Kap4-2 Glucidet 2021-2022

Metabolizmi i Glucideve (Pjesa 2)

Glikoliza

Glikoliza është një proces që përfshin një seri prej 10 reaksionesh enzimatike, ku një molekulë glukoze degradohet në dy molekula piruvat. Është rruga e parë metabolike e zbuluar dhe më e njohura. Glikoliza është një rrugë e rëndësishme dhe pothuajse universale e metabolizmit të glukozës, që zhvillohet në citoplazëm.

Tipet e Reaksioneve në Glikolizë:
  1. Degradim i skeletit karbonik deri në piruvat.

  2. Fosforilim i ADP në ATP nga komponime të pasura me energji (fosforilim në nivel substrati).

  3. Transferim i H+ dhe e- tek NAD+ për të formuar NADH.

Fazat e Glikolizës

Faza Përgatitore

Në këtë fazë (5 reaksione) investohet energji në formën e ATP, duke rritur përmbajtjen në energji të lirë të ndërmjetësve. Vargu me 6 karbon transformohet në gliceraldehid 3-fosfat (3C).

Faza e Rimbursimit

Në këtë fazë sigurohet sinteza neto e energjisë në formën e ATP. Energji ruhet edhe në formën e NADH.

Reaksionet e Glikolizës

Reaksioni 1: Fosforilimi i Glukozës

Glukoze + ATP \longrightarrow Glukoze 6-fosfat + ADP

  • Reaksion i pakthyeshëm; siguron që glukoza të mbetet në qelizë (glukoze 6-fosfati nuk kalon membranën).

  • Kërkon ATP.

  • Katalizohet nga enzimat: Hekzokinaza dhe Glukokinaza.

Karakteristika

Hekzokinaza

Glukokinaza

Afiniteti për glukozën

I lartë (KM 0,1mM)

I ulët (KM 10mM)

Specificiteti

Për grup (glukoze, fruktoze)

Absolut

Gjendet në

Musku

Hepar

Frenim

Nga glukoze 6-fosfati

Nuk frenohet nga glukoze 6-fosfati

Ndikimi hormonal

Nuk ndikohet nga veprimi hormonal

I përgjigjet veprimit hormonal

AG = -16.7 kJ/mol

Reaksioni 2: Izomerizimi

Një aldohekzozë e fosforiluar kthehet në një ketohekzozë të fosforiluar. Reaksion i kthyeshëm.

Reaksioni 3: Fosforilimi i Fruktoze 6-Fosfatit

Enzima: Fosfofruktokinaza 1 (PFK-1).

  • Frenohet nga përqendrimet e larta të ATP dhe citratit.

  • Nxitet nga përqendrimet e larta të ADP, AMP, fruktoze 2,6-difosfatit.

  • Reaksioni është i pakthyeshëm.

  • Kërkon ATP.

  • Është pika kryesore e kontrollit të glikolizës (pacemaker).

Reaksioni 4: Këputja e Vargut Karbonik

Enzima: Aldolaza (emrin e ka marrë nga reaksioni i kundërt, kondensimi aldolik i dy triozave). Reaksion endoergjik.

Reaksioni 5: Izomerizimi

Një ketotriozë e fosforiluar kthehet në një aldotriozë të fosforiluar. Reaksion i kthyeshëm.

Bilanci i Fazës së Parë

Glukoza → 2 gliceraldehid 3 fosfat. Konsumohen 2 molekula ATP në reaksionet e pakthyeshme (reaksionet 1 dhe 3), që janë edhe reaksione rregullatore të glikolizës.

Rëndësia e ndërmjetësve të fosforiluar (nga glukoza tek piruvati):

  • Ngarkesa neto „-“ në pH 7 (nuk i lejon të dalin nga qeliza).

  • Konservim enzimatik i energjisë.

  • Kontribut në uljen e energjisë së aktivizimit.

