结构生物化学/戊糖磷酸途径

定义

众所周知，细胞能量对于所有生物体体内的新陈代谢至关重要，控制所有这些代谢途径的一个重要因素是酶。大多数酶是蛋白质，由细胞质中的核糖体合成。蛋白质合成的前体是氨基酸，氨基酸来自 RNA 的翻译，而 RNA 来自 DNA 的转录。因此，DNA 和 RNA 在代谢中起着主要作用。为了合成 DNA 和 RNA，有一个重要的前体，即戊糖磷酸。有一种途径可以产生戊糖磷酸和 NADPH（在 NADH 的 2'-C 位置具有磷酸基团而不是羟基）

途径

该途径有 6 个步骤

1. 它以葡萄糖 6-磷酸，Glu 6-P 为起点，Glu 6-P 来自其他途径，例如糖酵解。
2. 细胞不使用酶葡萄糖 6-磷酸异构酶将原始反应物异构化为果糖 6-磷酸以进行糖酵解，而是使用另一种酶，葡萄糖 6-磷酸脱氢酶，以及一个重要的辅因子 NADP+，将 Glu 6-P 氧化为 6-磷酸葡萄糖酸-δ-内酯，同时 NADP+ 被还原为 NADPH。
3. 接下来，酶内酯酶将 6-磷酸葡萄糖酸-δ-内酯水解为 6-磷酸葡萄糖酸。
4. 在此步骤中，辅因子 NADP+ 再次用作氧化剂，在酶 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶的催化下将 6-磷酸葡萄糖酸氧化为核糖 5-磷酸，同时生成还原的 NADPH 作为另一种产物，并释放二氧化碳。
5. 请注意，在该途径的每一步中，镁离子的添加都有助于稳定反应，该反应涉及电子和质子的释放。
6. 在酶磷酸戊糖异构酶催化的酮糖-醛糖反应中，核糖 5-磷酸被异构化为核糖 5-磷酸，它是后续重要反应（例如 DNA 合成）的前体。

结论

戊糖磷酸途径产生两种对生命基本组成部分至关重要的前体

1. 核糖的生成用于合成一些辅因子、DNA、RNA。
2. NADPH 的生成用于合成脂肪酸、类固醇和其他氧化还原反应（一些发生在光合作用中，特别是在卡尔文循环中）