پنتوز فسفات-۲/بیوشیمی دولین-هنری-تیتز-استرایر-لنینجر-هارپر/کنکور ارشد و دکترای بیوشیمی بالینی
511 بار بازدید -
2 سال پیش
-
گلوکز توی مسیر پنتوز فسفات
گلوکز توی مسیر پنتوز فسفات هم میتونه اکسیده بشه:
توی اغلب بافت های پستاندارا سرنوشت اصلی گلوکز-6-فسفات تجزیه به روش گلیکولیزه که پیرووات رو میسازه و اونم وارد کربس میشه که ATP بسازه. این گلوکز-6-فسفات میتونه وارد روندهای دیگه ای هم بشه که نتیجه ی اونا تولید محصولات اختصاصیه مورد نیاز سلوله. یکی از این مسیرهای مهم پنتوز فسفاته که اسامی دیگه ای شامل فسفوگلوکونات و هگزوز مونوفسفات داره. توی این مسیر، گیرنده ی الکترون NADP+ است که تولید NADPH میکنه. سلول هایی که رشد سریع دارن، مثل سلول های مغز استخوان، پوست و مخاط روده از این مسیر پنتوز ریبوز-5-فسفات دریافت میکنن که برای تولید RNA، DNA و کوآنزیم هایی مثل ATP، NADH، FADH2 و CoA استفاده میکنن. توی بافت های دیگه محصول اصلی این مسیر، NADPH است که الکترون میده. این مولکول برای مواقعی که لازم باشه بیوسنتز رداکتیو رخ بده یا برای محافظت از سلول در برابر اثر رادیکال های اکسیژن مورد استفاده قرار میگیره. بافتهایی که ساخت اسید چرب هارو انجام میدن مثل کبد، بافت چربی، غدد شیرساز پستانی و بافتهای دیگه ای مثل کبد، غدد آدرنال و گنادها که سنتز کلسترول و هورمون های استروئیدی رو بصورت فعال انجام میدن قطعا به این محصول احیاگر نیاز دارن.یه سری از سلول ها مثل گلبول های قرمز، سلول های عدسی و قرنیه بطور مستقیم در معرض اکسیژن هستن پس رادیکال های آزاد اون میتونه بهشون ضرر برسونه. با ایجاد یه محیط کننده شامل نسبت بالایی از NADPH و یا گلوتاتیون احیاشده، میشه این سلول هارو از گزند آسیب های اکسیداتیو محافظت کرد.
نکته: این مسیر به قدری توی اریتروسیت ها مهمه که فقط یه نقص ژنتیکی در اولین آنزیم این مسیر یعنی گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز عوارضی رو به دنبال داره که بسیار میتونن خطرآفرین باشن.
نکته: توی شکل طرح کلی مسیر پنتوزفسفات رو نشون داده. NADPH ای که توی فاز اکسیداتیو تولید میشه، برای احیای گلوتاتیون های اکسید شده و بیوسنتز های رداکتیو مصرف میشه. محصول دیگه ی این فاز، ریبوز-5-فسفاته که یه پیش ساز برای ساخت نوکلئوتیدها، کوآنزیم ها و نولئیک اسیدهاست. توی اون دسته از سلول هایی که از ریبوز-5-فسفات برای بیوسنتز بهره نمیبرن، فاز اکسیداتیو سبب تبدیل 6 تا مولکول پنتوز به 5 مولکول هگزوز میشه. این تبدیل امکان تداوم تولید NADPH و گلوکز-6-فسفات به کربن دی اکسید رو فراهم میکنه.
