Pentózfoszfát-ciklus

Az előadások a következő témára: "Pentózfoszfát-ciklus"— Előadás másolata:

1 Pentózfoszfát-ciklus
Petózfoszfát-út foszforilált 5 szénatomos cukor keletkezik benne Pentózfoszfát-ciklus előfordul, hogy körfolyamatként működik Glukóz direkt oxidációja a szőlőcukor közvetlen módon oxidálódik, a glikolízis mellett ez egy másik út, a 3. a glukuronsav-ciklus Hexóz-monofoszfát-sönt foszforilált 6 szénatomos cukor metabolizmusának egy „rövidre zárt”, alternatív útja a glikolízishez képest

2 A pentózfoszfát-útnak két szakasza van:
oxidatív, irreverzibilis (anaerob), szabályozott nem oxidatív, reverzibilis (egyensúlyközeli, nem szabályozott) Minden intermediere az utolsó pozícióban foszforilált: foszfát-észter. 3-7 szénatomos cukrok és 6 C-atomos oxidált cukrok, ún. onsavak a köztitermékek. A pentózfoszfát-út jelentősége: 1.) Az oxidatív út NADPH-t termel, amire reduktív szintézisekhez, minden lipid előállításához, reduktázok működéséhez van szükség biotranszformációhoz kell 2.) A nemoxidatív út elején ribóz-5-foszfát keletkezik, ami nukleotidok, nukleinsavak előállításához kell

3 A pentózfoszfát-út lokalizációja
1.) A teljes folyamat a NADPH-t igénylő lipidszintézis és jelentős biotranszformáció helyszínein, a fruktóz-6P és glicerinaldehid-3P glukoneogenezishez/glikolízishez csatlakozik: zsírsavszintézis: máj, zsírszövet, laktáló emlő, agy koleszterinszintézis: máj, bőr, bél, agy, vese epesavszintézis: máj szteroidhormonok szintézise: mellékvesekéreg, petefészek, here, zsírszövet, agy biotranszformáció: máj, tüdő, vese, bőr, vérsejtek 2.) A nemoxidatív szakasz ribóz-5-foszfátot termel, aminek vérszintje alacsony, - nukleotidokra, nukleinsavakra mindenhol szükség van, ahol van sejtmag, - működik hátulról visszafelé azon szövetekben, ahol az oxidatív út hiányzik, pl. izomban

4 A pentózfoszfát-út oxidatív szakaszának szabályozása vagyis az egész ciklus regulációja
a.) NADPH, a dehidrogenázok koenzim terméke gátol, ha felhalmozódik, nincs rá szükség b.) NADP, a dehidrogenázok koenzim szubsztrátja serkent, a NADPH másik folyamatban visszaoxidálódott c.) inzulin jóllakott állapotban indukálja a zsírszövet pentózfoszfát-út dehidrogenázait, kell a NADPH a zsírsavszintézishez, amiből triglicerid fog keletkezni d.) májban, biotranszformáció egyéb helyein a biotranszformációs enzimeket indukáló molekulák indukálják a PPP dehidrogenázait is a NADPH-igény fedezésére, az enzimek mRNS-ének transzkripciója fokozódik, több fehérje keletkezik.

5 A nemoxidatív reverzibilis egyensúlyközeli rekciók irányát és netto sebességét a szubsztrátok és termékek koncentrációaránya határozza meg, végső soron a ribóz-5P beépülésének sebessége nukleotidokba. Nukleotidok fontossága, szerepe: ATP, GTP, UTP, CTP: kapcsolt reakciókban energiát biztosítanak enzimeket, transzportereket szabályoznak cAMP, cGMP: másodlagos hírvivők jelátviteli folyamatokban nukleotid típusú koenzimek szintéziséhez: NAD, NADP, FAD, FMN, SAM, KoA nukleinsavak: RNS, DNS szintéziséhez

6 A pentózfoszfát-út szerepe a vörösvértestekben, enzimdefektus klinikai következménye
dehidrogenázok NADP 2 GSH H2O2 O2 dehidrogenázok NADPH GSSG 2 H2O pentózfoszfát-úton glutation-reduktáz glutation-peroxidáz A H2O2 reagál vasionnal, reaktív oxigén szabadgyökök keletkeznek, melyek lánc- reakcióban reagálnak a foszfolipid membrán telítetlen zsírsavaival a lipidperoxidáció folyamatában. A zsírsavak oxidálódnak, feldarabolódnak, a membrán kilyukad, a vörösvértest tartalma kifolyik, azaz hemolízis a következmény. Ha a betegben mutáció miatt csökkent a glukóz-6-P-dehidrogenáz aktivitása és GSH-val reagáló gyógyszereket szed (acetil-szalicilsav, primaquin, szulfonamidok, stb.) nem elég a GSH a hidrogén-peroxid redukálásához, hemolízis következik be.

7

8

9 GLUCONEOGENESIS ↓ glucose-6P pentose phosphate cycle: only NADPH is produced glycolysis ↓ ATP (NADPH is produced in PPP)