Voie des pentoses phosphates
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La voie des pentoses phosphates, ou voie de Warburg-Dickens-Horecker est l'une des quatre voies principales du métabolisme énergétique, avec la glycolyse, la voie d'Entner-Doudoroff de dégradation du glucose en pyruvate et la voie du méthylglyoxal.
Les rôles essentiels de cette voie sont :
- La production de molécules de NADPH,H+, utilisés lors de la synthèse des acides gras, du cholestérol et pour la réduction du glutathion
- La production de ribose-5-phosphate utilisé lors de la synthèse des nucléotides ;
- La production d'érythrose-4-phosphate, précurseur d'acides aminés aromatiques : phénylalanine, tyrosine et tryptophane.
Cette voie existe chez tous les eucaryotes et la quasi-totalité des bactéries. Elle est indépendante de l'oxygène. Elle se fait aussi bien en aérobiose qu'en anaérobiose, dans le cytoplasme.
Sommaire |
[modifier] Étapes de la voie des pentoses phosphates
La voie des pentoses est composée de deux phases. La première est une phase oxydative irréversible qui permet la formation de NADPH. La seconde est une phase non oxydative réversible qui permet la synthèse du ribose.
[modifier] Phase oxydative
Durant cette phase, deux molécules de NADP+ sont réduites en NADPH en utilisant l'energie de conversion du Glucose-6-phosphate (G6P) en Ribose-5-phosphate.
La première étape est catalysée par la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PDH). Cette étape d'oxydation permet la production du premier NADPH et produit de la 6-phosphoglucono-δ-lactone. Cette lactone est ensuite hydrolysée par une lactonase pour donner du 6-phosphogluconate. Le 6-phsophogluconate subit une décarboxylation oxydative catalysée par la 6-phosphogluconate déshydrogénase. Ceci produit un pentose phosphate, le ribulose-5-phosphate et génère une seconde molécule de NADPH.
Le ribulose-5-phospate (un cétose) subit ensuite une isomérisation catalysée par la phosphopentose isomérase qui donne le ribose-5-phosphate (un aldose), précurseur de la synthèse des nucléotides.
[modifier] Phase non oxydative (réversible)
Cette phase forme deux molécules de fructose-6-phosphate(F6P) et une molécule de glycérealdéhyde-3-phosphate (G3P) à partir du ribose phosphate généré lors de la première phase. Le F6P peut être utilisé pour reformer du G6P afin de recommencer la première phase oxydative.
Cette phase est catalysée par deux enzymes, la transaldosase et la trancétolase, qui agissent sur des sucres-phosphate (aldoses et cétose) à 3, 4, 5, 6 ou 7 carbones et catalysent des réactions de transfert d'un ou deux carbones, respectivement. Elles ont comme substrats et produits :
- Le glycéraldéhyde-3-phosphate (triose)
- L'érythrose-4-phosphate (tétrose)
- Le ribose-5-phopshate et le xylulose-5-phosphate (pentoses)
- Le fructose-6-phosphate (hexose)
- Le sédoheptulose-7-phosphate (heptose)
Ces différents sucres-phosphates sont utilisés dans diverses voies métaboliques : Le fructose et le glycéraldéhyde dans la glycolyse, l'érythrose dans la synthèse des acides aminés aromatiques, le ribose dans celle des nucléotides et le sédoheptulose dans celle du lipopolysaccharide de la paroi bactérienne.
[modifier] Bilan
3 G6P + 6 NADP+ + 3 H2O -> 2 F6P + G3P + 3 CO2 + 6 NADPH + 6 H+
[modifier] Voir aussi
Autres voies de dégradation du glucose :
- la glycolyse ;
- la voie d'Entner-Doudoroff.
- Déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase (favisme) - Une maladie héréditaire qui interrompt la voie des pentoses.