Reaksioni 6: Oksidimi

Gliceraldehid 3-fosfati shndërrohet në 1,3-difosfoglicerat (1,3 DPG). Enzima: Gliceraldehid 3-fosfat dehidrogjenaza. Në këtë reaksion oksidoreduktimi formohet një komponim i fosforiluar i pasur në energji. Grupi aldehid në C1 transformohet në acilfosfat (anhidrit miks i acidit fosforik dhe acidit karboksilik). Në reaksion formohet një molekulë NADH.

Mekanizmi i Gliceraldehid 3 Fosfat Dehidrogjenazës
  1. Ne QA të enzimës lidhet një mol NAD+.

  2. Në fazën e parë të reaksionit, substrati krijon lidhje kovalente me enzimen. Grupi aldehid i substratit bashkëvepron me grupin tiol të një mbetje cisteine dhe formon një ndërmjetës tiohemiacetal.

  3. Tiohemiacetali oksidohet në tioester; joni hidrid (:H-) transferohet tek NAD që reduktohet në NADH.

  4. NADH e formuar largohet nga enzima ku zëvendësohet nga një NAD+.

  5. Lidhja tioestere atakohet nga një mol. fosfat inorganik (fosforolizë). Nga enzima çlirohet 1.3DPG.

Meqenëse qeliza depoziton sasi të vogla NAD+, ritmi i glikolizës përgjysmohet nëse NADH e formuar në këtë reaksion nuk rioksidohet.

Reaksioni 7: Transferim i Pi tek ATP

1,3DPG shndërrohet në 3-fosfoglicerat. Reaksion fosforilimi në nivel substrati. ADP shndërrohet në ATP. Reaksionet 6 dhe 7 janë shembull i çiftëzimit enzimatik.

\Delta Gº´ 6 = 6,3kJ/mol
\Delta Gº´ 7 = -18,3kJ/mol
\Delta Gº´ 6+7 = -12,5kJ/mol

Reaksionet 8 – 10: Formimi i Piruvatit dhe një Molekule ATP
Enzima 8: Fosfoglicerat Mutaza

Rigrupim intramolekular (3 fosfoglicerat → 2 fosfoglicerat). Një mbetje His e fosforiluar e qendrës aktive të enzimës luan rol kyç në reaksion (fosforilohet në mënyrë të kthyeshme).

Enzima 9: Enolaza

Dehidrim (largim i një molekule uji).

2 fosfoglicerat → fosfoenolpiruvat. Rritet potenciali i transferimit të grupit fosfat. Krijohet një produkt me përmbajtje të lartë energjitike.

Enzima 10: Piruvat Kinaza

Formohet ATP dhe piruvat nga fosfoenol piruvati. Reaksion fosforilimi në nivel substrati.

  • Enzima frenohet nga përqendrimet e larta të ATP, alaninës, acetil-CoA, AY me varg të gjatë.

  • Enzima nxitet nga përqendrimi i ulur i ATP dhe fruktoze 1,6-difosfati.

  • Rregullim kovalent (forma e fosforiluar – inaktive).

Bilanci i Glikolizës

Glucose + 2ATP + 2NAD+ + 4ADP + 2P₁ \longrightarrow 2 pyruvate + 2ADP+ 2NADH + 2H + 4ATP + 2H2O

Glucose + 2NAD+ + 2ADP + 2P₁ \longrightarrow 2 pyruvate + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O

Rregullimi i Glikolizës

Fosfofruktokinaza
  • Frenohet nga përqendrimet e larta të ATP dhe citratit.

  • Nxitet nga përqendrimet e larta të ADP, AMP dhe fruktoze 2,6-difosfati.

Piruvat Kinaza
  • Frenohet nga përqendrimet e larta të ATP, alaninës, acetil-CoA, AY me varg të gjatë.

  • Nxitet nga përqendrimi i ulur i ATP dhe fruktoze 1,6-difosfati.

  • Rregullim kovalent (forma e fosforiluar – inaktive).

