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• Yasmin Morales López

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R. Silva

CICLO DE LAS PENTOSAS □ □ □ □ □ □ □

DEFINICIÓN DE CICLO DE LAS PENTOSAS LOCALIZACIÓN CELULAR Y TISULAR FUNCIÓN REACCIONES INTEGRACIÓN REGULACIÓN RELACIONES CLÍNICAS

DEFINICIÓN: Ruta de los fosfatos de pentosa en la cual tres moléculas de glucosa-6-fosfato dan origen a tres moléculas de CO 2 y tres residuos

de cinco carbonos. Puede considerarse como una ruta alterna para la oxidación de la glucosa en dependencia de la satisfacción del organismo. Esta se da en condiciones de buena alimentación.

LOCALIZACIÓN: A nivel Celular: Se localiza en

el citosol del tejido hepático, tejido adiposo, en el riñón, en los eritro-citos, en los testículos, en la glándula mamaria. A nivel Tisular: Se localiza en

todos los ganismo.

tejidos

del

or-

Hígado

FUNCIÓN:

2. 1

R. Silva

1. Generar NADPH,H para la síntesis reductiva de aminoácidos,

colesterol, ácidos grasos, hormonas esteroideas y es un cofactor de la glutatión-reductasa. 2. Generar ribosa-5-fosfato, utilizada para la síntesis de nucleótidos. 3. Sirve como ruta de entrada para la oxidación de las pentosas dietarias.

REACCIONES:

FASE OXIDATIVA:

2-

CH2OPO3 H

H H OH

H

HO

1. Deshidrogenación de glucosa-6-fosfato

OH H

la

OH

Glucosa-6-fosfato

Gluc-6-P-DH

NADP

La glucosa-6-fosfato se convierte a 6-fosfogluconolac-tona, por acción de la enzima glucosa-6-fosfatoDeshidroge-nasa, enzima dependiente de NADP, aquí se da la producción de la primer molécula de NADPH,H.

2NADPH,H CH2OPO3

H H =O OH

H

2. Hidrólisis de fosfogluconolactona

HO H OH 6-Fosfogluconolactona G-Hidrolasa

H2O +

H 6-fofogluconato

2. 2

la

6-

Se da la conversión de la 6fosfogluconolactona a 6fosfogluconato por acción de la enzima gluconolactona hidrolasa.

R. Silva

O \

O //

C | H-C-OH | OH-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH2OPO3

3. Descarboxilación de la 6fosfogluconato

6-Fosfogluconato 1,3-Difosfoglicerato 6-P-gluconato-DH NADP NADPH,H

La 6-fosfogluconato se convierte a ribulosa-5-fosfato, reacción catalizada por la enzi-ma 6fosfogluconato deshidro-genasa, en esta reacción se requiere NADP como aceptor de H+ y se da la formación de una segunda molécula de NADPH, H y se libera CO2.

CO2 CH2OH | C=O | H-C-OH | H-C-OH | 2CH2OPO3 Ribulosa-5-fosfato

FASE NO OXIDATIVA: La ribulosa-5-fosfato se convierte en xilulosa-5-fosfato por acción de la enzima ribulosa-5fosfato-3-epimerasa. 1.Ribulosa-5-fosfato-3-epimerasa:

2. 3

R. Silva

Ribulasa-5-P

Xilulosa-5-P

2.Ribulosa-5-isomerasa: La enzima ribulosa-5-fosfato- isomerasa cataliza la conversión de la ribulosa-5-fosfato a ribosa-5-fosfato, este último es el precursor reversible de los nucleótidos y los ácidos nucléicos. Ribulosa-5-P

Ribosa-5-P

La transcetolasa y la transaldolasa, son enzimas de gran especificidad en relación con sus sustratos. La transcetolasa es

una enzima dependiente de la Tiamina pirofosfato, que cataliza la transferencia de una unidad de 2 carbonos de una cetosa a una aldosa fosfato a partir de la xilulosa-5-fosfato, generando gliceraldehído-3-fosfato y una seudoheptulosa-7-fosfato. Ribosa-5-P + Xilulosa-5-P

Gliceraldehido-3-P + Seudoheptulosa-7-P.

