VIAS DE LAS PENTOSAS

ALUMNO: JOSE DANIEL PEÑUELAS TERRAZAS

BIOQUIMICA GENERALDRA. GABRIELA MORENO

LIC. MEDICINA GENERALGRUPO: I-7

¿QUE SON LAS PENTOSAS?

Las pentosas son monosacáridos (glúcidos simples) formados por una cadena de cinco átomos de carbono. Como en los demás monosacáridos aparecen en su estructura grupos hidroxilo (OH). Además, también pueden llevar grupos cetónicos o aldehídicos. La fórmula general de las pentosas es C5H10O5. 

Es otra vía degradativa de la glucosa o vía oxidativa directa, presente en el citosol.

Es independiente de las mitocondrias y tiene una finalidad distinta a la de obtención de energía.

Cumple 2 funciones importantes: 1) La generacion de NADPH para la sintesis reductivas como la biosintesis de acidos grasos y esteroides.

2) La formacion de ribosa para la biosintesis de nucleotidos y de acidos nucleicos

Este ciclo tiene doble actividad dependiendo en la dirección como trabaja

Por un lado, A partir de la GLUCOSA-6-FOSFATO, y en el sentido del movimiento de las manecillas del reloj , el ciclo pasa por FOSFOGLUCONATO, PENTOSAS, etc., hasta generar la GLUCOSA-6-FOSFATO.

Si funciona en el sentido inverso a las manecillas del reloj y, en este caso a partir de FRUCTOSA-6-FOSFATO, forma las pentosas, en cuyo caso esta vía metabólica no regenera el metabolito inicial, pues el ciclo se interrumpe en el paso oxidativo de descarbolixacion, que solo funciona en la primera dirección.

FASE OXIDATIVA

La glucosa entra al ciclo como GLUCOSA-6-FOSFATO, y en dos pasos se oxida , pierde dos pares de hidrogeno, y se descarboxila para dar RIBULOSA-5-FOSFATO.

La primera reacción es la oxidación de la glucosa-6-fosfato, llevada a cabo por la enzima GLUCOSA-6-FOSFATO DESHIDROGENASA. En este primer paso se deshidrogena el grupo C1 para dar un grupo carboxilo, el cual, junto al C5, forma una LACTONA,

Es aquí donde se liberan dos hidrógenos de los cuales se transfiere un protón (H+) y dos electrones (e-) (hidridión) al NADP+ que actúa como aceptor de electrones reduciéndose hasta formar la primera molécula de NADPH; el protón sobrante queda libre

Acto seguido, se produce la hidrólisis de la lactona gracias a la actuación de la LACTONASA, con lo que se obtiene el ácido libre 6-FOSFOGLUCONATO.

Seguidamente, éste último se transforma en RIBULOSA-5-FOSFATO por acción de la 6-FOSFOGLUCONATO 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.

FASE NO OXIDATIVA

La fase no oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato se 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.

la isomerización de RIBULOSA-5-FOSFATO a RIBOSA-5-FOSFATO es reversible. Esto nos permite poder eliminar el excedente de RIBOSA-5-FOSFATO para acabar transformándolo en productos intermediarios de la glucólisis.

La epimerización, regulada mediante la enzima pentosa-5-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.

La transcetolasa convertirá la xilulosa-5-fosfato en ribosa-5-fosfato y, mediante la transferencia de una unidad de c2 de la cetosa a la aldosa, se producirá gliceraldehído-3-fosfato y sedoheptulosa-7-fosfato.

Sucedido esto, 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, además de uno de los primeros productos finales: la hexosa fructosa-6-fosfato, la cual se dirigirá hacia la glucólisis.

Acto seguido, 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

IMPORTANCIA BIOMEDICA

Las principales rutas metabólicas para la utilización de la glucosa son la glucolisis y la vía de las pentosas fosfato.

Las deficiencias de ciertas enzimas de la vía de pentosa fosfato son la causa principal de hemolisis, que conduce a un tipo de anemia hemolítica.

La principal enzima afectada es la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa. Cerca de 100 millones de personas e el mundo pueden tener valores bajos de esta enzima, determinados genéticamente.

Las principales vías metabólicas para la utilización de glucosa son la glucolisis y el ciclo de la pentosa fosfato. De mayor significado, pero de importancia cuantitativa menor para la excreción de metabolitos y compuestos químicos extraños como glucurónidos, es la elaboración de acido glucurónico por la vía del acido urónico a partir de la glucosa.

Una deficiencia en esta vía conduce a un estado conocido como pentosuria esencial. La ausencia total de una enzima particular de la vía en todos los primates explica el hecho de que en la alimentación humana requiere acido ascórbico (vitamina C), no así en la mayor parte de otros mamíferos.

Deficiencias en enzimas del metabolismo de fructosa y galactosa causan enfermedades metabólicas como fructosuria esencial y galactosemias.

La fructosa se usa para alimentación parenteral, pero en concentración elevada puede causar depleción de nucleótidos de adenina en el hígado y necrosis hepática.

SUSTANCIAS ALIMENTADORAS Y SUSTANCIAS LIBERADAS EN EL CICLO

Los principales alimentadores del ciclo son la GLUCOSA-6-FOSFATO y la FRUCTOSA-6-FOSFATO.

En ocasiones, las pentosas y el GLICERALDEHIDO-3-FOSFATO pueden alientar la formacion de hexosas.

Las sustancias liberadas en el ciclo son variables.

Cuando este funciona en su camino oxidativo, se libera CO2.

En tal caso, al realizarse las deshidrogenaciones, se desprende NADPH, sustancia cave para los procesos de sintesis de acidos grasos, colesterol, etc.

Además liberan las pentosas, indispensables para la síntesis de nucleótidos, coenzimas y otros compuestos.

BALANCE DEL CICLO

Con el ciclo funcionando a capacidad en el sentido oxidativo, cada vuelta del ciclo implica la salida de una molécula de CO2 de un par de protones (H+) y un par de hidruros (H-), los cuales, aun cuando transitoriamente pasan por el NADP+ para formar NADPH, al ser utilizados con otros fines, terminaran por ser desprendidos de los metabolitos y llevados por la cadena oxidativa hasta la formación de H2O.

Por lo tanto, se necesitan 6 vueltas del ciclo para liberar 6 CO2 y 24 H, 12 PROTONES Y 12 HIDRUROS, que formaran 12 H2O, menos 6 que se gastan en el ciclo:

Como estas transformaciones se llevan a cabo con los metabolitos fosforilados, la igualdad se preserva (excepto una molécula de H2O) utilizada en la formación del fosfato liberado:

BIBLIOGRAFIA

LAGUNA PIÑA 4ta EDICION BIOQUIMICA DE HARPER 14 EDICION WIKIPEDIA.ORG YOUTUBE.COM

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