4.5. Obtención de pentosas fosfato y equivalentes de reducción (NADPH) a partir de la glucosa: ciclo de las pentosas fosfato
Es una ruta alternativa del catabolismo glucídico que afecta al 20-30% de la degradación hepática de la glucosa. Su objetivo es la obtención de ribosa-5-P, necesaria para la síntesis tanto de nucleótidos, constitutivos del material genético, como de poder reductor en forma de NADPH+H+, coenzima donador de protones (H+) en los procesos de reducción endoergónica que permiten la síntesis de ácidos grasos, colesterol, material genético, proteínas y glutatión entre otras biomoléculas.
El ciclo de las pentosas fosfato tiene lugar principalmente en el citoplasma de los hepatocitos y de los adipocitos, así como en el de otras células como las de la corteza adrenal, la glándula mamaria o los testículos, lugares donde se sintetizan ácidos grasos, colesterol y proteínas. También se produce con intensidad en los eritrocitos debido a la elevada síntesis de glutatión reducido, enzima necesario para la viabilidad de los glóbulos rojos. Por el contrario, presenta escasa actividad en las células musculares.
Parte de la glucosa-6-P se desvía de la ruta glucolítica transformándose sucesivamente en 6-fosfoglucolactona, 6-fosfogluconato y finalmente en ribulosa-5-P (precursor de la ribosa5-P). Como resultado de estas reacciones oxidativas se obtienen, por cada 3 moléculas de glucosa inicial, 3 ribulosas-5-P, 6 moléculas de NADPH+H+ y 3 de CO2. La ribulosa-5-P sufre una serie de reacciones de isomerización y epimerización que dan lugar, a partir de 3 moléculas, a 1 de ribosa-5-P y a 2 de xilulosa-5-P. La ribosa-5-P se utiliza para la biosíntesis de nucleótidos, aunque también puede reincorporarse a la ruta glucolítica junto con la xilulosa-5-P, transformándose en gliceraldehido-3-P y en fructosa-6-P. Ambas vías están moduladas en función de los cambios que afectan a las necesidades energéticas y al ritmo de fabricación del material genético. Véase la figura 3.23.
- Algo a tener en cuenta:
No se debe confundir el NADPH con el NADH. Ambos coenzimas presentan afinidades por diferentes enzimas y no participan en los mismos procesos metabólicos. El NADH, obtenido en la glucólisis y en el ciclo de Krebs, participa en el metabolismo energético como donador de los protones necesarios para la síntesis de ATP y para el mantenimiento de la fosforilación oxidativa.