Kľúčový rozdiel medzi oxidačnou a neoxidačnou pentózofosfátovou dráhou je ten, že oxidatívna pentózofosfátová dráha vytvára nikotínamid adeníndinukleotidfosfát (NADPH). Medzitým neoxidačná dráha pentózofosfátu vytvára pentózové cukry.
Pentózofosfátová dráha je metabolická dráha, ktorá prebieha paralelne s glykolýzou. Pozostáva z dvoch odlišných dráh ako oxidačnej pentózofosfátovej dráhy a neoxidačnej pentózofosfátovej dráhy. NADPH sa generuje v oxidačnej fáze, zatiaľ čo pentózové cukry sa generujú v neoxidačnej fáze. Okrem pentózových cukrov a NADPH táto dráha vytvára ribóza 5-fosfát, ktorý je prekurzorom syntézy nukleotidov.
Čo je oxidačná pentózofosfátová dráha?
Oxidačná pentózofosfátová dráha je prvou z dvoch fáz pentózofosfátovej dráhy. Pojem „oxidačný“bol daný tejto fáze, pretože oxidácia prebieha v tejto dráhe a pri každej reakcii sa odstráni aspoň jeden elektrón. Oxidačná fáza začína premenou glukózo-6-fosfátu na 6-fosfoglukonolaktón enzýmom nazývaným glukóza-6-fosfátdehydrogenáza.
Obrázok 01: Oxidačná fáza pentózofosfátovej dráhy
Počas tejto konverzie sa odoberaním uvoľneného elektrónu vytvorí jedna molekula NADPH (redukujúce ekvivalenty). Potom sa 6-fosfoglukonolaktón transformuje na 6-fosfoglukonát pomocou 6-fosfoglukonolaktonázy. Nakoniec sa 6-fosfoglukonolaktonáza premieňa na ribulóza-5-fosfát pomocou enzýmu nazývaného 6-fosfoglukonátdehydrogenáza, čím vzniká ďalšia molekula NADPH. Preto sa na konci oxidačnej fázy glukóza-6-fosfát premení na ribulóza-5-fosfát, čím vzniknú dve molekuly NADPH. NADPH sa používa pri redukčnej biosyntéze v bunkách, ako je syntéza mastných kyselín.
Čo je neoxidačná dráha pentózofosfátu?
Neoxidačná pentózafosfátová dráha je druhou fázou PPT. Ribulóza 5-fosfát (ktorý je konečným produktom oxidačnej fázy) je východiskovou zlúčeninou neoxidačnej pentózofosfátovej dráhy. Neoxidačná fáza začína premenou ribulóza-5-fosfátu na ribóza-5-fosfát pomocou ribóza-5-fosfát izomerázy a ribulóza-5-fosfátu na xylulóza-5-fosfát prostredníctvom ribulóza-5-fosfát-3-epimerázy. Potom sa oba tieto produkty transketolázou premenia na glyceraldehyd-3-fosfát a sedoheptulóza-7-fosfát. Potom ich enzým nazývaný transaldoláza premení na erytrózu 4-fosfát a fruktózu 6-fosfát.
Obrázok 01: Oxidačná fáza pentózofosfátovej dráhy
Nakoniec sa xylulóza-5-fosfát a erytróza-4-fosfát premenia na glyceraldehyd-3-fosfát + fruktóza-6-fosfát pomocou transketolázy. Produkty neoxidačnej pentózofosfátovej dráhy sa používajú pri syntéze nukleotidov a aromatických aminokyselín.
Aké sú podobnosti medzi oxidačnou a neoxidačnou cestou pentózofosfátu?
- Oxidačná a neoxidačná pentózafosfátová dráha sú dve fázy PPT.
- Vyskytujú sa v cytoplazme buniek.
- Po oxidačnej fáze nasleduje neoxidačná fáza.
- ATP sa nevyrába ani nepoužíva v oboch fázach.
- Neoxidačná fáza využíva produkt oxidačnej fázy.
Aký je rozdiel medzi oxidačnou a neoxidačnou cestou pentózofosfátu?
Oxidačná fáza je prvým stupňom pentózofosfátovej dráhy, v ktorej sa glukóza-6-fosfát premieňa na ribulóza-5-fosfát produkciou NADPH. Neoxidačná fáza je medzitým druhým stupňom pentózofosfátovej dráhy, v ktorej sa ribulóza-5-fosfát premieňa na fruktóza-6-fosfát a glyceraldehyd-3-fosfát. Toto je kľúčový rozdiel medzi oxidačnou a neoxidačnou cestou pentózofosfátu. Produkt oxidačnej fázy, NADPH, pomáha budovať ďalšie molekuly, zatiaľ čo produkt neoxidačnej fázy, ribóza-5-fosfátový cukor, sa používa na výrobu DNA a RNA.
Navyše, celková reakcia oxidačnej fázy je glukóza-6-fosfát + 2 NADP+ + H2O → ribulóza 5- fosfát + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, pričom celková reakcia neoxidačnej fázy je 3 ribulóza-5-fosfát → 1 ribóza- 5-fosfát + 2 xylulóza-5-fosfát → 2 fruktóza-6-fosfát + glyceraldehyd-3-fosfát. Preto je to tiež rozdiel medzi oxidačnou a neoxidačnou pentózofosfátovou cestou.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi oxidačnou a neoxidačnou cestou pentózofosfátu.
Zhrnutie – Oxidačná verzus neoxidačná pentózofosfátová cesta
Oxidačná a neoxidačná sú dve odlišné fázy pentózofosfátovej dráhy. Oxidačná dráha je prvou fázou a po nej nasleduje neoxidačná fáza. NADPH sa vytvára počas oxidačnej pentózofosfátovej dráhy a reakcie nie sú reverzibilné. Naproti tomu pentózy vznikajú počas neoxidačnej pentózofosfátovej dráhy a reakcie sú reverzibilné. Produkty pentózofosfátovej dráhy sú užitočné rôznymi spôsobmi. V tomto ohľade sa ribóza-5-fosfátový cukor používa na výrobu DNA a RNA, zatiaľ čo molekuly NADPH pomáhajú pri budovaní iných molekúl. Toto je zhrnutie rozdielu medzi oxidačnou a neoxidačnou cestou pentózofosfátu.