فاز اکسیداتیو این مسیر، پنتوز فسفات ها و NADPH میسازه:
اکسیده شدن گلوکز-6-فسفات اولین واکنش این مسیره که توی اون گلوکز-6فسفات دهیدروژناز که با G6PD هم نشونش میدن، یه محصول رو تولید میکنه بنام 6-فسفوگلوکونو-δ-لاکتون که یه استر درون مولکولیه. NADP+ بعنوان گیرنده ی الکترون عمل میکنه و تعادل کلی به سمت سنتز NADPH است. لاکتونی که تولید شد، با یه لاکتوناز اختصاصی سبب تولید اسید آزاد 6-فسفوگلوکونات میشه و اونو هیدرولیز میکنه. این اسید با اکسیداسیون و دکربوکسیلاسیون به کتوپنتوز ریبولوز-5-فسفات تبدیل میشه که این عمل رو 6-فسفوگلوکونات دهیدروژناز انجام میده و مولکول NADPH هم طی این واکنش ساخته میشه. آنزیم فسفوپنتوز ایزومراز، ریبولوز-5-فسفاتی که تولید شد رو به ایزومر آلدوز خودش تبدیل میکنه که یعنی ریبوز-5-فسفات.نتیجه ی خالصی که از انتهای فاز اکسیداتیو این واکنش به دست میاد، سنتز NADPH بعنوان یه ماده ی احیا کننده و سنتز ریبوز-5-فسفات بعنوان یه پیش ساز برای ساخت نوکلئوتیدهاست. فاز غیراکسیداتیو پنتوز فسفات هارو مجددا به گلوکز-6-فسفات بدل میکنه:
توی بافتهایی که صرفا به NADPH نیاز دارن، محصول نهایی یعنی ریبوز-5-فسفات دوباره طی یه سری از واکنش ها به گلوکز-6-فسفات تبدیل میشن. توی این فاز که بهش غیراکسیداتیو میگن، اول ریبولوز-5-فسفات به زایلولوز-5فسفات اپیمریزه میشه سپس طی یه سری نوآرایی ها و واکنش های متوالی، 6 تا قند 5 کربنی فسفاته به 5 تا قند 6 کربنی فسفاته تبدیل میشه که باعث تولید دوباره ی گلوکز-6-فسفات و ادامه یافتن مسیر میشه. تداوم این فرایند سبب میشه که گلوکز-6-فسفات در آخر به 6 تا مولکول کربن دی اکسید تبدیل بشه. برای انجام این تبدیلات به دو آنزیم ترنس کتولاز و ترنس آلدولاز نیازه. اولی یه قطعه ی دو کربنی رو از یه کتوز برمیداره و به یه آلدوز منتقل میکنه. دومی یه قطعه ی سه کربنه رو برمیداره و جابجا میکنه.
اولین فعالیت این مسیر با عملکرد ترنس کتولاز شروع میشه که توسط اون، کربن های 1و2 مربوط به زایلولوز-5-فسفات به ریبوز-5-فسفات منتقل میشه که نتیجه ی اون سنتز یه محصول 7 کربنی بنام سدوهپتولوز-7-فسفاته. یه تکه ی 3 کربنی هم از زایلولوز باقی میمونه که در واقع گلیسرآلدهید-3-فسفاته.دومین واکنش توسط ترنس آلدولاز شروع میشه و طی اون یه بخش سه کربنی از که گروه کربونیل هم در اون هست، از سدوهپتولوز-7-فسفات برداشته میشه و به گلیسرآلدهید-3-فسفات منتقل میشه و اونو به فروکتوز-6-فسفات تبدیل میکنه! یه تکه ی 4 کربنی یا تتروز هم از این واکنش میمونه که اریتروز-4-فسفات نامیده میشه. توی مرحله ی سوم ترنس کتولاز دوباره یه قطعه ی دو کربنی شامل کربونیل رو از زایلولوز-5-فسفات برمیداره و به اریتروز-4-فسفات اضافه میکنه و یه فروکتوز-6-فسفات و یه گلیسرآلدهید-3-فسفات دیگه رو میسازه. دو تا گلیسرآلدهید-3-فسفاتی که تولید شدن هم اگه با هم ترکیب بشن میتونن به فروکتوز 1و6 بیس فسفات تبدیل بشن که توی گلوکونئوژنز هم مشابه این واکنش رخ میداد که این محصول هم با آنزیم FBPase-1 و فسفوهگزوز ایزومراز به گلوکز-6-فسفات تبدیل میشه. سیکل کامل شد و طبق چیزی که قبلا گفتیم 6 تا 5 کربنی به 5 تا 6 کربنی تبدیل شدن!
#بیوشیمی #بیوشیمی_بالینی #وزارت_بهداشت
2 سال پیش
در تاریخ 1401/11/27 منتشر شده
است.
511
بـار بازدید شده