Pentosfosfatvägen är en sekvens av händelser som en cell använder för att omvandla en typ av glukos till andra molekyler. Vägen använder flera steg och olika enzymer för att uppnå detta. Produkterna från pentosfosfatvägen inkluderar molekyler allmänt kända som NADPH, som donerar elektroner till andra molekyler för att reducera reaktioner, och pentosmolekyler, som används som byggstenar för nukleinmaterial.
Pentosfosfatvägen kan delas upp i två separata faser. Den första fasen är irreversibel och går ut på att ta elektroner och en kolatom från glukos-6-fosfat. Denna fas har två reaktionssteg. Den andra fasen är reversibel och omvandlar produkten från det första steget till alternativa sockermolekyler.
Vägen börjar med en glukos-6-fosfatmolekyl. Denna molekyl omvandlas till 6-fosfoglukonalakton av enzymet glukos-6-fosfatdehydrogenas och förlorar två elektroner i processen. Elektronerna används för att ändra en molekyl av nikotinamidadenindinukleotidfosfat (NADP) till dess reducerade form, NADPH, genom en process som kallas oxidation. Det andra steget använder en vattenmolekyl (H2O) för att hjälpa till att avlägsna ett kol från 6-fosfoglukonalaktonprodukten i det första steget. Under denna reaktion, katalyserad av enzymet 6-fosfoglukonolakton-dehydrogenas, frigörs en koldioxid (CO2) molekyl och en annan NADP får elektroner och omvandlas till NADPH.
Produkten av den första fasen av pentosfosfatvägen är ribulos-5-fosfat. Denna molekyl kan ändras till flera användbara ämnen i den andra fasen av vägen. Ribulos-5-fosfatet kan strukturellt förändras, utan att ändra molekylvikten, till ribos-5-fosfat, som används för att göra nukleotider och deoxinukleotider, som är byggstenarna i genetiskt material. Ribulos-5-fosfat kan också omvandlas till xylulos-5-fosfat, som också används för att göra nukleinmaterial.
Dessa femkolssockermolekyler kan vidare användas för att producera sockerarter med sex eller tre kolatomer som kallas fruktos-6-fosfat och glyceraldehyd-3-fosfat. Detta inträffar om cellen behöver NADPH mer än den behöver ribos-5-fosfat. Dessa sockerarter med sex och tre kol kan också användas för att producera glukos igen om cellen kräver det. Vägen kan också fungera i omvänd riktning, med sex- och trekolsocker som omvandlas till ribos-5-fosfat, om det behövs.
Pentosfosfatvägen är ganska aktiv i fettvävnad och röda blodkroppar från däggdjur. Det är aktivt i fettvävnad eftersom NADPH-elektrondonation är nödvändigt för att bryta ner energikällor till glukos, så NADPH-nivåerna måste upprätthållas. Däggdjursblodkroppar använder vägen av en något annan anledning. Den NADPH som produceras håller en molekyl som kallas glutation i en form som hjälper till att förhindra hemoglobinjärn från att oxideras. Den reducerade formen av hemoglobin är mer effektiv för att binda syre än den oxiderade formen.