Pentoz fosfat yolu, bir hücrenin bir glikoz tipini diğer moleküllere dönüştürmek için kullandığı bir olaylar dizisidir. Yol bunu başarmak için birkaç basamak ve farklı enzimler kullanır. Pentoz fosfat yolunun ürünleri, genel olarak NADPH olarak bilinen ve azaltıcı reaksiyonlarda diğer moleküllere elektronlar veren molekülleri ve nükleik materyal için yapı taşları olarak kullanılan pentoz moleküllerini içerir.
Pentoz fosfat yolu, iki ayrı faza ayrılabilir. İlk faz geri döndürülemez ve elektronların ve bir karbon atomunun glikoz-6-fosfattan alınmasını içerir. Bu fazın iki reaksiyon aşaması vardır. İkinci faz geri dönüşümlüdür ve ilk adımın ürününü alternatif şeker moleküllerine dönüştürür.
Yol, bir glukoz-6-fosfat molekülü ile başlar. Bu molekül, glikoz-6-fosfat dehidrogenaz enzimi tarafından 6-fosfoglukonolaktona dönüştürülür ve işlem sırasında iki elektron kaybedilir. Elektronlar, nikotinamid adenin dinükleotid fosfat molekülünü (NADP), indirgenmiş formu olan NADPH'ye, oksidasyon adı verilen bir işlemle değiştirmek için kullanılır. İkinci adım, ilk adımın 6-fosfoglukonolakton ürününden bir karbonun uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için bir su (H20) molekülü kullanır. Bu reaksiyon sırasında, 6-fosfoglukonolakton-dehidrojenaz enzimi tarafından katalize edilen bir karbon dioksit (C02) molekülü salınmakta ve bir başka NADP elektron kazanmakta ve NADPH'ye dönüştürülmektedir.
Pentoz fosfat yolunun birinci fazının ürünü, ribuloz-5-fosfattır. Bu molekül yolun ikinci aşamasında çeşitli faydalı maddelere dönüştürülebilir. Ribuloz-5-fosfat, moleküler ağırlığı değiştirmeden yapısal olarak genetik malzemenin yapı taşları olan nükleotitler ve deoksinükleotitlerin yapımında kullanılan riboz-5-fosfata dönüştürülebilir. Ribuloz-5-fosfat ayrıca, nükleik malzemenin yapımında kullanılan ksilüloz-5-fosfata da dönüştürülebilir.
Bu beş karbonlu şeker molekülleri ayrıca, fruktoz-6-fosfat ve gliseraldehit-3-fosfat olarak adlandırılan altı veya üç karbon atomlu şekerler üretmek için kullanılabilir. Bu, hücre, NADPH'ye riboz-5-fosfata ihtiyaç duyduğundan daha fazla ihtiyaç duyuyorsa oluşur. Bu altı ve üç karbonlu şekerler, hücre gerektiriyorsa tekrar glukoz üretmek için de kullanılabilir. Yol, gerekirse, riboz-5-fosfata dönüşen altı ve üç karbon şekeriyle ters olarak da çalışabilir.
Pentoz fosfat yolu, yağ dokusunda ve memeli kırmızı kan hücrelerinde oldukça aktiftir. Yağ dokusunda aktiftir, çünkü enerji kaynaklarını glikoza bölmek için NADPH elektron bağışı gereklidir, bu nedenle NADPH seviyelerinin korunması gerekir. Memeli kan hücreleri yolu biraz farklı bir sebepten dolayı kullanır. Üretilen NADPH, hemoglobin demirin oksitlenmesini önleyen bir formda glutation adı verilen bir molekülü tutar. Hemoglobinin azaltılmış formu oksijeni okside olmuş formdan daha bağlamada oksijenden daha etkilidir.
