Документ содержит лекцию о пентозо-фосфатном пути и его роли в метаболизме глюкозы, включая синтез NADPH и рибозы для биосинтеза. Описаны основные этапы и ферменты пентозо-фосфатного цикла, а также примеры локализации процесса в различных тканях организма. Рассматриваются регуляторные механизмы активности ферментов и влияние дефицита глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы на здоровье.

1. Пентозо-фосфатный путь/цикл (ПФП/ПФЦ)
Биологическая химия. Лекция 8
Зав.кафедрой, к.мед.н., доц. Шатова Ольга Петровна
Донецк, 2015

2. Глюкоза
Метаболизм глюкозы в клетках
Глюкозо-6-
фосфат
2 Лактат
Гликоген
Рибоза,
NADPH
ПФП
Гликогенез
Гликогенолиз
Гликолиз -
дихотомия
Глюконеогенез

3. (1) Синтез НАДФН (для биосинтеза жирных кислот и
стероидов)
(2) Синтез рибозо-5-фосфата (для биосинтеза ДНК и РНК и
некоторых кофакторов)
(3) Обеспечивает метаболизм “необычных сахаров” (4, 5 и
7 карбонов)
Роль пентозофосфатного пути/цикла
В пентозофосфатном цикле АТФ не синтезируется

4. Локализация пентозофосфатного пути/цикла
• Печень, молочные железы и надпочечники, жировая ткань
• Эритроциты (НАДФНН поддерживает восстановленный
глутатион)
• НЕ проходит в скелетных мышцах
• Все ферменты находятся в цитозоле

5. ПФП выполняет роль поставщика
восстановительных эквивалентов
НАДФН.
Н+
в синтезах жирных кислот,
холестерина, стероидных гормонов,
аминокислот в следующих тканях:
надпочечники
жировая
ткань
лактирующая
молочная железа
Особую роль ПФП играет в
эритроцитах, где НАДФН Н+
используются для защиты мембран
эритроцитов от повреждающего
действия активных форм кислорода
эритроциты
В этих тканях и клетках образующиеся в
первой стадии пентозо-фосфаты используются в
меньшей степени, чем НАДФНН+, поэтому
избыток фосфопентоз вступает во вторую
стадию
Суммарное уравнение пентозофосфатного цикла:
6 глюкозо-6-фосфат + 12 НАДФ+
+ 7Н2О
5 глюкозо-6-фосфат + 12 + 6 +НАДФН+
СО2
Р
1-я и 2-я стадии
печень

6. Две фазы ПФЦ:
1) Оксидативная
фаза
(окислительная)
2) Неоксидативная
фаза
(неокислительная)
(транскетолазная/т
рансальдолазная
система)

7. глюкозо-6-фосфат → 6-фосфоглюконолактон
Окислительная фаза
Глюкозо-6-фосфат
дегидрогеназа
Дегидрирование = окисление!

8. 6-фосфоглюконолактон → 6-фосфоглюконат
Окислительная фаза
Лактоназа
Гидратация

9. 6-фосфоглюконат → рибулозо-5-фосфат
Окислительная фаза
6-фосфоглюконат
дегидрогеназа
Дегидрирование = окисление!
Апотомия!

10. Превращение рибулозо-5-фосфата
Ribose 5-phosphate
isomerase
Рибулозо-5-
фосфат
эпимераза
Рибозо-5-фосфат
изомераза
Ксилулозо-5-фосфат
Рибозо-5-фосфат
Рибулозо-5-фосфат

11. Неокислительная
фаза ПФЦ

12. 6 молекул
рибулозо-5-фосфат
2 молекулы
глюкозо-
6-фосфат
2 молекулы
глюкозо-
6-фосфат
1 молекула
глюкозо-
6-фосфат
транскетолаза
трансальдолаза
транскетолаза
2С5
ксилулозо-
5-фосфат
2 С5
ксилулозо-
5-фосфат
2 С5
рибозо-
5-фосфат
2С3
глицер-
альдегид-
фосфат
2С3
глицер-
альдегид-
фосфат
2 С7
седогептулозо-
7-фосфат
2С4
эритрозо-
4-фосфат
2С6
фруктозо-
6-фосфат
2С6
фруктозо-
6-фосфат
2 стадия ПФЦ
(неокислительная)

13. • Транскетолалаза и трансальдолаза специфичные
ферменты для второй стадии ПФЦ
Транскетолаза и трансальдолаза

14. Регуляция ПФЦ
• Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
– Первая реакция
– Скорость лимитирующая
• Аллостерическая регуляция
– Ретроингибирование НAДФHН+
• Гормональная регуляция - индуцибельный фермент
– Активируется инсулином

15. Восстановленный глутатион
выполняет антиоксидантную
функцию
Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
НАДФНН+
участвует в
восстановление глутатиона
glutathione (GSH) – это трипептид.
Восстановленный глутатион в
эритроцитах отвечает за поддержание
восстановленной формы Fe(II) – это
необходимо для связывания кислорода

16. В эритроцитах:
Гликолиз – 90%
ПФЦ – 10%
Глутатионредуктаза

17. Инактивация АФК
• Ферменты-антиоксиданты
– Супероксиддисмутаза
– Глутатионпероксидаза
– Глутатионредуктаза

18. Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
– гемолитическая анемия
Примахин – антималярийный препарат усиливает образование
АФК
Кроме этого:
Сульфаниламиды
Аспирин и др.

19. Спасибо за внимание!