RUTA DE LAS PENTOSAS-FOSFATO

RUTA DE LAS PENTOSAS-FOSFATO

1. 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.

2. 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.

3. Relación con la glucólisis

   • Las vías estan conectadas por la F6P y GAP, intermediarios de la glucólisis, gracias a la enzima transcetolasa y transaldosa.

4. 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.

5. 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

6. 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.

7. 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.

8. 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)