II. Неокислительный этап.

Представляет собой совокупность большого количества обратимых реакций, каждая из которых сопровожлается переносом 2-х или 3-х углеродного фрагмента с одного моносахарида на другой. Вступают в него 6 молекул пентозо-фосфата одновременно. В результате взаимного обмена частями молекул образуются промежуточные продукты - моносахариды с разным числом углеродных атомов. Это – триозы (С3), тетрозы(С4), гексозы(С6), гептозы (С7).

Реакции неокислительного этапа катализируются ферментами трансальдолазами и транскетолазами. В состав кофермента транскетолаз входит витамин В₁ (тиамин).

В ходе неокислительного этапа 6 молекул рибозо-5-фосфата превращаются в 5 молекул глюкозо-6-фосфата.

Таким образом, окислительный этап пентозофосфатного пути заключается в превращении 6 молекул глюкозы в 6 молекул глюкозо-6-фосфата, при двукратном окислении каждой из которых образуется рибозо-5-фосфат, 2 молекулы НАДФН₂ и 1 молекула СО₂. Затем, в ходе неокислительного этапа 6 молекул рибозо-5-фосфата трансформируются в 5 молекул глюкозо-6-фосфата. Эти 5 молекул глюкозо-6-фосфата вместе с еще одной, поступающей дополнительно, опять вступают в пентозофосфатный путь, замыкая цикл. На каждом "обороте" такого цикла происходит частичное окисление 6-ти молекул глюкозо-6-фосфата. В результате 5 молекул глюкозо-6-фосфата остаются нетронутыми, а одна молекула полностью расщепляется до СО₂ и Н₂О.

Итоговое уравнение пентозофосфатного пути:

С₆Н₁₂О₆ + 6 Н₂О + 12 НАДФ ------> 6 CO₂ + 12 НАДФН₂

Автономная регуляция пентозофосфатного пути распада углеводов

В отличие от большинства метаболических путей в пентозофосфатном цикле нет ключевого фермента. Его две функции – лимитирующая и регуляторная здесь разделены между двумя дегидрогеназами окислительного этапа: 6-фосфоглюконатдегидрогеназой и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой.

Лимитирующим звеном пентозофосфатного пути является реакция окисления 6-фосфоглюконовой кислоты, катализируемая 6-фосфоглюконат-дегидрогеназой. V_max этого фермента меньше, чем V_max любого другого фермента пентозофосфатного пути. Поэтому именно он в обычных условиях определяет скорость протекания пентозофосфатного пути в целом, и является лимитирующим ферментом. Но ключевым ферментом 6-фосфоглюконатдегидрогеназу назвать нельзя, поскольку ее активность не может регулироваться.

Регуляторный фермент пентозофосфатного пути - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа. Его V_max больше, чем у 6-фосфоглюконатдегидрогеназы, поэтому в обычных условиях он не является лимитирующим. Но 6-фосфоглюконатдегидрогеназа сильно ингибируется избытком АТФ и своего продукта - НАДФН₂. Поэтому при избытке этих веществ его V_max становится меньше, чем V_max 6-фосфоглюконатдегидрогеназы, и лимитирующая роль переходит к глюкозо-6-фосфатдегидрогеназе.

Но автономная регуляция пентозофосфатного пути не является достаточно эффективной. Главный механизм заключается в регуляции процесса на генетическом уровне, то есть на уровне биосинтеза ферментов. Регуляция на генетическом уровне идет медленно, требуется время для проявления эффекта этого типа регуляции.