Post on 19-Jun-2015
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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