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

IRREVERSIBILEparte da GL 6 FOSFATOproduce NADPH e CO₂ e RIBOSIO 5 FOSFATO

1. NADP⁺ ⇨ NADPH + H⁺

   H₂O⁺²

   GLUCOSIO 6 FOSFATO DEIDROGENASI

   Glucosio 6 Fosfato → 6 FOFOGLUCONO-8-LATONE

2. REAZIONE DI OSSIDAZIONE

   ⁱᵃᵗᵒⁿᵃˢⁱ

   6 Fosfoglucono → 6 FOSFOGLUCONATO

3. REAZIONE DI IDROLISI

   ᵒˢᶠᵒᵍˡᵘᶜᵒⁿᵃᵗᵒ

   NADP⁺ ⇨ NADPH + H⁺

   ᵉⁱᵈʳᵒᵍᵉⁿᵃˢⁱ

   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

   • IRREVERSIBILE
   • parte da Glc6Fosfato
   • produce NADPH e CO₂ e ribulosio 5 fosfato

   • NADP⁺ → NADPH + H⁺

     Glucosio 6 Fosfato → 6 Fosfoglucono-δ-latone

     Reazione di idrolisi

     6 Fosfoglucono δ-latone → 6 Fosfogluconato

     Reazione di decarbossilazione ossidativa

     NADP⁺ → NADPH + H⁺ + CO₂

     6 Fosfogluconato → D-ribulosio 5 fosfato

4)

CH₂OH C=OHC-OHHC-OHHC-OHCH₂OPO₃^2-

FOSFOPENTOSIOISOMERASI

CHOH-C-OHHC-OHHC-OHCH₂OPO₃^2-

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)

CH₂OHC=OHC-OHHC-OHHC-OHCH₂OPO₃^2-

RIBULOSIO 5 FOSFATO EPIMERASI

HO-C-HHC=OHO-C_4aHHC

CH₂OPO₃^2-

Ribulosio 5 Fosfato (chetosio)

XILULOSIO 5-FOSFATO(chetosio)

REAZIONE di EPIMERIZZAZIONE

Xilululosio₅Fosfato Ribosio₅FosfatoSEOEDETULOSIO 7 FOSFATO GLICERALDEIDE 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 pentosifosfato → NADPH e GLUTATIONE

SHUNT DELL’ESOSOMONOFOFATO

(= 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)

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SCENARI DI COOPERAZIONE TRA GLICOLISI, GLUCONEOGENESI E CICLO DEI PENTOSO FOSFATI

1. RICHIESTA DI PENTOSI MA NON DI NADPH

   • serve ribosio 5 fosfato per la sintesi dei nucleotidi
   • bypassano le vie che portano alla formazione di NADPH (p. ossid.)
   • usano vie che producono ribosio 5 fosfato da intermedi de