Sự khác biệt giữa con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa

Các sự khác biệt chính giữa con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa là con đường pentose phosphate oxy hóa tạo ra nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). Trong khi đó, con đường pentose phosphate không oxy hóa tạo ra đường pentose.

Con đường pentose phosphate là một con đường trao đổi chất diễn ra song song với quá trình đường phân. Nó bao gồm hai con đường riêng biệt là con đường pentose phosphate oxy hóa và con đường pentose phosphate không oxy hóa. NADPH được tạo ra trong pha oxy hóa, trong khi đường pentose được tạo ra thông qua pha không oxy hóa. Ngoài đường pentose và NADPH, con đường này tạo ra ribose 5-phosphate, là tiền chất để tổng hợp nucleotide.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Con đường oxy hóa Pentose Phosphate là gì
3. Con đường Pentose Phosphate không oxy hóa là gì
4. Điểm tương đồng giữa con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa
5. So sánh bên cạnh - Con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Con đường oxy hóa Pentose Phosphate là gì?

Con đường pentose phosphate oxy hóa là giai đoạn đầu tiên trong hai giai đoạn của con đường pentose phosphate. Thuật ngữ Nồng độ oxy hóa đã được đưa ra cho giai đoạn này vì quá trình oxy hóa diễn ra theo con đường này và ít nhất một electron bị loại bỏ trong mỗi phản ứng. Giai đoạn oxy hóa bắt đầu bằng việc chuyển đổi glucose 6 phosphate thành 6-phosphogluconolactone bằng một enzyme gọi là glucose 6-phosphate dehydrogenase.

Hình 01: Giai đoạn oxy hóa của con đường Pentose Phosphate

Trong quá trình chuyển đổi này, một phân tử NADPH (khử tương đương) được tạo ra bằng cách lấy electron được giải phóng. Sau đó 6-phosphogluconolactone biến đổi thành 6-phosphogluconate bởi 6-phosphogluconolactonase. Cuối cùng, 6-phosphogluconolactonase chuyển đổi thành ribulose 5-phosphate bằng một enzyme gọi là 6-phosphogluconate dehydrogenase, tạo ra một phân tử NADPH khác. Do đó, vào cuối giai đoạn oxy hóa, glucose 6 phosphate chuyển thành Ribulose 5-phosphate, tạo ra hai phân tử NADPH. NADPH được sử dụng trong sinh tổng hợp khử trong các tế bào, chẳng hạn như tổng hợp axit béo.

Con đường Pentose Phosphate không oxy hóa là gì?

Con đường pentose phosphate không oxy hóa là giai đoạn thứ hai của PPT. Ribulose 5-phosphate (là sản phẩm cuối cùng của giai đoạn oxy hóa) là hợp chất khởi đầu của con đường pentose phosphate không oxy hóa. Giai đoạn không oxy hóa bắt đầu bằng việc chuyển hóa ribulose 5 phosphate thành ribose 5-phosphate bằng ribose-5-phosphate isomerase và ribulose 5 phosphate thành xylulose 5-phosphate bằng ribulose 5-phosphate 3-epimerase. Sau đó, cả hai sản phẩm này được chuyển đổi thành glyceraldehyd 3-phosphate và sedoheptulose 7-phosphate bằng transketolase. Sau đó, enzyme gọi là transaldolase chuyển đổi chúng thành erythrose 4-phosphate và fructose 6-phosphate.

Hình 01: Giai đoạn oxy hóa của con đường Pentose Phosphate

Cuối cùng, xylulose 5-phosphate và erythrose 4-phosphate được chuyển đổi thành glyceraldehyd 3-phosphate + fructose 6-phosphate bằng transketolase. Các sản phẩm của con đường pentose phosphate không oxy hóa được sử dụng trong quá trình tổng hợp nucleotide và axit amin thơm.

Điểm giống nhau giữa con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa?

• Con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa là hai giai đoạn của PPT.
• Chúng xảy ra trong tế bào chất của tế bào.
• Giai đoạn oxy hóa được theo sau là giai đoạn không oxy hóa.
• ATP không được sản xuất hoặc sử dụng trong cả hai giai đoạn.
• Pha không oxy hóa sử dụng sản phẩm của pha oxy hóa.

Sự khác biệt giữa con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa?

Giai đoạn oxy hóa là giai đoạn đầu tiên của con đường pentose phosphate, trong đó glucose 6 phosphate được chuyển đổi thành ribulose 5 phosphate bằng cách sản xuất NADPH. Trong khi đó, giai đoạn không oxy hóa là giai đoạn thứ hai của con đường pentose phosphate, trong đó ribulose 5 phosphate được chuyển đổi thành fructose-6-phosphate và glyceraldehyd-3-phosphate. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa. Sản phẩm của pha oxy hóa, NADPH, giúp xây dựng các phân tử khác trong khi sản phẩm của pha không oxy hóa, đường ribose-5-phosphate, được sử dụng để tạo DNA và RNA.

Hơn nữa, phản ứng tổng thể của pha oxy hóa là glucose 6-phosphate + 2 NADP⁺ + H₂O → ribulose 5-phosphate + 2 NADPH + 2 H⁺ + CO₂, trong khi phản ứng tổng thể của pha không oxy hóa là 3 ribulose-5-phosphate → 1 ribose-5-phosphate + 2 xylulose-5-phosphate → 2 fructose-6-phosphate + glyceraldehyd-3-phosphate. Do đó, đây cũng là một sự khác biệt giữa con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa.

Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa.

Tóm tắt - Con đường Pentose Phosphate oxy hóa và không oxy hóa

Oxy hóa và không oxy hóa là hai giai đoạn riêng biệt của con đường pentose phosphate. Con đường oxy hóa là giai đoạn đầu tiên và tiếp theo là giai đoạn không oxy hóa. NADPH được tạo ra trong quá trình oxy hóa pentose phosphate và các phản ứng không thể đảo ngược. Ngược lại, pentose được tạo ra trong quá trình pentose phosphate không oxy hóa và các phản ứng có thể đảo ngược. Sản phẩm của con đường pentose phosphate rất hữu ích theo những cách khác nhau. Về vấn đề này, đường ribose-5-phosphate được sử dụng để tạo DNA và RNA trong khi các phân tử NADPH giúp xây dựng các phân tử khác. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa con đường pentose phosphate oxy hóa và không oxy hóa.

Tài liệu tham khảo:

1. Berg, Jeremy M. Vang 20.3 Con đường Pentose Phosphate tạo ra NADPH và tổng hợp các loại đường năm carbon. Hóa sinh. Phiên bản thứ 5., Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970, Có sẵn tại đây.
2. Con đường Pentose Phosphate. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 25 tháng 2 năm 2020, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Con đường Ox Pentose phosphate Con đường của Yikrazuul - Công việc riêng (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia
2. Hồi Nichtox Pentosephosphatweg Hồi bởi Yikrazuul - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia