Der Hauptunterschied zwischen dem oxidativen und dem nichtoxidativen Pentosephosphatweg besteht darin, dass der oxidative Pentosephosphatweg Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH) erzeugt. Unterdessen erzeugt der nichtoxidative Pentosephosphatweg Pentosezucker.
Der Pentosephosphatweg ist ein Stoffwechselweg, der parallel zur Glykolyse abläuft. Es besteht aus zwei unterschiedlichen Wegen, dem oxidativen Pentosephosphatweg und dem nichtoxidativen Pentosephosphatweg. NADPH wird in der oxidativen Phase erzeugt, während Pentosezucker durch die nicht-oxidative Phase erzeugt werden. Zusätzlich zu Pentosezuckern und NADPH erzeugt dieser Weg Ribose-5-Phosphat, das ein Vorläufer für die Nukleotidsynthese ist.
Was ist der oxidative Pentosephosphatweg?
Der oxidative Pentosephosphatweg ist die erste von zwei Phasen des Pentosephosphatwegs. Der Begriff „oxidativ“wurde dieser Phase gegeben, da auf diesem Weg eine Oxidation stattfindet und bei jeder Reaktion mindestens ein Elektron entfernt wird. Die oxidative Phase beginnt mit der Umwandlung von Glucose-6-Phosphat in 6-Phosphogluconolacton durch ein Enzym namens Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase.
Abbildung 01: Oxidative Phase des Pentosephosphatwegs
Während dieser Umwandlung wird ein Molekül NADPH (Reduktionsäquivalente) erzeugt, indem das freigesetzte Elektron genommen wird. Dann wird das 6-Phosphogluconolacton durch 6-Phosphogluconolactonase in 6-Phosphogluconat umgewandelt. Schließlich wird die 6-Phosphogluconolactonase durch ein Enzym namens 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase in Ribulose-5-Phosphat umgewandelt, wodurch ein weiteres NADPH-Molekül entsteht. Daher wandelt sich Glucose-6-Phosphat am Ende der oxidativen Phase in Ribulose-5-Phosphat um, wodurch zwei Moleküle NADPH produziert werden. NADPH wird bei der reduktiven Biosynthese in Zellen verwendet, wie z. B. bei der Fettsäuresynthese.
Was ist der nichtoxidative Pentosephosphatweg?
Der nichtoxidative Pentosephosphatweg ist die zweite Phase des PPT. Ribulose-5-phosphat (das Endprodukt der oxidativen Phase) ist die Ausgangsverbindung des nichtoxidativen Pentosephosphatwegs. Die nichtoxidative Phase beginnt mit der Umwandlung von Ribulose-5-Phosphat in Ribose-5-Phosphat durch Ribose-5-Phosphat-Isomerase und Ribulose-5-Phosphat in Xylulose-5-Phosphat durch Ribulose-5-Phosphat-3-Epimerase. Dann werden diese beiden Produkte durch Transketolase in Glycerinaldehyd-3-phosphat und Sedoheptulose-7-phosphat umgewandelt. Dann wandelt das Enzym Transaldolase sie in Erythrose-4-phosphat und Fruktose-6-phosphat um.
Abbildung 01: Oxidative Phase des Pentosephosphatwegs
Schließlich werden Xylulose-5-phosphat und Erythrose-4-phosphat durch Transketolase in Glycerinaldehyd-3-phosphat + Fructose-6-phosphat umgewandelt. Die Produkte des nichtoxidativen Pentosephosphatwegs werden bei der Synthese von Nukleotiden und aromatischen Aminosäuren verwendet.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen oxidativem und nichtoxidativem Pentosephosphatweg?
- Oxidativer und nichtoxidativer Pentosephosphatweg sind zwei Phasen von PPT.
- Sie kommen im Zytoplasma von Zellen vor.
- Auf die oxidative Phase folgt eine nichtoxidative Phase.
- ATP wird nicht in beiden Phasen produziert oder verbraucht.
- Die nichtoxidative Phase verwendet das Produkt der oxidativen Phase.
Was ist der Unterschied zwischen oxidativem und nichtoxidativem Pentosephosphatweg?
Die oxidative Phase ist die erste Stufe des Pentosephosphatwegs, in der Glucose-6-Phosphat durch die Produktion von NADPH in Ribulose-5-Phosphat umgewandelt wird. Die nichtoxidative Phase hingegen ist die zweite Stufe des Pentosephosphatwegs, in der Ribulose-5-Phosphat in Fructose-6-Phosphat und Glycerinaldehyd-3-Phosphat umgewandelt wird. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen dem oxidativen und dem nichtoxidativen Pentosephosphatweg. Das Produkt der oxidativen Phase, das NADPH, hilft beim Aufbau anderer Moleküle, während das Produkt der nichtoxidativen Phase, Ribose-5-Phosphat-Zucker, zur Herstellung von DNA und RNA verwendet wird.
Darüber hinaus ist die Gesamtreaktion der oxidativen Phase Glucose-6-Phosphat + 2 NADP+ + H2O → Ribulose 5- Phosphat + 2 NADPH + 2 H+ + CO2, während die Gesamtreaktion der nichtoxidativen Phase 3 Ribulose-5-Phosphat → 1 Ribose- 5-Phosphat + 2 Xylulose-5-Phosphat → 2 Fructose-6-Phosphat + Glycerinaldehyd-3-Phosphat. Daher ist dies auch ein Unterschied zwischen dem oxidativen und dem nichtoxidativen Pentosephosphatweg.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen oxidativem und nichtoxidativem Pentosephosphatweg zusammen.
Zusammenfassung – Oxidativer vs. nichtoxidativer Pentosephosphatweg
Oxidativ und nichtoxidativ sind zwei unterschiedliche Phasen des Pentosephosphatwegs. Der oxidative Weg ist die erste Phase, gefolgt von der nichtoxidativen Phase. NADPH wird während des oxidativen Pentosephosphatwegs produziert und die Reaktionen sind nicht reversibel. Im Gegensatz dazu werden Pentosen während des nichtoxidativen Pentosephosphatwegs produziert und die Reaktionen sind reversibel. Produkte des Pentosephosphatwegs sind auf verschiedene Weise nützlich. In dieser Hinsicht wird Ribose-5-Phosphat-Zucker zur Herstellung von DNA und RNA verwendet, während die NADPH-Moleküle beim Aufbau anderer Moleküle helfen. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen dem oxidativen und dem nichtoxidativen Pentosephosphatweg.
