Caminhos das Fases Pentosas e Doenças Relacionadas

O caminho das pentoses fosfato, também conhecido como hexoses encaminhamento monofosfato, é uma via metabólica essencial, cujo produto a ribose necessária para as vias de síntese de nucleótidos e ácidos nucleicos, tais como ADN, ARN, o ATP, NADH, FAD e coenzima A. A última

Também produz NADPH (nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato), usado em várias reações enzimáticas. Esta rota é muito dinâmica e capaz de adaptar seus produtos dependendo das necessidades momentâneas das células.

O ATP (adenosina trifosfato) é considerado a "moeda energia" da célula, porque a sua hidrólise pode ser acoplado a uma vasta gama de reacções bioquímicas.

Da mesma forma, o NADPH é uma segunda moeda de energia essencial para a síntese redutora de ácidos gordos, a síntese de colesterol, síntese de neurotransmissores, as reacções de desintoxicação de fotossíntese e, entre outros.

Embora NADPH e NADH sejam semelhantes em estrutura, eles não podem ser usados ​​alternadamente em reações bioquímicas. O NADPH participa do uso de energia livre na oxidação de certos metabólitos para a biossíntese redutiva.

Em contraste, o NADH está envolvido no uso de energia livre a partir da oxidação de metabólitos para sintetizar o ATP.

Índice

• 1 História e localização
• 2 funções
• 3 fases
  • 3.1 Fase Oxidativa
  • 3.2 Fase não oxidativa
• 4 doenças relacionadas
• 5 referências

História e localização

As indicações da existência deste percurso começaram no ano de 1930 graças ao investigador Otto Warburg, a quem é atribuída a descoberta do NADP.⁺.

Certas observações permitiram a descoberta da rota, particularmente a continuação da respiração na presença de inibidores da glicólise, como o íon flúor.

Então, em 1950, os cientistas Frank Dickens, Bernard Horecker, Fritz Lipmann e Efraim Racker descreveram a via das pentoses-fosfato.

Os tecidos envolvidos na síntese de colesterol e ácidos graxos, como as glândulas mamárias, o tecido adiposo e os rins, possuem altas concentrações de enzimas fosfato de pentose.

O fígado também é um tecido importante para essa via: aproximadamente 30% da oxidação da glicose nesse tecido ocorre graças às enzimas da via das pentoses fosfato.

Funções

A via das pentoses fosfato é responsável por manter a homeostase do carbono na célula. Além disso, a via sintetiza os precursores de nucleotídeos e moléculas envolvidas na síntese de aminoácidos (os blocos estruturais de peptídeos e proteínas).

É a principal fonte de poder redutor das reações enzimáticas. Além disso, fornece as moléculas necessárias para reações anabólicas e para processos de defesa contra o estresse oxidativo. A última fase da pista é crítica em processos redox sob situações de estresse.

Fases

A via da pentose fosfato consiste de duas fases no citosol da célula: oxidativo, NADPH gerar a oxidação de glucose-6-fosfato de ribose-5-fosfato; e um não oxidativo, o que implica a interconversão dos açúcares de três, quatro, cinco, seis e sete carbonos.

Esta rota apresenta reações compartilhadas com o ciclo de Calvin e com a via Entner-Doudoroff, que é uma alternativa à glicólise.

Fase oxidativa

fase oxidativa de desidrogenação começa com uma molécula de glicose-6-fosfato no carbono 1. Esta reacção é catalisada pela enzima desidrogenase da glicose-6-fosfato, que tem uma elevada especificidade para NADP⁺.

O produto desta reação é 6-fosfonoglucono-δ-lactona. Então, este produto é hidrolisado pela enzima lactonase para dar 6-fosfogluconato. Este último composto é absorvido pela enzima 6-fosfogluconato desidrogenase e torna-se 5-fosfato de ribulose.

enzima isomerase Fosfopentosa catalisa o passo final da fase oxidativa, que envolve a síntese de ribose 5-fosfato por isomerização da ribulose 5-fosfato.

Esta série de reações produz duas moléculas de NADPH e uma molécula de ribose 5-fosfato por molécula de 6-fosfato de glicose que entra nesta via enzimática.

Em algumas células, os requisitos do NADPH são superiores aos da ribose 5-fosfato. Por conseguinte, e transcetolase transaldolase as enzimas tomar a ribose 5-fosfato e converte gliceraldeído 3-fosfato e frutose-6-fosfato, levando a fase não oxidativa. Estes dois últimos compostos podem entrar na via glicolítica.

Fase Não Oxidativa

A fase começa com uma reação de epimerização catalisada pela enzima epimerase pentose-5-fosfato. A ribulose-5-fosfato é absorvida por esta enzima e convertida em xilulose-5-fosfato.

O produto é levado pela enzima transcetolase actuando em conjunto com o pirofosfato coenzima tiamina (TPP), o qual catalisa a passagem de xilulose 5-fosfato de ribose-5-fosfato. Com a transferência de cetose para aldose, gliceraldeído-3-fosfato e sedoheptulose-7-fosfato são produzidos.

Em seguida, transaldolase enzima transfere a molécula C3 heptulose 7-fosfato de gliceraldeído-3-fosfato, que produz um açúcar com quatro carbonos (eritrose-4-fosfato) e um de seis carbonos (frutose-6 -fosfato). Esses produtos são capazes de alimentar a via glicolítica.

A enzima actua transcetosala novamente para transferir uma xilulose C2-5-fosfato para eritrose-4-fosfato, levando a frutose-6-fosfato e resultar gliceraldeído-3-fosfato. Como no passo anterior, esses produtos podem entrar na glicólise.

Esta segunda fase conecta os caminhos que geram NADPH com os responsáveis ​​pela síntese de ATP e NADH. Além disso, os produtos frutose-6-fosfato e gliceraldeído-3-fosfato podem entrar em gliconeogênese.

Doenças relacionadas

Diferentes patologias estão relacionadas à via das pentoses fosfato, entre essas doenças neuromusculares e diferentes tipos de câncer.

A maioria dos estudos clínicos concentrar em quantificar a actividade de desidrogenase de glicose-6-fosfato, uma vez que é a principal enzima responsável pela regulação da faixa.

Nas células sangüíneas pertencentes a indivíduos suscetíveis à anemia, elas têm baixa atividade enzimática da desidrogenase glicose-6-fosfato. Em contraste, as linhas celulares relacionadas aos carcinomas da laringe exibem alta atividade enzimática.

NADPH está envolvido na produção de glutationa, uma molécula de péptido chave na defesa contra as espécies reactivas de oxigénio envolvidos no stress oxidativo.

Cancros levar à activação da pentose e processos associados com a metástase, a angiogénese e respostas aos tratamentos de quimioterapia e radioterapia.

Por outro lado, a doença granulomatosa crônica se desenvolve quando há deficiência na produção de NADPH.

Referências

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