Pentosas

Vias alternativas de oxidación de Glucosa: Ruta de las pentosas fosfato

• Ruta alternativa de oxidación de glucosa: Ruta de las Pentosas Fosfato • Productos primarios: • NADPH: agente reductor en biosíntesis. • Ribosa-5-fosfato, necesaria en síntesis de ribonucleótidos: componentes de RNA,DNA, ATP, NADH, FAD, Coenzima A

Ruta de las Pentosas Fosfato
• Dos etapas: •Fase oxidativa:irreversible -Oxidación de glucosa-6-fosfato a ribulosa5-fosfato - Producción NADPH •Fase no oxidativa: reversible Interconversión no oxidativa de azúcares de 3,4,5,6 y 7 carbonos: -Síntesis de nucleótidos (ribosa-5-fosfato) -Intermediarios de la glicolisis • Ruta citosólica. Enzimas solubles, no se encuentran formando complejos • Activa en tejidos que sintetizan ácidos grasos o esteroides: hígado,glandula mamaria, glandula renal y tejido adiposo. •Eritrocitos: necesidad de poder reductor para mantener grupo hemo de la hemoglobina en estado Fe2+

Ruta de las Pentosas Fosfato
Fase oxidativa
Primer paso: Oxidación de glucosa-6-fosfato

Segundo paso: Hidrólisis de 6fosfogluconolactona

Tercer paso: Descarboxilación oxidativa del 6fosfogluconato.

Ruta de las Pentosas Fosfato
Faseoxidativa
Primer paso: Oxidación de glucosa-6-fosfato Glucosa-6-fostato deshidrogenasa: Altamente específica para NADP+ (KM para NAD+ 1000 veces mayor que KM para NADP+) Paso fuertemente regulado.

Segundo paso: Hidrólisis de 6fosfogluconolactona

Tercer paso: Oxidación y descarboxilación de 6-fosfogluconato

Ruta de las Pentosas Fosfato
Fase no oxidativa
• Se producen Interconversiones nooxidativas de azúcares de 3,4,5,6 y 7 carbonos. • Catalizadas por cuatro tipos de enzimas: •Fosfopentosa isomerasa: conviente cetosa en aldosa •Fosfopentosa epimerasa: epimeriza C-3 •Transcetolasa: transfiere unidades de dos carbonos •Transaldolasa: transfiere unidades de tres carbonos

Fosfopentosa Isomerasa

Fosfopentosa Epimerasa

Transcetolasa
• Cataliza la transferencia de un grupoglucoladehido desde una cetosa a una aldosa.

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Utiliza como coenzima TPP, a través de un intermediario carbaniónico que es estable gracias al anillo de tiazol. El grupo glucoaldehido se activa al unirse al TPP, pasando a ser capaz de atacar a la aldosa.

Transcetolasa
• Actuan en dos pasos del ciclo de las pentosas fosfato.

Transaldolasa
• Cataliza la transferencia de un grupodihidroxiacetona desde una cetosa a una aldosa

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Cataliza la transferencia a través de una base de Schiff entre una lisina del centro activo y el grupo carbonilo de la cetosa sustrato.

Transaldolasa
• Actua en un paso del ciclo de las pentosas fosfato.

Resultado: A partir de la ribosa -5-fosfato se pueden obtener intermediarios glucolíticos/gluconeogénicos

Transcetolasa C5 + C5Transaldolasa C3 + C7 Transcetolasa C4 + C5 C6 + C3 Resultado neto: dos hexosas y una triosa a partir de tres pentosas C6 + C4 C3 + C7

3 C5 3 Ribosa 5-fosfato

2 C6 + C3

2 Fructosa 6-P + Gliceraldehido 3-fosfato

Regulación Ruta de las pentosas fosfato/glicolisis

Glucosa 6-fosfato puede ser metabolizada tanto en glicolisis como en la ruta de las pentosas fosfato. ¿Cómo se reparte su flujohacia estas rutas? • necesidad de ATP: Glucosa 6-fosfato se canaliza hacia glicolisis • necesidad de NADPH o ribosa 5-fosfato: Glucosa 6-fosfato se dirige hacia ruta de las pentosas fostato.

Regulación Ruta de las pentosas fosfato/glicolisis
• La entrada de Glucosa 6-fosfato en la ruta de las pentosas fosfato esta controlada a nivel del primer paso: su oxidación a 6fosfogluconolactona.Controlado por dos factores: • El nivel de NADP+ disponible. A medida que el NADPH sea consumido por procesos biosinteticos, el aumento en los niveles de NADP+ estimula la ruta de las pentosas fosfato para obtener más NADPH • NADPH es un inhibidor potente de Glucosa 6-P deshidrogenasa ya que compite con NADP+ por el mismo sitio de unión al enzima

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Por otro lado, el control de la fase no...