Rregullimi i Glikolizës në Hepar

Në hepar, glikoliza është e parëndësishme dhe nuk ka qëllime energjitike (pararendës për biosintezë). Glukoza futet në qelizat hepatike përmes receptorëve GLUT2 pa ndërmjetësimin e insulinës. Glukagoni favorizon glikogjenolizën dhe glukoneogjenezën. Insulina favorizon sintezën e glikogjenit dhe glikolizën. Përqendrimi qelizor hepatik i glukokinazës rritet nga insulina dhe ulet nga glukagoni. Rregullatori më i rëndësishëm i fosfofruktokinazës në hepar është fruktoze 2,6 difosfati; insulina shton sintezën e fruktoze 2,6 difosfatit duke nxitur glikolizën (glukagoni bën të kundërtën). Rregullimi hormonal është esencial për piruvatkinazën hepatike; insulina aktivizon piruvat kinazën duke nxitur defosforilimin e saj.

Glikoliza si Vijon?

C6H12O6 \longrightarrow Pyruvate

  • Në kushte anaerobe:

Pyruvate \longrightarrow Ethanol ose Pyruvate \longrightarrow Lactate

  • Në kushte aerobe:

Pyruvate \longrightarrow CO₂ + H₂O

Ritmi i Glikolizës në Qelizat Tumoriale

Biokimisti gjerman Oto Warburg demonstroi se tumoret kanë një ritëm më të lartë të metabolizmit të glukozës se indet e tjera. Kapja e glukozës dhe glikoliza në tumoret solide është 10 herë më e shpejtë se në indet jo-tumorale.

  • Hipoksia (rrjet i varfër kapilar) – qeliza bëhet e varur nga glikoliza anaerobe për sintezën e ATP.

  • Numri i vogël i mitokondreve krahasuar me qelizat jo tumorale.

  • Rritja e prodhimit të disa enzimave glikolitike (Hipoksia inducible transcription factor – HIF 1), veçanërisht i një izoenzime të hekzokinazës të pandjeshme ndaj veprimit feed-back negativ të glukozë 6 fosfatit.

Qeliza tumorale ka kapacitet të mbijetojë në kushte anaerobe deri sa rrjeti i furnizimit me gjak të rritet në mënyrë të krahasueshme me madhësinë e tumorit.

Rioksidimi i NADH-së së Prodhuar nga Glikoliza

Proces i domosdoshëm pasi NADH e grumbulluar frenon glikolizën. Në kushte anaerobe, rioksidimi kryhet në citoplazëm në reaksionin e katalizuar nga laktat dehidrogjenaza (LDH). Në kushte aerobe, ekuivalentët reduktues të NADH-së së prodhuar në citoplazëm duhet të kalojnë në mitokondri për t‘u rioksiduar në vargun e oksidimit biologjik. Transporti i tyre bëhet përmes sistemeve “varka“ pasi NADH nuk e kalon membranën e brendshme mitokondriale.

Varka Malat - Aspartat (1NADH=3ATP)
  1. NADH citoplazmike transferon dy ekuivalente reduktues tek oksalacetati që shndërrohet në malat.

  2. Malati kalon membranën e brendshme mitokondriale duke u këmbyer me α-ketoglutaratin.

  3. Në matriks, NAD+ merr dy ekuivalente reduktues nga malati dhe shndërrohet në NADH. Malati kthehet në oksalacetat.

  4. NADH oksidohet në vargun respirator (3 ATP).

  5. Oksalacetati me transaminim shndërrohet në aspartat.

  6. Aspartati del në citoplazëm i këmbyer me glutamatin.

  7. Në citoplazëm, aspartati shndërrohet përsëri në oksalacetat.

Varka Glicerol-3-fosfat – Dihidroksiaceton P (1NADH=2ATP)

Dihidroksiaceton fosfati citoplazmik merr dy ekuivalente reduktues nga NADH dhe formon glicerol 3-fosfatin. (Enzima: glicerol 3-fosfat DH citoplazmike). Glicerol 3-fosfati shndërrohet përsëri në dihidroksiaceton fosfat nga Glicerol 3-fosfat DH mitokondriale. Kjo e fundit ndodhet në faqen e jashtme të membranës së brendshme mitokondriale. Enzima mitokondriale ka si koenzimë FAD; ajo i kalon ekuivalentët reduktues nga FADH2 direkt tek ubikinoni.

