Biochimica: da via dei pentosi fosfato a sintesi colesterolo

Via del pentosio fosfato

Ossidazione del glucosio 6 fosfato a pentosio fosfato

Funzioni:

• Generare ribosio 5 fosfato: precursore dei nucleotidi
• Generare NADPH per i processi di biosintesi e detossificazione
• Generare altri metaboliti che entrano nella glicolisi

Processo diviso in 2 parti:

① Fase ossidativa

Irreversibile

Parte da GL 6 fosfato

Produce NADPH e CO₂ e ribosio 5 fosfato

1. NADP⁺ ⇨ NADPH + H⁺
2. H₂O⁺² glucosio 6 fosfato deidrogenasi
3. Glucosio 6 fosfato → 6 fosfoglucono-δ-latone
4. Reazione di ossidazione
5. ⁵ᵡᵯᵒⁿᵯˢ⁵
6. 6 Fosfoglucono → 6 fosfogluconato
7. Reazione di idrolisi
8. ᵒˢᶠᵒᵉ˩ᶠₓᵒⁿᵯᵡᵯᵒ
9. NADP⁺ ⇨ NADPH + H⁺
10. ᵩ⁵ᵠʳᵒᵉᵩⁿᵯˢ⁵
11. 6 Fosfogluconato → D-ribulosio 5 fosfato

Reazione di decarbossilazione ossidativa

Via del pentosio fosfato

Ossidazione del glucosio 6 fosfato a pentosio fosfato

Funzioni:

• Generare ribosio 5 fosfato: precursore dei nucleotidi
• Generare NADPH per i processi di biosintesi e detossificazione
• Generare altri metaboliti che entrano nella glicolisi

Processo diviso in 2 parti:

1. Fase ossidativa
2. Irreversibile
3. Parte da Glc6Fosfato
4. Produce NADPH e CO₂ e ribulosio 5 fosfato
5. NADP⁺ → NADPH + H⁺
6. Glucosio 6 fosfato → 6 fosfoglucono-δ-latone
7. Reazione di idrolisi
8. 6 Fosfoglucono δ-latone → 6 fosfogluconato
9. Reazione di decarbossilazione ossidativa
10. NADP⁺ → NADPH + H⁺ + CO₂
11. 6 Fosfogluconato → D-ribulosio 5 fosfato

4) CH₂OH C=OH C-OH H C-OH H C-OH CH₂OPO₃^2-

Fosfopentosioisomerasi

CHOH-C-OH H C-OH H C-OH CH₂OPO₃^2-

D-ribosio 5 fosfato

(chetosio)

Reazione di isomerizzazione

Glucosio 6 fosfato + 2 NADP + H₂O ⟶ Ribosio 5 fosfato + CO₂ + 2 NADPH + 2 H⁺

Usato per la sintesi di nucleotidi

2) Fase non ossidativa

⟵ Reversibile ⟶

Produce Fru 6 P e Glicerald 3 fosfato

N.B. Solo nei tessuti che richiedono principalmente NADPH, il pentosio fosfato prodotto nella fase 1 viene riciclato in Glu 6 fosfato

2) CH₂OH C=OH C-OH H C-OH H C-OH CH₂OPO₃^2-

Ribulosio 5 fosfato epimerasi

HO-C-H H C=OH O-C_4aH H C CH₂OPO₃^2-

Ribulosio 5 fosfato (chetosio)

Xilulosio 5-fosfato

(chetosio)

Reazione di epimerizzazione

Xilulosio₅ fosfato Ribosio₅ fosfato

Seoe detulosio 7 fosfato gliceraldede 3 fosfato

Enzima transchetolasi

Trasferisce unità bicarboniosa da un chetosio donatore ad un aldosio accettore

Dipendente da tiamina pirofosfato (C dell’anello tiazolico molto reattivo, attacco su C carbonilico di xil formando tiamina con res. bicarboniosa)

(3) Sedoeptulosio 7-fosfato + Gliceraldeide 3-fosfato ⇆ Eritrosio 4-fosfato + Fruttosio 6-fosfato

Enzima transaldolasi

Trasferisce un’unità tricarboniosa da un chetoso donatore ad un aldoso accettore

Usa una Lys della sua catena laterale per formare una base di Schiff con il gruppo carbonilico del chetoso donatore e trasferire 3 C all’ald. acc.

(4) Xilulosio 5-fosfato + Eritrosio 4-fosfato ⇆ Gliceraldeide 3-fosfato + Fruttosio 6-fosfato

Enzima transchetolasi

3 composti a 5C ⇆ 2 composti a 6C + 1 a 3C

3 pentosi fosfato ⇆ 2 Fruttosio 6 fosfato + 4 Gliceraldeide 3 fosfato

Eritrociti

Glicolisi → ATP, 2,3-bifosfoglicerato, NADH

Via dei pentosi fosfato → NADPH e glutatione

Shunt dell’esosomonofosfato

(= Ciclo dei pentoso fosfati)

Il glucosio 6 fosfato viene per gran parte trasformato in fruttosio 6 fosfato

Denominato "shunt" questa via perché considerata un processo alternativo alla glicolisi per la trasformazione dei Glu6P in Fru6P

Ciclo molto attivo nel tessuto adiposo e nella ghiandola mammaria in allattamento

Tessuti in cui le biosintesi sono molto attive e anche nel globulo rosso (NADPH sistema Fe4)

26 scenari di cooperazione tra glicolisi, gluconeogenesi e ciclo dei pentoso fosfati

1. Richiesta di pentosi ma non di NADPH
2. Serve ribosio 5 fosfato per la sintesi dei nucleotidi
3. Bypassano le vie che portano alla formazione di NADPH (p. ossid.)
4. Usano vie che producono ribosio 5 fosfato da intermedi de