酸化的ペントースリン酸経路と非酸化的ペントースリン酸経路の大きな違いは、酸化的ペントースリン酸経路ではニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）が生成される点である。一方、非酸化的なペントースリン酸経路では、ペントース糖を生成する。

ペントースリン酸経路は、解糖と並行して行われる代謝経路である。酸化的ペントースリン酸経路と非酸化的ペントースリン酸経路の2つの経路からなり、酸化的段階ではnADPHが、非酸化的段階ではペントースが生成される。この経路では、ペントースとNADPHに加えて、ヌクレオチド合成の前駆体であるリボース5-リン酸も生成される。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ペントースリン酸酸化経路とは 3. 非酸化ペントースリン酸経路とは 4. 酸化ペントースリン酸経路と非酸化ペントースリン酸経路の類似点 5. 並べて比較 - 酸化ペントースリン酸経路と非酸化ペントースリン酸経路の表形式 6. 総まとめ

酸化的ペントース燐酸経路は何ですか？

ペントースリン酸酸化経路は、2段階あるペントースリン酸経路のうちの最初の段階である。この経路では酸化が起こり、各反応で少なくとも1個の電子が除去されるため、「酸化」という言葉がこの段階に割り当てられている。酸化段階は、グルコース6-リン酸がグルコース6-リン酸デヒドロゲナーゼによってグルコノラクトン6-リン酸に変換されるところから始まる。

図01：ペントースリン酸経路の酸化段階

この変換過程で、放出された電子を吸収してNADPH分子（還元当量）が生成される。グルコノラクトン6-リン酸酵素は、その後、グルコン酸6-リン酸に変換される。最後に、6-ホスホグルコネートデヒドロゲナーゼという酵素によってリボヌクレオース5-リン酸に変換され、さらにNADPH分子が生成される。NADPHは、脂肪酸合成など細胞内の還元的生合成に利用される。

非酸化的ペントースリン酸経路は何ですか？

非酸化的ペントースリン酸経路はPPTの第2段階であり、酸化的段階の最終産物であるリブロース5-リン酸が非酸化的ペントースリン酸経路の出発化合物となる。非酸化的段階は、リブロース5-リン酸イソメラーゼによるリブロース5-リン酸への変換とリブロース5-リン酸3-イソメラーゼによるキシロース5-リン酸への変換から開始されます。この2つの生成物は、トランスケトラーゼによってグリセルアルデヒド3-リン酸およびデアセチル7-リン酸に変換される。そして、トランスアルドラーゼがエリスロ-4-リン酸とフルクトース6-リン酸に変換する。

図01：ペントースリン酸経路の酸化段階

最後に、キシルロース5-リン酸とレッド4-リン酸は、トランスケトラーゼによってグリセルアルデヒド3-リン酸＋フルクトース6-リン酸に変換される。酸化されないペントースリン酸経路の生成物は、ヌクレオチドや芳香族アミノ酸の合成に利用される。

酸化的と非酸化的ペントースリン酸経路の共通点

• 酸化的ペントースリン酸経路と非酸化的ペントースリン酸経路は、PPTの2つの段階である。
• 細胞の細胞質で発生する。
• 酸化段階の後に、非酸化段階があります。
• どちらのステージでもATPは生成されず、使用されません。
• 非酸化相は、酸化相の生成物を利用する。

酸化的と非酸化的ペントースリン酸経路の違い

酸化期はペントースリン酸経路の第1段階であり、グルコース6-リン酸がNADPHを生成してリブロース5-リン酸に変換される。一方、非酸化的段階はペントースリン酸経路の第2段階であり、リブロース5-リン酸がフルクトース6-リン酸とグリセルアルデヒド3-リン酸に変換される段階である。これが、酸化型ペントースリン酸経路と非酸化型ペントースリン酸経路の重要な違いである。酸化相の生成物であるNADPHは他の分子の構築に役立ち、非酸化相の生成物であるリブロース-5-リン酸糖は**DNAやRNAに利用される。

リンフルクトース-2++ リンフルクトース-2++ 5-リンフルクトース-5-リン酸-2+ リン酸-5-リン酸-2-リン酸-2-リン酸-5-リン酸-2-リン酸-2-リン酸-5-リン酸-2- リン酸-3-リン酸-2-リン酸-2-リン酸-5-リン酸-2-リン酸-2- リン酸-2-2-リン酸-3- リン酸-2- リン酸-2- リン酸-2- リン酸-3- リン酸-2-2 リン酸-2-2 リン酸-2-リン酸-2 リン酸-2-リン酸-2 リン酸-1 リン酸-1 リン酸-1 リン酸-2-リン酸-2 リン酸-2-リン酸-3 リン酸-2-2 リン酸-2 リン酸-2-リン酸-2 リン酸-2-リン酸-2 リン酸-2-リン酸2-リン酸-2-リン酸-5-リン酸-2-リン酸-5-リン酸-2-リン酸-2 このように、ペントースリン酸経路の酸化型と非酸化型の違いもあります。

以下のインフォグラフィックは、酸化型ペントースリン酸経路と非酸化型ペントースリン酸経路の違いをまとめたものである。

概要 - 酸化的 vs. 非酸化的ペントースリン酸経路

酸化と非酸化は、ペントースリン酸経路の2つの異なる段階である。ペントースリン酸酸化経路ではNADPHが生成され、この反応は不可逆的である。一方、ペントースは非酸化的なペントースリン酸経路で生成され、この反応は可逆的である。ペントースリン酸経路の生成物は、さまざまな用途に使われる。この点、リブロース-5-リン酸糖は、**DNAやRNAに使われ、NADPH分子は他の分子を作るのに役立っています。そこで、酸化的ペントースリン酸経路と非酸化的ペントースリン酸経路の違いについてまとめてみました。

引用

120.3 ペントースリン酸経路はNADPHを産生し、炭素数5の糖を合成する〉、生化学。Fifth Edition, US National Library of Medicine, 1 January 1970, 2 "The pentose phosphate pathway", Wikipedia, ウィキメディア財団, 25 February 2020