Futja e Sheqereve të Tjera në Glikolizë

  • Laktoza → Glukoza + Galaktoza

  • Sakaroza → Glukoza + Fruktoza

  • Glikogjen/Niseshte → Glukoze 1-fosfat → Glukoze 6-fosfat

  • Fruktoza → Fruktoze 1-fosfat ose Fruktoze 6-fosfat

  • Manoza → Manoza 6-fosfat → Fruktoze 6-fosfat

Galaktoza
  1. Galaktoze + ATP → Galaktoze 1-fosfat + ADP

  2. Galaktoze 1-fosfat + UDP-glukoze → UDP-galaktoze + Glukoze 1-fosfat

  3. UDP-galaktoze → UDP-glukoze

  4. Glukoze 1-fosfat → Glukoze 6-fosfat

Enzimat:

  • E1: Galaktokinaza (formohet galaktoze1-P)

  • E2: Galaktoze 1P-uridil transferaze (deficiti njihet si galaktozemi; autosomal recesiv)

  • E3: Epimeraze (Galaktoza është epimer në C4 me Glukozën)

  • E4: Fosfoglukomutaze

Galaktozemia

Forma klasike shkaktohet nga deficiti i galaktoze 1-P uridil transferazës (formë më e lehtë dhe më e rrallë, deficiti i galaktokinazës). Sëmundje autosomale recesive (1:30000 lindje). Mungesa e enzimës shkakton akumulim të galaktoze 1 fosfatit dhe galaktitolit (produkt që krijohet nga reduktimi i galaktozës së akumuluar nga enzima aldoze reduktaze).

galaktoze + NADPH + H+ \longrightarrow galaktitol + NADP+

Të dhënat kliniko-laboratorike: galaktozemi, galaktozuri, të vjella, diarre, ikter. Akumulimi i galaktozës dhe derivateve në indin nervor, në sy, në hepar dhe veshka shkakton prapambetje të rëndë mendore, dëmtim hepatik me ikter, dëmtim të veshkave, katarakt etj. Diagnozë prenatale (identifikimi i AND në materialin e marrë nga vilet koriale). Trajtimi: Eliminimi i galaktozës nga dieta.

Fruktoza

Merret kryesisht nga frutat; saharoza është gjithashtu burim fruktoze. Sasia më e madhe e fruktozës së marrë me dietë metabolohet në hepar në rrugën e fruktoze 1-fosfatit. Problem i kësaj rruge është se eliminon pikën kryesore të kontrollit të glikolizës (fosfofruktokinazën). Në indin dhjamor dhe muskul, fruktoza fosforilohet nga enzima hekzokinaza dhe shndërrohet në fruktoze 6 fosfat.

Krahasimi Glukoze-Fruktoze
  • Pas ushqyerjes, fruktoza kapet dhe metabolohet kryesisht nga hepari, ndërsa glukoza mbahet rreth 20% në hepar (pjesa tjetër kalon drejt indeve: Km e lartë e glukokinazës).

  • Glukoza përdoret nga të gjitha qelizat; pas ushqyerjes një pjesë e madhe e glukozës së marrë digjet në inde. Fruktoza në hepar mund të kthehet në acide yndyrore, trigliceride dhe me VLDL zhvendoset drejt indit dhjamor ku depozitohet.

  • Glukoza suprimon hormonin e urisë ghrelin dhe stimulon leptinën që frenon oreksin. Fruktoza nuk ka efekt mbi ghrelinën dhe ndërhyn në leptinën, duke shkaktuar oreks të shtuar.

