結構生物化學/戊糖磷酸途徑
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眾所周知，細胞能量對於所有生物體體內的新陳代謝至關重要，控制所有這些代謝途徑的一個重要因素是酶。大多數酶是蛋白質，由細胞質中的核糖體合成。蛋白質合成的前體是氨基酸，氨基酸來自 RNA 的翻譯，而 RNA 來自 DNA 的轉錄。因此，DNA 和 RNA 在代謝中起著主要作用。為了合成 DNA 和 RNA，有一個重要的前體，即戊糖磷酸。有一種途徑可以產生戊糖磷酸和 NADPH（在 NADH 的 2'-C 位置具有磷酸基團而不是羥基）
該途徑有 6 個步驟
- 它以葡萄糖 6-磷酸，Glu 6-P 為起點，Glu 6-P 來自其他途徑，例如糖酵解。
- 細胞不使用酶葡萄糖 6-磷酸異構酶將原始反應物異構化為果糖 6-磷酸以進行糖酵解，而是使用另一種酶，葡萄糖 6-磷酸脫氫酶，以及一個重要的輔因子 NADP+，將 Glu 6-P 氧化為 6-磷酸葡萄糖酸-δ-內酯，同時 NADP+ 被還原為 NADPH。
- 接下來，酶內酯酶將 6-磷酸葡萄糖酸-δ-內酯水解為 6-磷酸葡萄糖酸。
- 在此步驟中，輔因子 NADP+ 再次用作氧化劑，在酶 6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶的催化下將 6-磷酸葡萄糖酸氧化為核糖 5-磷酸，同時生成還原的 NADPH 作為另一種產物，並釋放二氧化碳。
- 請注意，在該途徑的每一步中，鎂離子的新增都有助於穩定反應，該反應涉及電子和質子的釋放。
- 在酶磷酸戊糖異構酶催化的酮糖-醛糖反應中，核糖 5-磷酸被異構化為核糖 5-磷酸，它是後續重要反應（例如 DNA 合成）的前體。
戊糖磷酸途徑產生兩種對生命基本組成部分至關重要的前體
- 核糖的生成用於合成一些輔因子、DNA、RNA。
- NADPH 的生成用於合成脂肪酸、類固醇和其他氧化還原反應（一些發生在光合作用中，特別是在卡爾文迴圈中）