Galvenā atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu ir tā, ka oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš rada nikotīnamīda adenīna dinukleotīda fosfātu (NADPH). Tikmēr neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš rada pentozes cukurus.
Pentozes fosfāta ceļš ir vielmaiņas ceļš, kas notiek paralēli glikolīzei. Tas sastāv no diviem atšķirīgiem ceļiem, piemēram, oksidatīvā pentozes fosfāta ceļa un neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļa. NADPH veidojas oksidatīvajā fāzē, savukārt pentozes cukuri rodas neoksidatīvā fāzē. Papildus pentozes cukuriem un NADPH šis ceļš rada ribozes 5-fosfātu, kas ir nukleotīdu sintēzes prekursors.
Kas ir oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš?
Oksidatīvā pentozes fosfāta ceļš ir pirmā no divām pentozes fosfāta ceļa fāzēm. Šai fāzei ir dots termins “oksidatīvs”, jo šajā ceļā notiek oksidēšanās, un katrā reakcijā tiek noņemts vismaz viens elektrons. Oksidācijas fāze sākas ar glikozes 6 fosfāta pārvēršanu par 6-fosfoglukonolaktonu, ko veic enzīms, ko sauc par glikozes 6-fosfāta dehidrogenāzi.
Attēls 01: Pentozes fosfāta ceļa oksidatīvā fāze
Šīs konversijas laikā, ņemot atbrīvoto elektronu, tiek ģenerēta viena NADPH molekula (reducējošie ekvivalenti). Pēc tam 6-fosfoglukonolaktons ar 6-fosfoglukonolaktonāzi pārvēršas par 6-fosfoglikonātu. Visbeidzot, enzīms, ko sauc par 6-fosfoglikonāta dehidrogenāzi, 6-fosfoglukonolaktonāze pārvēršas par ribulozes 5-fosfātu, radot vēl vienu NADPH molekulu. Tāpēc oksidatīvās fāzes beigās glikozes 6 fosfāts pārvēršas par Ribulozes 5-fosfātu, veidojot divas NADPH molekulas. NADPH izmanto reduktīvajā biosintēzē šūnās, piemēram, taukskābju sintēzē.
Kas ir neoksidatīvais pentozes fosfāta ceļš?
Neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļš ir PPT otrā fāze. Ribulozes 5-fosfāts (kas ir oksidatīvās fāzes galaprodukts) ir neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļa izejas savienojums. Neoksidatīvā fāze sākas ar ribozes-5-fosfāta pārvēršanu par ribozes-5-fosfātu, ko veic ribozes-5-fosfāta izomerāze, un ribulozes-5-fosfātu par ksilozes 5-fosfātu, izmantojot ribulozes 5-fosfāta 3-epimerāzi. Pēc tam abus šos produktus transketolāze pārvērš par gliceraldehīda 3-fosfātu un sedoheptulozes 7-fosfātu. Pēc tam enzīms, ko sauc par transaldolāzi, pārvērš tos eritrozes 4-fosfātā un fruktozes 6-fosfātā.
Attēls 01: Pentozes fosfāta ceļa oksidatīvā fāze
Visbeidzot, ksilulozes 5-fosfāts un eritrozes 4-fosfāts transketolāzes ietekmē tiek pārvērsti par gliceraldehīda 3-fosfātu + fruktozes 6-fosfātu. Neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļa produkti tiek izmantoti nukleotīdu un aromātisko aminoskābju sintēzē.
Kādas ir līdzības starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu?
- Oksidatīvais un neoksidatīvais pentozes fosfāta ceļš ir divas PPT fāzes.
- Tie rodas šūnu citoplazmā.
- Oksidatīvajai fāzei seko neoksidatīvā fāze.
- ATP netiek ražots vai izmantots abās fāzēs.
- Neoksidatīvā fāze izmanto oksidatīvās fāzes produktu.
Kāda ir atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu?
Oksidatīvā fāze ir pentozes fosfāta ceļa pirmais posms, kurā glikozes 6 fosfāts tiek pārveidots par ribulozes 5 fosfātu, veidojot NADPH. Tikmēr neoksidatīvā fāze ir pentozes fosfāta ceļa otrā stadija, kurā ribulozes 5 fosfāts tiek pārveidots par fruktozes-6-fosfātu un gliceraldehīda-3-fosfātu. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu. Oksidatīvās fāzes produkts NADPH palīdz veidot citas molekulas, savukārt neoksidatīvās fāzes produkts, ribozes-5-fosfāta cukurs, tiek izmantots DNS un RNS ražošanai.
Turklāt kopējā oksidatīvās fāzes reakcija ir glikozes 6-fosfāts + 2 NADP+ + H2O → ribuloze 5- fosfāts + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, savukārt kopējā neoksidatīvās fāzes reakcija ir 3 ribulozes-5-fosfāts → 1 riboze- 5-fosfāts + 2 ksilulozes-5-fosfāts → 2 fruktoze-6-fosfāts + gliceraldehīds-3-fosfāts. Tāpēc šī ir arī atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
Tālāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
Kopsavilkums - oksidatīvs un neoksidatīvs pentozes fosfāta ceļš
Oksidatīvā un neoksidatīvā ir divas atšķirīgas pentozes fosfāta ceļa fāzes. Oksidatīvais ceļš ir pirmā fāze, un tam seko neoksidatīvā fāze. NADPH veidojas oksidatīvā pentozes fosfāta ceļā, un reakcijas nav atgriezeniskas. Turpretī pentozes tiek ražotas neoksidatīvā pentozes fosfāta ceļā, un reakcijas ir atgriezeniskas. Pentozes fosfāta ceļa produkti ir noderīgi dažādos veidos. Šajā sakarā ribozes-5-fosfāta cukuru izmantoja DNS un RNS, savukārt NADPH molekulas, kas palīdz veidot citas molekulas. Tātad, šis ir kopsavilkums par atšķirību starp oksidatīvo un neoksidatīvo pentozes fosfāta ceļu.