  • Metabolizmi i glukozës rregullohet nga insulina. Insulina nuk ka efekt në metabolizmin e fruktozës (fruktoza preferohet për përdorim tek diabetikët në raport me glukozën).

  • Glukoza në hepar depozitohet kryesisht si glikogjen, ndërsa fruktoza konvertohet në produkte që japin glikogjen dhe trigliceride.

Sinteza e 2,3 Difosfogliceratit në Eritrocit

2,3 difosfoglicerati (2,3 DPG) kontrollon transportin e oksigjenit në eritrocit. Përqendrimi eritrocitar i DPG është 4mM. Sinteza e 2,3DPG në eritrocit bëhet nga glikoliza; funksionon një rrugë tjetër kalimi nga 1,3 difosfoglicerati (1,3 DPG) tek 3 fosfoglicerati.

  • 1,3DPG → 2,3DPG – Enzima Bifosfoglicerat mutazë bën rigrupim intramolekular të grupeve fosfat.

  • 2,3DPG → 3 fosfoglicerat – Enzima Fosfatazë hidrolizon grupin fosfat të pozicionit 2.

Kjo rrugë anashkalon reaksionin e fosfogliceratkinazës, duke ulur sasinë e ATP-së së prodhuar.

Metabolizmi i Glukozës në RBC
  • Glikoliza prodhon energji në formën e ATP dhe siguron sintezë të 2,3DPG.

  • Shunti Hekzoze monofosfat prodhon NADPH që rigjeneron glutationin dhe siguron mbrojtje antioksidante për RBC.

Metabolizmi i Piruvatit dhe Cikli Citrik

Etapat:

  1. Prodhimi i acetil-CoA

  2. Oksidimi i acetil-CoA

  3. Transferimi i e-, sinteza e ATP

Oksidimi i Piruvatit në Acetil-CoA dhe CO2

Reaksioni: Dekarboksilim oksidues. Enzima – piruvat dehidrogjenaza.

  • E1 – piruvat dehidrogjenaza – dekarboksilim oksidues të piruvatit (TPP- tiaminepirofosfat).

  • E2 – dihidrolipoil transacetilaza – transferon grupin acetil tek koenzima A (Lipoamid, CoA).

  • E3 – dihidrolipoil dehidrogjenaza – rigjeneron lipoamidin e oksiduar (FAD, NAD).

Koenzimat ndahen në dy grupe:

  • Katalitike – TPP, lipoamid, FAD; gjenden në qendrën aktive të E, marrin pjesë në katalizë.

  • Stekiometrike – CoA (koenzima A), NAD; vijnë në reaksion dhe largohen me produktet.

Mekanizmi i Veprimit të Piruvat DH

Integrimi strukturor i tre tipe enzimash bën të mundur katalizën e koordinuar të një reaksioni kompleks.

  1. Piruvat + TPP → hidroksietil TPP + CO2 (dekarboksilim i piruvatit; njesia 2C lidhet me TPP).

  2. Hidroksietil TPP + lipoamid → karbanion i TPP + acetil lipoamid (oksidimi i –OHetil në acetil dhe transferimi tek lipoamidi).

  3. Acetil lipoamid + HS-CoA → dihidrolipoamid + acetil CoA (transferim i acetilit tek CoA).

  4. Dihidrolipoamid + FAD+ → Lipoamid + FADH2 (rioksidim i lipoamidit).

  5. FADH2 + NAD+ → FAD+ + NADH + H+ (rigjenerim i FAD+).

Kontrolli i Kompleksit të Piruvat DH

Formimi i acetil-CoA nga piruvati është proces i pakthyeshëm. Tipet e rregullimit të enzimës:

  1. Frenimi nga produktet:

    • Frenues: Acetil-CoA, NADH

    • Nxites: CoA, NAD

  2. Rregullimi feed-back nga nukleotidet:

    • Frenues: GTP

    • Nxites: AMP

  3. Rregullimi nga fosforilimi i kthyeshëm (fosforilimi frenon E):

    • Fosforilimi nxitet nga raportet e larta ATP/ADP, NADH/NAD

    • Defosforilimi nxitet nga përqendrimi i lartë i Ca++

Cikli Citrik

Zhvillohet në mitokondri; 8 etapa.

