La via del pentosio fosfato
L’ossidazione del glucosio avviene attraverso la via (shunt) del pentosio fosfato
(via del fosfogluconato o via dell’esosio monofosfato)
La via avviene nel citosol e produce, attraverso una fase ossidativa ed una fase non
ossidativa, NADPH e ribosio 5-fosfato
Il NADPH serve per ridurre il glutatione (GSSG) e contrastare gli effetti dannosi dei
radicali liberi dell’ossigeno, o per supportare le reazioni di biosintesi riduttiva
Il pentosio serve per costruire DNA, RNA, ATP e coenzimi quali NADH + H +,
FADH2 e CoA-SH, ma se non è necessario viene riconvertito in glucosio 6-fosfato
Schema generale della via del pentosio fosfato
Tappe ossidative
Tappe non ossidative
Tappa 1
La fase ossidativa produce NADPH e ribosio 5-fosfato
La prima reazione è l’ossidazione del glucosio 6-fosfato a 6fosfoglucono-d-lattone (un estere intramolecolare), catalizzata dalla
glucosio 6-fosfato deidrogenasi (G6PD)
Il deficit genetico di G6PD causa l’impossibilità di contrastare gli
effetti perossidativi di farmaci antimalarici (primachina) o composti
naturali (divicina delle fave), con conseguente lisi degli eritrociti
(favismo). Infatti, la carenza di NADPH non permette di ridurre il
GSSG a GSH e, quindi, di proteggere le membrane eritrocitarie dai
danni del perossido d’idrogeno (H2O2)
La G6PDH rappresenta la reazione limitante
Tappa 2
La seconda reazione è l’idrolisi del 6-fosfoglucono-d-lattone a 6fosfogluconato libero, catalizzata dalla lattonasi
Tappa 3
Il 6-fosfogluconato subisce una decarbossilazione ossidativa ad opera
della 6-fosfogluconato deidrogenasi, formando ribulosio 5-fosfato
Tappa 4
Il ribulosio 5-fosfato viene convertito nel suo isomero, ribosio 5-fosfato,
dalla fosfopentosio isomerasi
La reazione complessiva della fase ossidativa è
Glucosio 6-fosfato + 2NADP+ + H2O → Ribosio 5-fosfato + CO2 + 2NADPH + 2H+
La fase non ossidativa ricicla i pentosi fosfato in glucosio 6-fosfato
La transchetolasi (TPP-dipendente) e la transaldolasi sono gli enzimi specifici di questa
via metabolica, mentre gli altri enzimi intervengono anche nella glicolisi e nella
gluconeogenesi
Tappa 5
Tappe 6 e 8: le reazioni della transchetolasi
La prima reazione catalizzata dalla transchetolasi è il trasferimento di un frammento
a 2 atomi di carbonio da un chetosio donatore ad un aldosio accettore
Meccanismo d’azione della transchetolasi
Tappa 7: la reazione della transaldolasi
La reazione catalizzata dalla transaldolasi è la rimozione di un frammento a 3
atomi di carbonio, che viene poi condensato con la gliceraldeide 3-fosfato
(simile a quanto visto per l’aldolasi della glicolisi)
Meccanismo d’azione della transaldolasi
L’utilizzo del glucosio-6-P dipende dal fabbisogno
cellulare di ATP, NADPH e ribosio-5-P
Lo Xilulosio-5-P è un regolatore metabolico
+ Proteina Fosfatasi 2A
+ PFK2
F-2,6-BPasi
+ F-2,6-BPasi
+ Glicolisi
Piruvato
2H2O
P
2Pi
ChREBP
P
2ADP
ChREBP
PKA
2ATP
ChREBP: proteina che lega l’elemento di risposta ai carboidrati
Sintesi lipidica
AcetilCoA
