Метаболизм глюкозо -6-фосфата в пентозофосфатном пути может идти по различным вариантам. Судьба метаболитов пентозофосфатного пути зависит от ситуации, потребностей клетки и ее типа.
Растущие и делящиеся клетки
Если клетка растет и делится, то ей необходимы НАДФН и рибозо-5-фосфат. В этом случае 2-й этап идти не будет, весь образуемый на 1 -м этапе рибулозо -5-фосфат превратится в рибозо -5-фосфат . Последний далее фосфорилируется в фосфорибозилдифосфат и используется для синтеза как пуриновых, так и пиримидиновых нуклеотидов. НАДФН будет расходоваться на синтез дезоксирибонуклеотидов.
При распаде нуклеотидов образуемый рибозо-5-фосфат через второй этап способен превратиться в фруктозо-6-фосфат и окисляться с получением энергии.
Особенность пентозофосфатного шунта при активном синтезе РНК и ДНК
Адипоциты
Если потребность в НАДФН значительно превышает потребность в рибозо-5-фосфате, как, например, в адипоцитах и печени при синтезе жирных кислот , то по окислительным реакциям пентозофосфатного пути образуются НАДФН и рибулозо-5-фосфат. Далее, под действием ферментов 2 этапа, рибулозо -5-фосфат превращается в другие пентозо -5- фосфаты и далее в метаболиты гликолиза (фруктозо -6-фосфат и глицеральдегид -3-фосфат).
Эти метаболиты превращают ся в пируват и ацетил-SKoA и, в основном, используются для синтеза жирных кислот и образования холестерина. Одновременно глицеральдегид -3- фосфат может превращаться в глицерол -3-фосфат и уходить в биосинтез триацилглицеролов.
Особенность пентозофосфатного шунта в адип оците
Эритроциты
В случае, когда потребность в НАДФН высока, а потребность в рибозо -5-фосфате отсутствует, как в эритроците, где НАДФНактивно используется для восстановления антиоксиданта глутатиона ферментом глутатионредуктазой, последовательно идут оба этапа ПФП. Глюкозо-6-фосфат превращается в рибозо -5-фосфат и далее во фруктозо -6- фосфат и глицеральдегид -3-фосфат, которые "проваливаются" в гликолиз с образованием лактата. В конечном результате происходит одновременное генер ирование НАДФН и АТФ.
Особенность пентозофосфатного шунта в эритроците
Из нарушений пентозофосфатного шунта наиболее часто встречается недостаточность первого фермента – глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы. Дефект глюкозо -6-фосфат - дегидрогеназы является рецессивным и связан с X-хромосомой.
В западных странах дефект встречается примерно с частотой 1:100. На Земле имеется около 400 млн человек с этим заболеванием и особенно оно распространено в некоторых частях Африки, Азии, Средиземноморья и Ближнего Востока (частота 1:60). По частоте встречаемости в мире этот дефект стоит на втором месте после дефекта ацетальдегид - дегидрогеназы.
Следствием ферментного дефекта является снижение синтеза НАДФН в клетке. Особенно существенно это влияет на эритроциты , в которых окислительный этап пентозофосфатного цикла является единственным источником НАДФН. Из разнообразных функций НАДФН в данном случае имеет значение одна – участие в работе антиоксидантной системы. Данная система необходима для нейтрализации активных форм кислород а, постоянно образующихся в клетке. В частности, перекись водорода восстанавливается селензависимой пероксидазой до воды с помощью глутатиона . Восстановление глутатиона обратно в работоспособное состояние производит ФАД -содержащий фермент глутатионредуктаза при участии НАДФН, поставляемого пентозофосфатным шунтом.
Роль НАДФНв антиоксидантной системе клетки