Etapat e Ciklit Citrik
  1. Formimi i citratit (C6) – kondensim aldolik i acetil-CoA(2C) dhe oksalacetatit(4C) + hidrolizë (largohet HS-CoA). E: citrat sintetazë.

  2. Formimi i izocitratit – reaksion izomerizimi (dehidratim + hidratim). E: akonitazë (përmban qendër FeS), frenohet nga fluoracetati.

  3. Oksidimi i izocitratit në alfa-ketoglutarat(αKG ka 5C). E: izocitrat dehidrogjenazë

    • Dekarboksilim oksidues.

    • Izoenzima e ciklit citrik – NAD vartëse (ka dhe izoenzima me NADP).

  4. Oksidimi i αKG në suksinil CoA(C4). E: αKG dehidrogjenaza

    • Dekarboksilim oksidues, identik me reaksionin e piruvat DH.

    • Energjia e oksidimit të αKG konservohet në lidhjen tioestere të suksinil-CoA. Enzima frenohet nga arsenati.

  5. Transformimi i suksinil CoA në suksinat. E: suksinat tiokinazë

    • Energjia e lidhjes tioestere çlirohet gjatë shpërbërjes së saj dhe përdoret për të sintetizuar lidhje fosfoanhidre tek GTP.

    • Fosforilim në nivel substrati (prodhohet GTP). GTP shndërrohet në ATP.

  6. Oksidimi i suksinatit në fumarat. E: suksinat DH

    • E vetmja enzimë e ciklit e lidhur me membranën e brendshme të mitokondrit.

    • FAD vartëse.

    • Malonati – frenues konkurues.

  7. Hidratimi i fumaratit në malat. E: fumarazë.

  8. Oksidimi i malatit në oksalacetat. E: malat DH

    • Reaksioni është i kthyeshëm. Enzima NAD vartëse.

    • Përqendrimi i ulur në qelizë i oksalacetatit nxit reaksionin.

Rregullimi i Ciklit Citrik

Shpejtësia e ciklit rregullohet nga nevojat për ATP. Shpejtësia e glikolizës çiftohet me atë të ciklit citrik jo vetëm nga frenimi i përqendrimeve të larta të ATP dhe NADH (ndërmjetës të përbashkët), por edhe nga përqendrimi i citratit (prodhohet në ciklin citrik dhe frenon me rrugë allosterike fosfofruktokinazën).

Enzimat Rregullatore
  1. Citrat sintetaza:

    • Frenohet nga: NADH, Suksinil CoA, Citrat, ATP

    • Nxitet nga: ADP

  2. Izocitrat dehidrogjenaza:

    • Frenohet nga: ATP

    • Nxitet nga: Ca**, ADP

  3. Alfaketoglutarat dehidrogjenaza:

    • Frenohet nga: Suksinil CoA, NADH

    • Nxitet nga: Ca++

Bilanci Energjitik i Ciklit Citrik

Nga djegia e një molekule acetil CoA në ciklin citrik formohen:

Bilanci energjitik i djegies së glukozës në aerobi

  • 2NADH citoplazmike japin 6 ATP kur për transferimin e elektroneve në mitokondri përdorin shuntin Malat-Aspartat.

  • 2 NADH citoplazmike japin 4 ATP kur përdorin shuntin e glicerol 3P, në të cilin për një NADH cit në mitokondre formohet një FADH2(=2ATP).

Pjesëmarrja e Ciklit në Anabolizëm
  • Sinteza e glukozës – glukoneogjeneza (oksalacetati).

  • Sinteza e aminoacideve (transaminim i alfaketoacideve):

    • Aspartat nga oksalacetati

    • Glutamat nga alfaketoglutarat

    • Glu dhe Asp mund të shndërrohen në aminoacide të tjera

  • Sinteza e hemit dhe porfirinave (suksinil CoA).