La transaldolasa cataliza la transferencia reversible de una

unidad de 3 carbonos de una cetosa a una aldolasa fosfato, produciendo una molécula de Eritrosa-4-fosfato y un grupo de fructosa-6-fosfato. Seudoheptulasa-7-P + Gliceraldehído-3-P

Eritrosa-4-P +Frutosa-6P

FASE NO OXIDATIVA DE LA VIA DE LAS PENTOSAS

Ribulosa-5-Fosfato

Intermediario 2,3-etanol

Intermediario 1,3-etanol

Ribosa-5-P

Xilulosa-5-P

INTEGRACIÓN:

2. 4

R. Silva

La glucosa es fosforilada por laenzima hexoquinasa para luego pasar a la glucólisis o a el ciclo de las pentosas.

Glucosa glucosa-6-P Glucosa-6-P glucólisis

En el ciclo de las pentosas la glucosa fosforilada entra a una fase oxidativa de la que resultan dos carbohidratos: xilulosa y ribosa-5fosfato. Estos sustratos tendrán participación en procesos distintos.

ciclo de las pentosas

ribosa-5-P Xilulosa La ribosa-5-fosfato tiene dos caminos a tomar: la síntesis de nucleótidos o la formación de gliceraldehído-3-fosfato de la cual se volverá a formar glucosa-6fosfato.

Ribosa-5-P ADN ARN

GAP-3

La Xilulosa-5-fosfato se destinará a la formación de gliceraldehído-3fosfato que pasará a formar el sustrato inicial del ciclo.

glucosa-6-P Xilulosa GAP-3 glucosa-6-P

REGULACIÓN: La regulación tiene lugar fundamentalmente en la deshidrogenación de la glucosa-6-fosfato. La enzima clave es la Glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa, la cual es estimulada por

exceso de carbohidratos en la dieta, e inhibida por el NADPH y el ATP. Altas concentraciones de glucosa en el organismo harán que ésta pase al ciclo de las pentosas, estimulando así el aumento de flujo de sustrato, a través de esta ruta.

2. 5

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La célula puede presentar la necesidad de NADPH , que actuará

estimulando la fase oxidativa, por lo cual el fosfato de pentosa se convertirá de nuevo en fosfato de hexosa. Si predomina en la célula la necesidad de ribosa-5-P ésta actuará como un estimulador de la fase no oxidativa, en la cual la glucosa-6-fosfato a través de las reacciones de la transcetolasas y transaldolasa producirá ribosa-5-fosfato.

RELACIÓN CLINICA: ANEMIA HEMOLÍTICA POR DEFICIENCIA DE GLUCOSA6-FOSFATO-DESHIDROGENASA La deficiencia de Glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa está ligada al cromosoma “x” y se expresa en su totalidad en los hombres. Esta patología afecta la producción del NADPH,H que es necesario para regenerar el glutatión oxidado (GSSG) a glutatión reducido (GSH), esta reacción es catalizada por la enzima glutatiónreductasa. El glutatión reducido se encarga de retirar el H2O2 del eritrocito, por lo tanto, la deficiencia de glutatión reducido provoca la acumulación progresiva de H2O2 en el interior del eritrocito.

La hemoglobina se oxida a metahemoglobina que se precipita en cuerpos de Heinz. Estos cuerpos se adhieren a la membrana celular, incrementando su permeabilidad a los cationes, su fragilidad osmótica y la rigidez celular. Los macrófagos esplénicos desprenden a los cuerpos de Heinz, dejando eritrocitos “mordidos” y de forma vesiculares. Con la pérdida sucesiva de fragmentos de membrana pueden convertirse en esferocitos (eritrocitos esféricos). A estos últimos se les atrapa y hemoliza en el

bazo.

2. 6

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Los oxidantes lesionan también en forma directa a la membrana

eritrocitaria. Es importante reconocer que, bajo la acción de agentes oxidantes potentes (fármacos, compuestos químicos), aún las células normales pueden sufrir lesión oxidante y hemólisis.

2. 7