Пентозофосфатный цикл (шунт) превращения глюкозы (гексозо-
монофосфатный путь, ГМФ - путь)
Альтернативный путь окисления глюкозы
Апотомический распад
|
(без образования фосфотриоз). |
|
|
Стадии |
||
|
Протекает в 2 стадии без участия О2. |
|
|
ПФЦ |
||
|
В процесс вступает 6 молекул глюкозы. |
|
|
|
|
|
|
Реакции не приводят к синтезу АТФ. |
|
|
|
|
|
|
Процесс локализован в цитоплазме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
клеток: |
|
|
|
|
|
|
печени |
|
|
|
|
|
|
молочной железы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
коры надпочечников |
Окислительная |
Неокислительная |
|||
|
эритроцитов |
|
Приводит к |
Приводит |
||
|
жировой ткани |
|
образованию |
к образованию |
||
|
|
|
НАДФН2 |
пентоз |
||
Окислительная стадия ПФЦ состоит из 3-х необратимых реакций и поставляет клеткам 2 основных продукта: НАДФH+Н и пентозы.
1. Фермент: глюкозо-6ф-дегидрогеназа Ингибитор - НАДФН2 Индуктор – инсулин
2.Фермент:
глюконолактонгидратаза.
3.Фермент:
6–фосфоглюконатдегидрогеназа
(декарбоксилирующая) Индуктор - инсулин
Итого:
6 С6 → 6С5 + 6СО2 +12 НАДФН+Н
Неокислительная стадия ПФЦ – это обратимое взаимопревращение углеводов под действием ферментов трансальдолаз и транскетолаз (ТДФ, В1)
Осуществляется перенос 2-х или 3-х углеродных фрагментов с одного моносахарида на другой
собразованием
витоге фруктозы или глюкозы (C6).
Недостаток вит. В1 нарушает неокислительную стадию ПФЦ и аэробное окисление глюкозы в нервной ткани,
что приводит к тяжелому нервно - психическому расстройству синдрому Вернике – Корсакова (энцефалопатии).
Реакции неокислительной стадии ПФЦ.
Под действием эпимеразы из рибулозо-5-ф может образоваться другая фосфопентоза – ксилулозо-5-ф.
Рибулозо-5-ф под влиянием изомеразы превращается в рибозо-5-ф.
Реакции неокислительной стадии ПФЦ.
Основными реакциями неокислительной стадии пентозофосфатного цикла являются транскетолазная и трансальдолазная.
Эти реакции катализируют превращение изомерных пентозо-5-фосфатов.
2С5 + 2С5 = 2С7 + 2С3
Реакции неокислительной стадии ПФЦ.
Транскетолазная реакция в пентозном цикле встречается дважды, 2-й раз – при образовании фруктозо-6-ф и ГАФ в результате взаимодействия в ксилулозо-5-ф с эритрозо-4-ф.
2С7 + 2С3 = 2С4 + 2 С6
2С5 +2С4 = 2С6 + 2С3 (С6)
Общее уравнение ПФЦ. Значение ПФЦ.
6 глюкозо-6ф + 12 НАДФ+→6 СО2 + 12 НАДФН2 + 5 глюкозо-6ф
Образование |
Использование |
|
Источник водорода в синтезе ЖК и ХС (жировая ткань, печень) |
НАДФН2 |
Антиоксидантная защита (глутатионредуктаза, эритроциты) |
|
|
|
Обезвреживание токсинов (микросомальное окисление, печень) |
Рибозо-5ф Синтез ДНК, РНК, HSКо-А, НАД, ФАД, АТФ |
|
Частью анаболических процессов являются восстановительные синтезы
В этих реакциях синтез вещества сопровождается потреблением восстановительных эквивалентов, ведущую роль среди которых, играет НАДФН+ (источник водорода в реакциях).
Примером является важнейшая реакция синтеза холестерина |
(печень, кора |
надпочечников). |
|
Холестерин
Примером восстановительного синтеза является синтез жирных кислот и триацилглицеринов
(жиров).
НАДФН2 используются для защиты эритроцитов от повреждающего действия активными формами
кислорода
Глутатионпероксидаза обеспечивает разрушение пероксидов ПНЖК мембран при окислении трипептида глутатиона.
Для регенерации окисленного глутатиона в восстановленную форму используется в качестве донора водорода НАДФН2, который образуется в реакциях окислительного этапа ПФЦ превращения глюкозы, первая из которых катализируется глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой:
GS - SG + НАДФ-Н2 → 2
В эритроцитах НАДФН+Н используется для защиты от активных форм кислорода.
Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы является наиболее частым дефектом ферментативных систем эритроцита. Врожденный дефект (энзимопатия) вызывает дефицит НАДФН2 и снижение АОЗ.
Насчитывается ~100 миллионов жителей нашей планеты с недостаточностью этого фермента. Проявления зависят от степени повреждения фермента: люди могут испытывать постоянный окислительный стресс, но бывает и бессимптомное течение.
Некоторые продукты и лекарственные препараты, обладающие свойствами окислителей (антималярийный препарат примахин) стимулируют образование АФК.
У людей с недостаточностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы лечение этими препаратами может сопровождаться усиленным гемолизом.