A legfontosabb különbség az oxidatív és nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal között az, hogy az oxidatív pentóz-foszfát útvonal nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfátot (NADPH) termel. Eközben a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal pentózcukrokat termel.
A pentóz-foszfát út egy metabolikus út, amely a glikolízissel párhuzamosan zajlik. Két különálló útvonalból áll: az oxidatív pentóz-foszfát útvonalból és a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonalból. A NADPH az oxidatív fázisban, míg a pentóz cukrok a nem oxidatív fázisban keletkeznek. A pentózcukrokon és a NADPH-n kívül ez az útvonal ribóz-5-foszfátot termel, amely a nukleotid szintézis előfutára.
Mi az oxidatív pentóz-foszfát út?
Az oxidatív pentóz-foszfát-útvonal a pentóz-foszfát-útvonal két fázisa közül az első. Ennek a fázisnak az „oxidatív” kifejezést adták, mivel az oxidáció ezen az úton megy végbe, és minden reakcióban legalább egy elektron eltávolításra kerül. Az oxidatív fázis a glükóz-6-foszfát 6-foszfoglükonolaktonná történő átalakításával kezdődik a glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz nevű enzim által.
01. ábra: A pentóz-foszfát útvonal oxidatív fázisa
E átalakítás során egy molekula NADPH (redukáló ekvivalens) keletkezik a felszabaduló elektron figyelembevételével. Ezután a 6-foszfoglükonolakton a 6-foszfoglükonolaktonáz hatására 6-foszfoglükonáttá alakul. Végül a 6-foszfoglükonolaktonáz a 6-foszfoglükonát-dehidrogenáz nevű enzim hatására ribulóz-5-foszfáttá alakul, és egy újabb NADPH-molekulát termel. Ezért az oxidatív fázis végén a glükóz-6-foszfát Ribulóz-5-foszfáttá alakul, és két NADPH-molekulát termel. A NADPH-t a sejten belüli reduktív bioszintézisben, például zsírsavszintézisben használják.
Mi az a nemoxidatív pentóz-foszfát-útvonal?
A nemoxidatív pentóz-foszfát útvonal a PPT második fázisa. A ribulóz-5-foszfát (amely az oxidatív fázis végterméke) a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal kiindulási vegyülete. A nem oxidatív fázis a ribulóz-5-foszfát ribóz-5-foszfát-5-foszfáttá történő átalakulásával kezdődik ribóz-5-foszfát-izomeráz által, és a ribulóz-5-foszfát xiluóz-5-foszfáttá alakul a ribulóz-5-foszfát-3-epimeráz által. Ezután mindkét terméket a transzketoláz gliceraldehid-3-foszfáttá és szedoheptulóz-7-foszfáttá alakítja. Ezután a transzaldoláz nevű enzim ezeket eritróz-4-foszfáttá és fruktóz-6-foszfáttá alakítja.
01. ábra: A pentóz-foszfát útvonal oxidatív fázisa
Végül a xilulóz-5-foszfátot és az eritróz-4-foszfátot a transzketoláz glicerinaldehid-3-foszfát + fruktóz-6-foszfáttá alakítja. A nem oxidatív pentóz-foszfát út termékeit nukleotidok és aromás aminosavak szintézisében használják fel.
Milyen hasonlóságok vannak az oxidatív és a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal között?
- Az oxidatív és nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal a PPT két fázisa.
- A sejtek citoplazmájában fordulnak elő.
- Az oxidatív fázist egy nem oxidatív fázis követi.
- Az ATP-t nem gyártják vagy használják mindkét fázisban.
- A nemoxidatív fázis az oxidatív fázis termékét használja.
Mi a különbség az oxidatív és a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal között?
Az oxidatív fázis a pentóz-foszfát-útvonal első szakasza, amelyben a glükóz-6-foszfát ribulóz-5-foszfáttá alakul NADPH termelésével. Eközben a nem oxidatív fázis a pentóz-foszfát-útvonal második szakasza, amelyben a ribulóz-5-foszfát fruktóz-6-foszfáttá és glicerinaldehid-3-foszfáttá alakul. Tehát ez a legfontosabb különbség az oxidatív és a nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal között. Az oxidatív fázis terméke, a NADPH segít más molekulák felépítésében, míg a nem oxidatív fázis termékét, a ribóz-5-foszfát cukrot DNS és RNS előállítására használják.
Sőt, az oxidációs fázis teljes reakciója glükóz-6-foszfát + 2 NADP+ + H2O → ribulóz 5- foszfát + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, míg a nem oxidatív fázis teljes reakciója 3 ribulóz-5-foszfát → 1 ribóz- 5-foszfát + 2 xilulóz-5-foszfát → 2 fruktóz-6-foszfát + glicerinaldehid-3-foszfát. Ezért ez is különbség az oxidatív és nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal között.
Az alábbi infografika összefoglalja az oxidatív és nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal közötti különbséget.
Összefoglaló – Oxidatív vs nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal
Az oxidatív és nem oxidatív a pentóz-foszfát útvonal két különálló fázisa. Az első fázis az oxidatív folyamat, amelyet a nem oxidatív fázis követ. A NADPH az oxidatív pentóz-foszfát reakcióút során termelődik, és a reakciók nem reverzibilisek. Ezzel szemben a pentózok a nem oxidatív pentóz-foszfát reakcióút során keletkeznek, és a reakciók reverzibilisek. A pentóz-foszfát reakcióút termékei többféleképpen hasznosak. Ebben a tekintetben a ribóz-5-foszfát cukrot a DNS és az RNS, míg a NADPH molekulák más molekulák felépítésében segítik. Tehát ez az oxidatív és nem oxidatív pentóz-foszfát útvonal közötti különbség összefoglalása.