  • Sinteza e Acideve Yndyrore (citrati transferohet në citoplazëm ku zbërthehet në acetil CoA që shërben për sintezën e AY).

Reaksionet Anaplerotike (Mbushëse)

Sigurojnë përqendrim konstant të ndërmjetësve të ciklit që largohen për reaksione biosinteze. Reaksioni anaplerotik kryesor është ai që katalizohet nga piruvat karboksilaza dhe siguron sintezë të oksalacetatit nga piruvati.

Rruga e Pentoze Fosfateve

Zhvillohet në citoplazmën e qelizave. Prodhon:

  • Riboze 5-fosfate të domosdoshme për sintezën e ADN, ARN, ATP, NAD, FAD etj.

  • NADPH që shërbejnë si burim energjie në reaksione biosinteze.

Është më aktive në indet ku kryhet biosinteza e acideve yndyrore dhe steroideve.

Rrugët Metabolike që Kërkojnë NADPH
  • Reaksione sinteze:

    • Biosinteza e acideve yndyrore

    • Biosinteza e kolesterolit

    • Biosinteza e neurotransmetuesve

    • Biosinteza e nukleotideve

  • Reaksione detoksikimi:

    • Reduktimi i glutationit të oksiduar

    • Monoksigjenazat – citokrom P450

Indet Ku Rruga e Pentoze Fosfateve është Më e Rëndësishme

Indi

Funksioni

Gjendra mbiveshkore

Sinteza e hormoneve steroide

Hepari

Sinteza e kolesterolit dhe acideve yndyrore

Indi dhjamor

Sinteza e acideve yndyrore

Gjendrat seksuale

Sinteza e hormoneve steroide

Gjendrat mamare

Sinteza e acideve yndyrore

Rruazat e kuqe

Mbajtja e glutationit në gjendje të reduktuar

Reaksionet e Ciklit Pentozik
Reaksionet e Degës Oksiduese
  • E1 – G6PDH glukoze-6-fosfat dehidrogjenaza (prodhon NADPH)

  • E2 – laktonazë

  • E3 – 6-fosfoglukonat dehidrogjenaza (prodhon NADPH)

  • E4 – Izomeraze (ribuloze 5-fosfat → riboze 5-fosfat)

Glukoze 6-fosfat + 2 NADP+ + H2O \longrightarrow Riboze 5-fosfat + CO2 + 2NADPH + 2H+

Deficiti i G6PDH në Eritrocit

Deficit i trashëguar i përhapur në zonat ish-malarike. Sëmundje e shpeshtë që shfaqet me kriza hemolitike. Krizat shpërthejnë edhe nga medikamente. Rruga e pentoze fosfateve është i vetmi burim i NADPH në eritrocit (s’ka mitokondre). NADPH në eritrocit mban në gjendje të reduktuar glutationin.

Glutationi dhe Roli i Tij në Eritrocit

Glutationi (γ glutamil-cisteinil-glicina) gjendet në dy forma:

  • Glutation i reduktuar – GSH

  • Glutation i oksiduar – GSSG

Roli i GSH në eritrocit:

  • Shërben si tampon sulfhidril (ruan mbetjet Cys te Hb)

  • Detoksikon peroksidet organike dhe H2O2 (në këto reaksione 2GSH → GSSG)

  • Është esencial për strukturën normale të eritrocitit dhe Hb

Në eritrocitet normale GSH / GSSG = 500 / 1. Rigjenerimi i GSH bëhet nga NADPH:

GSSG + NADPH + H+ \longrightarrow 2 GSH + NADP+

Eritrociti nuk ka mitokondri: cikli pentozik është i vetmi burim i NADPH; deficiti i NADPH→glutationi mbetet i oksiduar→membrana e RBC dëmtohet nga oksidimi duke shkaktuar Hemolizë