Regenerační (neoxidační) fáze pentózového cyklu

Z WikiSkript


Pentózový cyklus je katabolický děj, který poskytuje redukované kofaktory NADPH a pětiuhlíkaté sacharidy neboli pentózy. Jedná se o metabolickou přeměnu glukózy, jejíž cílem není vytvoření ATP.

Průběh regenerační fáze pentózového cyklu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Pentózový cyklus

V regenerační fázi dochází k vzájemným přeměnám fosforylovaných molekul monosacharidů.

Tyto reakce jsou volně reverzibilní (vratné).


Základní schéma[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Základní schéma regenerační fáze pentózového cyklu bychom mohli zjednodušeně zapsat jako:

3 C5 → 2 C6 + C3
3 Ribulóza-5-P → 2 fruktóza-6-P + glyceraldehyd-3-P

Detailnější chéma[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Při detailnějším pohledu:

1) Přeměna ribulóza-5-P na ribóza-5-P (ketóza se mění pomocí izomerázy na aldózu) či na xylulózu-5-P (katalyzuje epimeráza)
2) Následuje dvojice reakcí vyjádřená rovnicemi:
C5 + C5 ↔ C3 + C7 ↔ C6 + C4
Xylulóza-5-P + ribóza-5-Pglyceraldehyd-3-P + sedoheptulóza-7-PFru-6-P + erytróza-4-P


Tyto reakce katalyzují dvě transferázy – transketoláza a transaldoláza.
Transketoláza transportuje dvouuhlíkaté jednotky z xylulóza-5-P (ketóza) na ribóza-5-P za vzniku glyceraldehyd-3-P a sedoheptulóza-7-P (kofaktorem enzymu je derivát vitaminu B1 – thiamindifosfát).
Transaldoláza přenáší tříuhlíkaté jednotky ze sedoheptulóza-7-P (ketóza) na aldehydovou skupinu glyceraldehyd-3-P.
Obecně platí, že uhlíkaté štěpy (C3- a C2-jednotky) vznikají z ketóz a jejich příjemcem se stávají aldózy.
Výsledkem je, že z ketózy vznikne kratší aldóza a z aldózy delší ketóza.


3) Aby se nehromadila nepotřebná erytróza-4-P, následuje její reakce s xylulóza-5-P:
C4 + C5 → C3 + C6
Erytróza-4-P + xylulóza-5-Pglyceraldehyd-3-P + fruktóza-6-P


Výsledné produkty druhé fáze, fruktóza-6-P a glyceraldehyd-3-P, mohou být reakcemi glykolýzy a glukoneogeneze (probíhají také v cytoplazmě) buď spáleny, nebo přeměněny na glukóza-6-P. Ta může opět vstoupit do oxidativní fáze cyklu, a pentózový cyklus se tedy uzavírá. Na tomto místě jasně vidíme, jak se glykolýza/glukoneogeneze úzce propojuje s pentózovým cyklem.

Někdy se dokonce můžeme setkat s tvrzením, že pentózový cyklus je jejich odbočkou.


Pohlížíme-li na pentózový cyklus jako na alternativní cestu oxidace glukózy, můžeme napsat sumární rovnici:


6 Glukóza-6-P6 CO2 + 6 ribulóza-5-P + 12 NADPH+H+


6 Ribulóza-5-P →→→ regenerační fáze a glukoneogeneze →→→ 5 glukóza-6-P


K tomuto dochází, pokud buňka potřebuje maximalizovat zisk NADPH.


Pentózový cyklus může ale také sloužit jako zdroj ribóza-5-P či jiných monosacharidů. Jestli je buňka potřebuje (a nevyžaduje NADPH), může dojít k otočení druhé fáze cyklu a opačným sledem reakcí se z glykolýzy naopak odčerpává glyceraldehyd-3-P a fruktóza-6-P a postupně se mění na ribóza-5-P či ostatní monosacharidy.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Externí odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]