Ключевое различие между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем заключается в том, что окислительный пентозофосфатный путь генерирует никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФН). Между тем, неокислительный пентозофосфатный путь генерирует пентозные сахара.
Пентозофосфатный путь - это метаболический путь, протекающий параллельно гликолизу. Он состоит из двух различных путей: окислительного пентозофосфатного пути и неокислительного пентозофосфатного пути. НАДФН образуется в окислительной фазе, тогда как пентозные сахара образуются в неокислительной фазе. В дополнение к пентозным сахарам и NADPH этот путь генерирует рибозо-5-фосфат, который является предшественником для синтеза нуклеотидов.
Что такое окислительный пентозофосфатный путь?
Окислительный пентозофосфатный путь является первой из двух фаз пентозофосфатного пути. Этой фазе был присвоен термин «окислительная», поскольку окисление происходит по этому пути, и в каждой реакции удаляется по крайней мере один электрон. Окислительная фаза начинается с превращения глюкозо-6-фосфата в 6-фосфоглюконолактон ферментом, называемым глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой.
Рисунок 01: Окислительная фаза пентозофосфатного пути
Во время этого превращения одна молекула НАДФН (восстановительные эквиваленты) образуется за счет высвобождения высвободившегося электрона. Затем 6-фосфоглюконолактон превращается в 6-фосфоглюконат под действием 6-фосфоглюконолактоназы. Наконец, 6-фосфоглюконолактоназа превращается в рибулозо-5-фосфат под действием фермента, называемого 6-фосфоглюконатдегидрогеназой, с образованием еще одной молекулы НАДФН. Следовательно, в конце окислительной фазы глюкозо-6-фосфат превращается в рибулозо-5-фосфат с образованием двух молекул НАДФН. НАДФН используется в восстановительном биосинтезе внутри клеток, таком как синтез жирных кислот.
Что такое неокислительный пентозофосфатный путь?
Неокислительный пентозофосфатный путь является второй фазой PPT. Рибулозо-5-фосфат (который является конечным продуктом окислительной фазы) является исходным соединением неокислительного пентозофосфатного пути. Неокислительная фаза начинается с превращения рибулозо-5-фосфата в рибозо-5-фосфат с помощью рибозо-5-фосфатизомеразы и рибулозо-5-фосфата в ксилулозо-5-фосфат с помощью рибулозо-5-фосфат-3-эпимеразы. Затем оба этих продукта транскетолазой превращаются в глицеральдегид-3-фосфат и седогептулозо-7-фосфат. Затем фермент трансальдолаза превращает их в эритрозо-4-фосфат и фруктозо-6-фосфат.
Рисунок 01: Окислительная фаза пентозофосфатного пути
Наконец, ксилулозо-5-фосфат и эритрозо-4-фосфат превращаются в глицеральдегид-3-фосфат + фруктозо-6-фосфат с помощью транскетолазы. Продукты неокислительного пентозофосфатного пути используются в синтезе нуклеотидов и ароматических аминокислот.
Каковы сходства между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем?
- Окислительный и неокислительный пентозофосфатный путь являются двумя фазами PPT.
- Они встречаются в цитоплазме клеток.
- За окислительной фазой следует неокислительная фаза.
- АТФ не вырабатывается и не используется в обеих фазах.
- Неокислительная фаза использует продукт окислительной фазы.
В чем разница между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем?
Окислительная фаза является первой стадией пентозофосфатного пути, на котором глюкозо-6-фосфат превращается в рибулозо-5-фосфат с образованием НАДФН. Между тем, неокислительная фаза является второй стадией пентозофосфатного пути, в которой рибулозо-5-фосфат превращается в фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат. Итак, в этом ключевое различие между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем. Продукт окислительной фазы, НАДФН, помогает строить другие молекулы, в то время как продукт неокислительной фазы, рибозо-5-фосфатный сахар, используется для создания ДНК и РНК.
При этом общая реакция окислительной фазы представляет собой глюкозо-6-фосфат + 2 НАДФ+ + H2O → рибулоза 5- фосфат + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, а суммарная реакция неокислительной фазы 3 рибулозо-5-фосфат → 1 рибозо- 5-фосфат + 2-ксилулозо-5-фосфат → 2-фруктозо-6-фосфат + глицеральдегид-3-фосфат. Следовательно, это также разница между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем.
Приведенная ниже инфографика обобщает разницу между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем.
Резюме – Окислительный и неокислительный пентозофосфатный путь
Окислительный и неокислительный – это две разные фазы пентозофосфатного пути. Окислительный путь является первой фазой, за ней следует неокислительная фаза. НАДФН образуется во время окислительного пентозофосфатного пути, и эти реакции необратимы. Напротив, пентозы образуются во время неокислительного пентозофосфатного пути, и реакции являются обратимыми. Продукты пентозофосфатного пути полезны по-разному. В связи с этим рибозо-5-фосфатный сахар используется для создания ДНК и РНК, а молекулы НАДФН помогают строить другие молекулы. Итак, это краткое изложение различий между окислительным и неокислительным пентозофосфатным путем.
