Медицинское значение.

Реакций ПФП.

Биомедицинское значение.

Пентофозофосфатный путь ( ПФП).

Прежде мы рассматривали процессы генерирования АТФ с участием глюкозы, субстратное фосфорилирование при гликолизе и окислительное фосфорилирование в цепи переноса электронов и протонов. Существует метаболитические пути генерирования другого вида энергии восстановительной способности. Легко доступным источником восстановительного эквивалента в клетках является НАДФН. Существует принципиальная разница между НАДН и НАДФН, которая заключается не только в химическом составе, но главным образом в роли этих соединений в биохимических реакциях. НАДФН служит донором протона и электронов при восстановительных биосинтезах.

1. НАДФН необходим для биосинтеза ВЖК и стероидов, при этом активность ПФП
находится на чрезвычайно низком уровне в скелетных мышцах и на высоком в
клетках жировой ткани и в эритроцитах

2. обеспечение рибозой и дезоксирибозой синтеза нуклеотидов и нуклеиновых
кислот, КоА, НАД, ФАД, АТФ и т.д.

3. ПФП катализирует ряд не окислительных реакций, обеспечивающих
взаимопревращения 3, 4, 5, 6, 7 - моносахаридов

У растений часть реакций ПФП участвует _в реакциях фотосинтеза.

4. ПФП в эритроцитах поставляет НАДФН для восстановления окисленного
глутатиона.

G-S-H разрушает в эритроцитах перекись водорода. 2 G-S-H + H₂O₂-> G-S-S-G + H₂O

Эта реакция имеет исключительно важное значение, поскольку накопление Н₂О₂ сокращает время жизни эритроцитов, путем повышения скорости окисления НЬ в метНЬ.

Общая схема биохимических

1. ПФП начинается с дегидрирования глюкозо-6-фосфата с образованием лактона, который гидролизуется с образованием 6-фосфоглкжоната и затем окислительно декарбоксилируется с образованием рибулозо-5-фосфата. В этих реакциях образуется 2 молекулы восстановленного НАД.

В дальнейшем рибулозо-5-фосфат изомерируется через промежуточный енольный продукт в рибозо-5-фосфат - это окислительная ветвь ПФП.

2. когда в клетках потребность в НАДФН оказывается выше потребности в рибозо-5-
фосфате активизируется другой механизм переноса.

Рибозо-5-фосфат превращается в глицероальдегид-3-фосфат и фруктозо-6-фосфат. Под действием фермента транскеталазы и трансальдолазы. Эти 2 фермента создают обратимую связь между ПФП и гликолизом, промежуточными продуктами в указанных превращениях являются ксилулозо-5-фосфат, седогептлулозо-7-фосфат и эритрозо-4-фосфат.

Следствием мутации транскеталазы являются нарушения, приводящие к нервно-психическим расстройствам - синдром Вернике — Корсакова, который заключается в парезе глазодвигательного нерва, ненормальной осанке и походке, дезориентации и потери памяти, в сильных нарушениях психики.

Связано с недостаточностью В1 и с неспособностью образовывать связи с тиаминпирофосфатом, также с нарушением фермента ПФП —» приводит к недостатку восстановленных НАДФН, способствует развитию гемолитической анемии, после приема пациентами препаратов, действующих как оксиданты: сульфаниламиды, аспирин.

Таким образом, в результате может генерироваться 12 молекул НАДФН в расчете на каждую молекулу глюкозо-6-фосфата, которая полностью окисляется до СО₂.

3. когда потребность в биосинтезе рибозо-5-фосфата значительно превышает
потребность в НАДФН активна только неокислительная ветвь.

В таких условиях фруктозо-6-фосфат и глицероальдегид-3-фосфат (из гликолиза) превращается в рибозо-5-фосфат без образования НАДФН.

4. рибозо-5-фосфат, образованный по окислительной ветви, также может превращаться в
пируват через фруктозо-6-фосфат и глицероальдеигд-3-фосфат. При этом генерируется
АТФ и восстановленный НАДФ.