PENTOZE FOSFATNA POT Flashcards
OPIŠI KAKO CELICA PRIDOBI RIBULOZO5P
OKSIDACIJA
Imamo več možnosti za oksidacijo: aldehid in OH skupina (za katero se odločimo je odvisno od encimov, nizke koncentracije intermediatov 🡪 malo stranskih reakcij izključno iz kemije).
- Oksidacija aldehida z FOSFAT DEHIDROGENAZO, dobimo karboksilno skupino (odprta oblika).
- Ko obroč zaprem dobimo ciklični ester ali LAKTON (oksidirana oblika glukoze)
- Hkrati pridobimo še en redukcijski ekvivalent NADPH+ (ne uporabljamo NAD+ ampak NADP+). NAD+/NADP+ imata isti redoks potencial, ampak se razlikujeta v 1 fosfatni skupini in posledično tudi v funkcionalnosti (NAD+ reduciramo v NADH uporabimo za pridobivanje energije)
- NADP+ reduciramo v NADPH+ uporabimo za biosintezo
Dobimo lakton (ciklična oblika glukoze)
- Moramo odpreti latkon (permanentno) s fosfoglukolaktanazo
- Vnese vodo, ester razbijemo in dobimo linerano molekulo = FOSFOGLUKONAT (OH skupine fosfat, aldehid,…)
Naredimo nekaj z OH skupinami
- Če naredim nekaj na ß ogljiku, imam lažjo možnost za odlaganje elektronov
- Vzamemo OH skupino na ß ogljiku, oksidiramo OH, dobimo keton
- Keton nam pomaga da se znebimo enega ogljika (možnost ß-dekarboksilacije)
ß- DEKARBOKSILACIJA
Na ß ogljiku imamo kisik (negativno nabit). Odbijemo stran (KARBOKSILNI del?)v obliki co2, beta kisik lahko stabilzira strukturo in vrne elektrone v sistem (dobimo dvojno vez).
- Kisik lahko skladišči elektrone in bo negativno nabit
- Na C-atomu bo preveč elektronov, jih spravimo naprej. Na ogljiku je spet preveč elektronov (nujno rabimo mesto kamor se elektroni lahko odložijo, če ne gre reakcija povratno nazaj).
- Elektrone lahko začasno doložim na kisik, razbremenimo elektronsko gostoto in dobimo 2 molekuli
- Dobimo enol (nestabilna molekula) in CO2
- Če gremo iz enola v keton dobimo bolj stabilno molekulo (izomerizacija) 🡪 RIBULOZA-5P
KAKO PRIDEMO IZ RIBOE 5P V KSILULOZO IN RIBOZO
IZOMERAZA: Iz riboze-5P (keton) rabimo pridit v ključen intermediat riboza-5P (aldehid)
EPIMERAZA: z encimom zamenjamo lokacijo OH skupine. Imamo 2 možnosti, vendar naredimo ksilulozo-5P
Obe molekuli imata 5C, če ju združim dobimo molekulo z 10C 🡪 lahko razdružim na različne načine (5-5; 3-7,..)
OPIŠI POSTOPEK TRANSKETOLAZE
- Transketolaza potrebuje kofator B1 (encim ima tudi kislino in bazo).
- V pomembnem obroču (tiazolni?) B1 imamo dušik in žveplo.
- Ključni del predstavlja elektronski par.
- Vitamin nam omgooča ceptiev vezi, ki se sama po sebi nebi zgodila.
Mehanizem delovanja
- Na tiazolnem obroču lahko odstranimo proton (intramolekularni prenos), potrebujemo druge dušike na drugem obroču, da lahko prenesem dušik iz enega dela na drug del.
- Dušik reorganizira elektronsko gostoto (pomagajo tudi drugi dušiki), na ogljik (na obroču) je prenešen negativen naboj, neugodno (želi delit elektrone). Ogljik deluje kot nukleofil in napade elektrofilni ogljik na ksilulozi-5P.
- Dvojna vez na kisiku se razcepi, oba ogljika se povežeta, dobili smo karboanion, rečemo tudi diamiddifosfadamid??? Ilid??
- Karboanion je nestabilna molekula, baza z okolice reagira z OH skupino, kar povzroči prenos naboja po molekuli in cepitev vezi (1. del molekule se odcepi). Hkrati se tvori vez z B1 in preostalo molekuli.
- Negativno nabit ogljik, možnost na karbonilu (riboza/ksiluloza). Uporabimo tistega, ki je v keto obliki 🡪 veže se na kofaktor, ki je znotraj encima.
