la ruta de las pentosa-fosfato
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explicacion detallada de la ruta de las pentosa fosfato.TRANSCRIPT
RUTA DE LAS PENTOSAS
FOSFATO
Funciones de la ruta de las Pentosa Fosfato
Generar poder reductor en forma de NADPH
Suministrar esqueletos carbonados de 3, 4, 5, 6 y 7 carbonos.
Interconvertir diferentes monosacáridos
Si se da en forma cíclica oxida a la G6P en CO2 y Pi y produce grandes cantidades de NADPH
Forma reducida del NADP+ Es una coenzima presente en el
ciclo de Calvin, con gasto de ATP, transforma el CO2 en carbono orgánico liberando O2
Se forma:
NADPHNICOTINAMIDA-ADENINA-DINUCLEÓTIDO-FOSFATO
FOTOSÍNTESIS (fase luminosa)RUTA PENTOSA-FOSFATO
(fase oxidativa)
Su funcion primordial es la oxidación de la glucosa-6-fosfato a 6-fosfato-gluconato en la Via de las pentosas
NADP+nicotinamida adenín dinucleótido fosfato
Es una molécula de glucosa fosforilada en el carbono 6.
Tiene dos destinos:-glucolisis-Via pentosa-fosfato
GLUCOSA-6-FOSFATO
C6H13O9P
Termina almacenada como glucógeno o en almidón, como almacén
energético depositado en el hígado o en el músculo
6
123
4 5
RUTA DE LA PENTOSA FOSFATO
FASE REDUCTOR
AFASE
OXIDATIVA
A partir de glucosa-6-fosfato obtenida mediante la fosforilación de la glucosa libre, se obtiene NADPH y finalmente se forma la pentosa ribulosa-5-fosfato, motivo por el cual este proceso metabólico se denomina “la ruta de la pentosa fosfato”.
FASE OXIDATIVA
Es una molécula de ribulosa fosforilada en
el carbono 5
C5H11O8P
Glucosa-6-fosfato lactona
Glucosa-6-fosfato deshidrogenaza
Se deshidrogena el grupo C1 para dar un grupo carboxilo, el cual, junto al C5, forma una lactona
123
4 5C - O
Una lactona es un compuesto orgánico del tipo éster cíclico.
-OH -COOH -COORSe forma como producto de la condensación de un grupo alcohol con un grupo ácido carboxílico en una misma molécula
NADP+
ELECTRÓNELECTRÓN
Se liberan dos hidrógenos de los cuales se transfiere un protón (H+) y dos electrones (e-) (hidridión) al NADP+ que actua como aceptor de electrones reduciéndose hasta formar la primera molécula de NADPH; el protón sobrante queda libre en el medio
HIDRÓLISIS: es una reacción química entre agua y otra sustancia. Al ser disueltas en agua, sus iones constituyentes se combinan con los H3O+ o bien con los iones OH-,
Se produce la hidrólisis de la lactona por la enzima lactonasa, con lo que se obtiene el ácido libre 6-fosfoglucanatol
LACTONA
Lactonasa6-fosfoglucanato
El 6-fosfoglucanato se transforma en ribulosa-5-fosfato por acción de la 6-fosfoglucanato deshidrogenasa.
Aquí se obtiene la segunda molécula de NADPH, además de la liberación de una molécula de CO2 debido a la descarboxilación oxidativa del ácido libre
6-fosfoglucanatoRibulosa 5 fosfato
6-fosfoglucanato deshidrogenasa
CO2
NADPH+
NADP
Los glóbulos rojos de la sangre necesitan grandes cantidades de NADPH para la reducción de la hemoglobina oxidada y para poder regenerar el glutatión reducido, un antioxidante que presenta importantes funciones como la eliminación de peróxidos y la reducción de ferrihemoglobina (Fe3+). Estas necesidades se ven cubiertas gracias a la ruta de la pentosa fosfato con el intermediario de reducción NADPH
Reaccion general de la fase oxidativa
Glucosa-6-fosfat + 2 NADP+ + H2O → Ribulosa-5-fosfat + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Glucosa-6-fosfat + 2 NADP+ + H2O → Ribulosa-5-fosfat + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Reactivos Productos Enzima Descripción
Glucosa-6-fosfato + NADP+
→ 6-Fosfoglucanato;-Lactona + NADPH
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
Deshidrogenación. El grupo hidroxilo localizado en el C1 de la glucosa-6-fosfato es convertido en un grupo carbonilo, generando una lactona y una molécula de NADPH durante el proceso.
6-Fosfoglucanato;-Lactona + H2O
→ 6-Fosfoglucanato + H+
6-Fosfoglucolactonasa
Hidrólisis
6-Fosfoglucanato + NADP+
→ Ribulosa-5-fosfato + NADPH + CO2
6-Fosfoglucanato deshidrogenasa
Descarboxilación. El NADP+ es el aceptor de electrones, generando otra molécula de NADPH, un CO2 i Ribulosa-5-fosfato
FASE REDUCTIVASe inicia en caso que la célula necesite más NADPH que ribosa-5-fosfato.
En este segundo proceso se encuentran una compleja secuencia de reacciones que permiten cambiar los azúcares C3, C4, C5, C6 y C7 de las pentosas para poder formar finalmente gliceraldehído-3-fosfato y fructosa-6-fosfato, los cuales podrán seguir directamente con la glucólisis.
gliceraldehído-3-fosfato
fructosa-6-fosfato
La primera reacción llevada a cabo es la epimerización, regulada mediante la enzima pentosa-6-fosfato epimerasa, que convertirá la ribulosa-5-fosfato, producto de la fase oxidativa, en xilulosa-5-fosfato
Generando así el sustrato necesario para la siguiente reacción controlada
por la transcetolasa, la cual actúa junto a la coenzima pirofosfato de
tiamina (TPP).
ribulosa-5-fosfato
xilulosa-5-fosfato
pentosa-6-fosfato epimerasa
La xilulosa-5-fosfato se transforma en ribosa-5-fosfato mediante la transferencia de una unidad de C2 de la cetosa a la aldosa, produciendose gliceraldehído-3-fosfato y sedoheptulosa-7-fosfato.
xilulosa-5-fosfato
ribosa-5-fosfato
gliceraldehído-3-fosfato sedoheptulosa-7-fosfato
la transaldolasa, con la ayuda de un resto lisina en su centro activo, transfiere una unidad C3 de la sedoheptulosa-7-fosfato a gliceraldehído-3-fosfato, con lo que se formarán la tetrosa eritrosa-4-fosfato,
C3
sedoheptulosa-7-fosfato gliceraldehído-3-fosfato
eritrosa-4-fosfato,
Además de uno de los primeros productos finales: la hexosa fructosa-6-fosfato, la cual se dirigirá hacia la glucólisis.
fructosa-6-fosfato
La enzima transcetolasa vuelve a transferir una unidad C2, desde la xilulosa-5-fosfato a eritrosa-4-fosfato, consiguiendo así formar otra molécula de fructosa-6-fosfato y un gliceraldehído-3-fosfato, ambos intermediarios de la glucólisis. De esta manera, se cierra la fase no oxidativa de esta ruta metabólica
xilulosa-5-fosfato
eritrosa-4-fosfato
fructosa-6-fosfato
un gliceraldehído-3-fosfato
C2
REACCIÓN GENERAL DE LA FASE NO OXIDATIVA
Reactivos Productos Enzima
Ribulosa-5-fosfato → Ribosa-5-fosfatoRibulosa-5-fosfato Isomerasa
Ribulosa-5-fosfato → Xilulosa-5-fosfatoRibulosa-5-fosfato 3-Epimerasa
Xilulosa-5-fosfato + Ribosa-5-fosfato
→ Gliceraldehído-3-fosfato + Sedoheptulosa-7-fosfato
Transcetolasa
Sedoheptulosa-7-fosfato + Gliceraldehído-3-fosfato
→ Eritrosa-4-fosfato + Fructosa-6-fosfato
Transaldolasa
Xilulosa-5-fosfato + Eritrosa-4-fosfato
→ Gliceraldehído-3-fosfato + Fructosa-6-fosfato
Transcetolasa