ความแตกต่างระหว่างวิถีเพนโทสฟอสเฟตที่เป็นออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชัน

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิถีออกซิเดชันและเพนโตสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชันคือเส้นทางออกซิเดชันเพนโตสฟอสเฟตจะสร้างนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ฟอสเฟต (NADPH) ในขณะเดียวกัน วิถีเพนโทสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชันจะสร้างน้ำตาลเพนโทส

วิถีเพนโทสฟอสเฟตเป็นวิถีเมแทบอลิซึมที่เกิดขึ้นคู่ขนานกับไกลโคไลซิส ประกอบด้วยวิถีทางที่แตกต่างกันสองทางคือ วิถีออกซิเดชันเพนโตส ฟอสเฟต และวิถีทางเพนโทสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชัน NADPH ถูกสร้างขึ้นในช่วงออกซิเดชัน ในขณะที่น้ำตาลเพนโทสถูกสร้างขึ้นผ่านเฟสที่ไม่เกิดออกซิเดชัน นอกจากน้ำตาลเพนโทสและ NADPH แล้ว เส้นทางนี้ยังสร้างไรโบส 5-ฟอสเฟต ซึ่งเป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์

วิถีออกซิเดทีฟเพนโทสฟอสเฟตคืออะไร

ทางเดินฟอสเฟตเพนโตสฟอสเฟตออกซิเดชันเป็นขั้นตอนแรกของสองขั้นตอนของเส้นทางเพนโทสฟอสเฟต ระยะนี้ได้รับคำว่า “ออกซิเดชัน” เนื่องจากการเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นในวิถีนี้ และอิเล็กตรอนอย่างน้อยหนึ่งตัวจะถูกกำจัดออกในแต่ละปฏิกิริยา ระยะออกซิเดชันเริ่มต้นด้วยการเปลี่ยนกลูโคส 6 ฟอสเฟตเป็น 6-ฟอสโฟกลูโคโนแลคโตนโดยเอนไซม์ที่เรียกว่ากลูโคส 6-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส

รูปที่ 01: Oxidative Phase of the Pentose Phosphate Pathway

ระหว่างการแปลงนี้ NADPH หนึ่งโมเลกุล (การลดค่าเทียบเท่า) ถูกสร้างขึ้นโดยการนำอิเล็กตรอนออกมา จากนั้น 6-phosphogluconolactone จะเปลี่ยนเป็น 6-phosphogluconate โดย 6-phosphogluconolactonaseสุดท้าย 6-phosphogluconolactonase จะแปลงเป็น ribulose 5-phosphate โดยเอนไซม์ที่เรียกว่า 6-phosphogluconate dehydrogenase ซึ่งผลิต NADPH อีกโมเลกุลหนึ่ง ดังนั้น เมื่อสิ้นสุดระยะออกซิเดชัน กลูโคส 6 ฟอสเฟตจะเปลี่ยนเป็นไรบูโลส 5-ฟอสเฟต ทำให้เกิด NADPH สองโมเลกุล NADPH ใช้ในการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบลดขนาดภายในเซลล์ เช่น การสังเคราะห์กรดไขมัน

วิถีเพนโทสฟอสเฟตปลอดสารอนุมูลอิสระ

วิถีเพนโทสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชันเป็นขั้นตอนที่สองของ PPT ไรบูโลส 5-ฟอสเฟต (ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเฟสออกซิเดชัน) เป็นสารประกอบเริ่มต้นของวิถีเพนโทสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชัน เฟสที่ไม่มีออกซิเดชันเริ่มต้นด้วยการเปลี่ยนแปลงของไรบูโลส 5 ฟอสเฟตเป็นไรโบส 5-ฟอสเฟตโดยไรโบส-5-ฟอสเฟตไอโซเมอเรสและไรบูโลส 5 ฟอสเฟตเป็นไซลูโลส 5-ฟอสเฟตโดยไรบูโลส 5-ฟอสเฟต 3-เอพิเมอเรส จากนั้นผลิตภัณฑ์ทั้งสองนี้จะถูกแปลงเป็น glyceraldehyde 3-phosphate และ sedoheptulose 7-phosphate โดย transketolaseจากนั้นเอ็นไซม์ที่เรียกว่าทรานส์อัลโดเลสจะเปลี่ยนพวกมันเป็นอีรีโทรส 4-ฟอสเฟต และฟรุกโตส 6-ฟอสเฟต

