková reakce oxidační fáze je glukóza 6-fosfát + 2 NADP⁺ + H₂O → ribulóza 5-fosfát + 2 NADPH + 2 H⁺ + CO₂, zatímco celková reakce neoxidační fáze je 3 ribulosa-5-fosfát → 1 ribóza-5-fosfát + 2 xylulóza-5-fosfát → 2 fruktóza-6-fosfát + glyceraldehyd-3-fosfát. Proto je to také rozdíl mezi oxidační a neoxidační cestou pentózofosfátu.

Níže uvedený infographic shrnuje rozdíl mezi oxidační a neoxidační cestou pentosofosfátu.

Shrnutí - Oxidační vs. neoxidativní pentózová fosfátová cesta

Oxidační a neoxidační jsou dvě odlišné fáze pentózofosfátové dráhy. Oxidační cesta je první fáze a po ní následuje neoxidační fáze. NADPH je produkován během oxidační dráhy pentosofosfátu a reakce nejsou reverzibilní. Na rozdíl od toho, pentózy jsou produkovány během neoxidační dráhy pentosofosfátu a reakce jsou reverzibilní. Produkty pentózofosfátové dráhy jsou užitečné různými způsoby. V tomto ohledu cukr ribóza-5-fosfát používal k výrobě DNA a RNA, zatímco molekuly NADPH, které pomáhají budovat jiné molekuly. Toto je shrnutí rozdílu mezi oxidační a neoxidační cestou pentosofosfátu.

Odkaz:

1. Berg, Jeremy M. „20.3 Cesta pentózového fosfátu generuje NADPH a syntetizuje cukry s pěti uhlíky.“ Biochemie. 5. vydání., Americká národní lékařská knihovna, 1. ledna 1970, k dispozici zde.
2. „Pentózová fosfátová cesta.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 25. února 2020, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Ox Pentose fosfátová cesta“ od Yikrazuul - vlastní práce (Public Domain) přes Commons Wikimedia
2. „Nichtox Pentosephosphatweg“ od Yikrazuul - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia