Avainero oksidatiivisen ja ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin välillä on, että oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti tuottaa nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaattia (NADPH). Samaan aikaan ei-hapettava pentoosifosfaattireitti tuottaa pentoosisokereita.
Pentoosifosfaattireitti on aineenvaihduntareitti, joka tapahtuu rinnakkain glykolyysin kanssa. Se koostuu kahdesta erillisestä reitistä, kuten oksidatiivisesta pentoosifosfaattireitistä ja ei-hapettavasta pentoosifosfaattireitistä. NADPH syntyy oksidatiivisessa faasissa, kun taas pentoosisokerit syntyvät ei-hapettavassa faasissa. Pentoosisokereiden ja NADPH:n lisäksi tämä reitti tuottaa riboosi-5-fosfaattia, joka on nukleotidisynteesin esiaste.
Mikä on oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti?
Oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti on ensimmäinen kahdesta pentoosifosfaattireitin vaiheesta. Termi "hapettava" on annettu tälle faasille, koska hapettuminen tapahtuu tällä reitillä, ja vähintään yksi elektroni poistetaan kussakin reaktiossa. Oksidatiivinen vaihe alkaa glukoosi-6-fosfaatin muuttamisesta 6-fosfoglukonolaktoniksi entsyymin toimesta, jota kutsutaan glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasiksi.
Kuva 01: Pentoosifosfaattireitin oksidatiivinen vaihe
Tämän konversion aikana syntyy yksi NADPH-molekyyli (pelkistävät ekvivalentit) ottamalla vapautunut elektroni. Sitten 6-fosfoglukonolaktoni muuttuu 6-fosfoglukonaatiksi 6-fosfoglukonolaktonaasin vaikutuksesta. Lopuksi 6-fosfoglukonolaktonaasi muuntaa ribuloosi-5-fosfaatiksi entsyymi, jota kutsutaan 6-fosfoglukonaattidehydrogenaasiksi, tuottaen toisen NADPH-molekyylin. Siksi hapetusvaiheen lopussa glukoosi-6-fosfaatti muuttuu Ribuloosi-5-fosfaatiksi, jolloin muodostuu kaksi NADPH-molekyyliä. NADPH:ta käytetään pelkistävässä biosynteesissä soluissa, kuten rasvahapposynteesissä.
Mikä on ei-oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti?
Ei oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti on PPT:n toinen vaihe. Ribuloosi-5-fosfaatti (joka on oksidatiivisen faasin lopputuote) on ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin lähtöaine. Ei-oksidatiivinen vaihe alkaa ribuloosi-5-fosfaatin muuttumisesta riboosi-5-fosfaatiksi riboosi-5-fosfaatti-isomeraasilla ja ribuloosi-5-fosfaatilla ksyluloosi-5-fosfaatiksi ribuloosi-5-fosfaatti-3-epimeraasin vaikutuksesta. Sitten nämä molemmat tuotteet muunnetaan glyseraldehydi-3-fosfaatiksi ja sedoheptuloosi-7-fosfaatiksi transketolaasilla. Sitten transaldolaasi-niminen entsyymi muuttaa ne erytroosi-4-fosfaatiksi ja fruktoosi-6-fosfaatiksi.
Kuva 01: Pentoosifosfaattireitin oksidatiivinen vaihe
Lopuksi ksyluloosi-5-fosfaatti ja erytroosi-4-fosfaatti muunnetaan glyseraldehydi-3-fosfaatiksi + fruktoosi-6-fosfaatiksi transketolaasilla. Ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin tuotteita käytetään nukleotidien ja aromaattisten aminohappojen synteesissä.
Mitä yhtäläisyyksiä hapettavan ja ei-oksidatiivisen pentoosifosfaattireitin välillä on?
- Oksidatiivinen ja ei-hapettava pentoosifosfaattireitti ovat PPT:n kaksi vaihetta.
- Ne esiintyvät solujen sytoplasmassa.
- Oksidatiivista vaihetta seuraa ei-hapettava vaihe.
- ATP:tä ei valmisteta tai käytetä molemmissa vaiheissa.
- Ei-hapettava faasi käyttää oksidatiivisen faasin tuotetta.
Mitä eroa on oksidatiivisella ja ei-oksidatiivisella pentoosifosfaattireitillä?
Oksidatiivinen vaihe on pentoosifosfaattireitin ensimmäinen vaihe, jossa glukoosi-6-fosfaatti muunnetaan ribuloosi-5-fosfaatiksi tuottamalla NADPH:ta. Ei-hapettava vaihe on puolestaan pentoosifosfaattireitin toinen vaihe, jossa ribuloosi-5-fosfaatti muuttuu fruktoosi-6-fosfaatiksi ja glyseraldehydi-3-fosfaatiksi. Joten tämä on avainero oksidatiivisen ja ei-oksidatiivisen pentoosifosfaattireitin välillä. Oksidatiivisen vaiheen tuote, NADPH, auttaa rakentamaan muita molekyylejä, kun taas ei-hapettavan faasin tuotetta, riboosi-5-fosfaattisokeria, käytetään DNA:n ja RNA:n valmistamiseen.
Lisäksi oksidatiivisen faasin kokonaisreaktio on glukoosi 6-fosfaatti + 2 NADP+ + H2O → ribuloosi 5- fosfaatti + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, kun taas ei-hapettavan faasin kokonaisreaktio on 3 ribuloosi-5-fosfaattia → 1 riboosi- 5-fosfaatti + 2 ksyluloosi-5-fosfaatti → 2 fruktoosi-6-fosfaatti + glyseraldehydi-3-fosfaatti. Siksi tämä on myös ero oksidatiivisen ja ei-oksidatiivisen pentoosifosfaattireitin välillä.
Alla olevassa infografiikassa on yhteenveto oksidatiivisen ja ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin välisestä erosta.
Yhteenveto – Oksidatiivinen vs ei-oksidatiivinen pentoosifosfaattireitti
Oksidatiivinen ja ei-hapettava ovat pentoosifosfaattireitin kaksi erillistä vaihetta. Hapettumisreitti on ensimmäinen vaihe ja sitä seuraa ei-hapettava vaihe. NADPH:ta syntyy oksidatiivisen pentoosifosfaattireitin aikana, eivätkä reaktiot ole palautuvia. Sitä vastoin pentooseja syntyy ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin aikana ja reaktiot ovat palautuvia. Pentoosifosfaattireitin tuotteet ovat käyttökelpoisia eri tavoin. Tässä suhteessa riboosi-5-fosfaattisokeria käytettiin DNA:n ja RNA:n valmistamiseen, kun taas NADPH-molekyylejä, jotka auttavat rakentamaan muita molekyylejä. Joten, tämä on yhteenveto erosta oksidatiivisen ja ei-hapettavan pentoosifosfaattireitin välillä.