- Imamo pozitivno nabit dušik (nezaželjeno), prerazporejanje elektronske gostote po celotni ksilulozi-5P 🡪 pride do cepitve vezi.
- Dobimo GLICERALALDEHID-3P, na vitaminu B1 imamo še zmeraj vezan preostanek kisluloze (2C atoma) in višek elektronov na dvojni vezi.
- Z viš kom elektronom lahko napademo karbonilni vodik na ribozi-5P, povežemo z 2C atomoma, dobimo 7C
- Ponovno je potrebno preurediti elektronsko gostoto, poskrbijo vodikovi in žveplovi atomi (tiazolni obroč). Omogoča da se odcepi produkt od vitamina B1
- Produkt je SEDOHEPTULOZA-7P
NEOKSIDATIVNI DEL PENTOZE FOSFAT METABOLNE POTI
Evolucija: kombinacija 6+4 (eritroza-4P in fruktoza-4P)
TRANSALDOLAZA: cepi ogljikove vezi oz. jih združuje (trans – prenos).
Substrat: sedoheptuloza-7P
Mehanizem delovanja:
- Keton v substratu, povežemo z lizinom v encumu (kovalentna povezava)
- Z bazo encima (NH3) poberemo proton
- Elektroni končajo na pozitivno nabitem dušiku, ena vez se razcepi (kisik)
- Dobimo eritrozo 4-P in gliceralaldehid vezan na encim
- Odvezava encima: z delom ki je vezan encim napademo gliceralaldehid-3P, dobimo 6C
- Fruktoza fosfatna pot je povezana z glikolizo (pri obeh dobimo gliceralaldehid-3P). Lahko vrnemo v glikolizo in tam delamo naprej.
- Uporabimo vodo, da se znebimo
- Ključno da dobimo ertirozo-4P, saj je eden od ključnih 12 intermediatov
kaj dobimo pri osidativnem delu ppp, zakaj sta ti molekuli pomembni, kaj še dibimo
Če ksilulozo vežemo na ertirozo, se lahko spet igramo = 5+4
Potrebujemo transketolazo (vzame, razcepi in ponovno sestavi) = 6 + 3
Dobimo fruktozo-6P in gliceralaldehid-3P 🡪 produkta, ki gresta direktno v glikolizo
Vse kar dobimo v pentoza fosfatni poti lahko vrnem v glikolizo in uporabim za sintezo ostalih intermediatov
Glavni način da dobimo redukcijski potencial 🡪 dobimo 2 NADPH (pomemben za sintezo lipidov)
Zakaj smo to pot sploh peljali?
Dobimo ertirozo-4P, ribozo-5P, NADPH, laktone,..
KATERE KLJUČNE INTERMEDIATE DOBIMO PRI PPP
LAKTON
NADPH
RIBOZO-5P
ERITROZO4P
OPIŠI ENTNER DUODOROFFOVO POT
- Iz glukoze naredimo glukonolakton (enako kot pentoza fosfat metabolna pot)
- Glukon razcepimo (enako kot PFP)
- Dobimo fosfoglukonat (enako kot PFP)
- Glavna razlika: odrstranimo vodo iz 2 -OH skupin, dobimo dehidr oboliko glukanata
- Imamo glukozo, radeimo glukono lakton. Razcepimi lakton, pridemo do fosfo-6-glukonata
- Uporabimo aldolaza (razcepi/sestavi): molekulo razcepi na 2 dela
- Prvi produkt je piruvat, drugi pa gliceraldehid-3P (lahko spet peljemo v glikolizo)
- Gliceraldehid-3P lahko peljemo tudi do piruvata
OPIŠI FOSFOKETOLAZNO POT
Gremo v PFP metabolno pot, nadaljevanje do ksiluloze je enako (prej uporabimo da vršimo tranformacije 5+5)
Tu ksilulozo razcepimo z fosfoketolazo na 2 dela:
- dobimo gliceraldehid-3P, peljemo v glikolizo naprej
- iz acetil fosfata lahko dobimo etanol
Klasična pot za heterolaktične mlečno kislinske bakterije
POVEZAVE MED RAZLIČNIMI METABOLNIMI POTI
Vse poti vodijo do piruvata
Regulacija vstopa
Vzamem določene gene PFP in jih skombiniram z geni, ki omogočajo oksidacijo/nadaljevanje glikolize.
2 zelo pomembna parametra, ki določata ali gre glukoza v to PFP ali ne:
- višek energije: pride do blokade PFP
- če imamo preveč NADPH ni potrebe, da ga delamo še več. Blokada v PFP