รูปที่ 01: Oxidative Phase of the Pentose Phosphate Pathway

สุดท้าย ไซลูโลส 5-ฟอสเฟต และอีรีโทรส 4-ฟอสเฟต จะถูกแปลงเป็น ผลิตภัณฑ์ของเส้นทางเพนโทสฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชันถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์และกรดอะมิโนอะโรมาติก

ความคล้ายคลึงกันระหว่างเส้นทางออกซิเดชันและเพนโตสฟอสเฟตเพนโตสที่ไม่มีออกซิเดชันคืออะไร

• ทางเดินของเพนโทสฟอสเฟตที่มีออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชันเป็นสองขั้นตอนของ PPT
• เกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมของเซลล์
• ระยะออกซิเดชันตามด้วยระยะที่ไม่มีออกซิเดชัน
• ATP ไม่ได้ผลิตหรือใช้ทั้งสองเฟส
• ระยะ nonoxidative ใช้ผลคูณของระยะออกซิเดชัน

ความแตกต่างระหว่างเส้นทางออกซิเดชันและเพนโตสฟอสเฟตที่ไม่ใช่ออกซิเจนคืออะไร

ระยะออกซิเดชันเป็นขั้นตอนแรกของวิถีเพนโทส ฟอสเฟต ซึ่งกลูโคส 6 ฟอสเฟตถูกแปลงเป็นไรบูโลส 5 ฟอสเฟตโดยการผลิต NADPH ระยะ nonoxidative เป็นขั้นตอนที่สองของวิถี pentose phosphate ซึ่ง ribulose 5 ฟอสเฟตจะถูกแปลงเป็นฟรุกโตส-6-ฟอสเฟตและกลีซาลดีไฮด์-3-ฟอสเฟต นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิถีเพนโตสฟอสเฟตที่มีออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชัน ผลิตภัณฑ์ของเฟสออกซิเดชัน NADPH ช่วยในการสร้างโมเลกุลอื่นๆ ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ของเฟสที่ไม่มีออกซิเดชัน คือ น้ำตาลไรโบส-5-ฟอสเฟต ถูกใช้เพื่อสร้าง DNA และ RNA

นอกจากนี้ ปฏิกิริยาโดยรวมของเฟสออกซิเดชันคือกลูโคส 6-ฟอสเฟต + 2 NADP⁺ + H₂O → ไรบูโลส 5- ฟอสเฟต + 2 NADPH + 2 H⁺ + CO_{2 ในขณะที่ปฏิกิริยาโดยรวมของเฟส nonoxidative คือ 3 ไรบูโลส-5-ฟอสเฟต → 1 ไรโบส- 5-ฟอสเฟต + 2 ไซลูโลส-5-ฟอสเฟต → 2 ฟรุกโตส-6-ฟอสเฟต + กลีซาลดีไฮด์-3-ฟอสเฟตดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างระหว่างวิถีเพนโทส ฟอสเฟตที่มีออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชันด้วย}

อินโฟกราฟิกด้านล่างสรุปความแตกต่างระหว่างเส้นทางเพนโทสฟอสเฟตที่มีออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชัน

สรุป – Oxidative vs Nonoxidative Pentose Phosphate Pathway

ออกซิเดชันและไม่ใช่ออกซิเดชันเป็นสองขั้นตอนที่แตกต่างกันของวิถีเพนโทส ฟอสเฟต ทางเดินออกซิเดชันเป็นเฟสแรกและตามด้วยเฟสที่ไม่มีออกซิเดชัน NADPH ถูกผลิตขึ้นในระหว่างวิถีออกซิเดชันเพนโตส ฟอสเฟต และปฏิกิริยาไม่สามารถย้อนกลับได้ ในทางตรงกันข้าม เพนโทสถูกผลิตขึ้นในระหว่างวิถีทางเพนโทส ฟอสเฟตที่ไม่มีออกซิเดชัน และปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้ ผลิตภัณฑ์ของทางเดินเพนโทสฟอสเฟตมีประโยชน์ในรูปแบบต่างๆในเรื่องนี้น้ำตาลไรโบส-5-ฟอสเฟตใช้สร้าง DNA และ RNA ในขณะที่โมเลกุล NADPH ซึ่งช่วยสร้างโมเลกุลอื่นๆ นี่คือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างเส้นทางเพนโทสฟอสเฟตที่มีออกซิเดชันและไม่ใช้ออกซิเดชัน