Jalur Pentosa Fosfat

Jalur pentosa fosfat merupakan proses pengubahan glukosa menjadi gula berkarbon 5 (gula pentosa) dengan juga menghasilkan NADPH. Jalur ini juga disebut dengan nama Jalur Fosfoglukonat dan Jalur Heksosa Monofosfat. Sel-sel yang aktif membelah seperti kulit dan sum-sum tulang menggunakan jalur ini untuk menghasilkan pentosa sebagai bahan baku DNA, RNA, ATP, dan koenzim-A. Hasil lain jalur in berupa NADPH sangat penting bagi proses reduksi untuk menangkal bahaya dari radikal bebas oksigen. Sel-sel yang selalu bersentuhan dengan oksigen seperti eritrosit dan lensa mata, memiliki resiko tinggi terhadap proses oksidasi oleh oksigen. NADPH akan menangkal proses oksidasi ini sehingga mencegah terjadinya kerusakan sel dan jaringan.

Fase oksidatif jalur pentosa fosfat

Fase oksidatif dalam jalur pentosa fosfat merupakan proses pengubahan glukosa menjadi gula pentosa dalam bentuk ribosa 5-fosfat. Gula pentosa tersebut digunakan sebagai bahan baku dalam pembentukan DNA, RNA, ATP, dan koenzim A. Fase ini terjadi pada jaringan yang aktif membelah menghasilkan sel-sel baru seperti kulit, sum-sum tulang, dan membran dalam usus.

Tahapan fase oksidatif jalur pentose fosfat adalah sebagai berikut.

• Glukosa difosforilasi sehingga menjadi glukosa 6-fosfat, dikatalisis enzim heksokinase.
• Pengubahan glukosa 6-fosfat menjadi 6 fosfo glukono-lakton yang dikatalisis enzim glukosa 6-fosfat dehidrogenase. Pada tahap ini juga menghasilkan molekul NADPH.
• Pengubahan 6 fosfo glukono-lakton menjadi 6 fosfoglukonat, dikatalisis oleh enzim laktonase.
• Pengubahan 6 fosfoglukonat menjadi ribulosa 5-fosfat yang dikatalisis oleh enzim 6 fosfoglukonat dehidrogenase. Pada tahap in menghasilkan NADPH dan melepaskan CO₂.
• Dan pengubahan ribulosa 5-fosfat menjadi ribosa 5-fosfat (gula berkarbon 5 atau pentosa) oleh enzim fosfopentosa isomerase.

Persamaan reaksi untuk jalur ini adalah:

Glukosa 6-fosfat + 2NADP⁺ + H₂O à ribosa 5-fosfat + CO₂ + 2NADPH + 2H⁺

Jalur pentosa fosfat

Fase non oksidatif jalur pentosa fosfat

Fase non oksidatif terjadi pada jaringan yang sangat membutuhkan NADPH, karena pada fase ini tidak dihasilkan gula pentosa. Ribosa 5-fosfat yang dihasilkan akan segera diubah kembali menjadi glukosa 6-fosfat sehingga hanya menghasilkan NADPH saja.

NADPH yang dihasilkan dalam proses ini merupakan agen pereduksi yang penting untuk menangkal radikal bebas oksigen. Sel-sel eritrosit dan lensa mata yang bersentuhan langsung dengan oksigen memerlukan NADPH untuk menghindari terjadinya kerusakan jaringan. Oksigen dapat berperan sebagai radikal bebas dengan cara mencuri elektron dari berbagai molekul yang dapat mengakibatkan kerusakan sel dan jaringan. NADPH akan berperan sebagai agen penyumbang elektron sehingga oksigen tidak perlu mencurinya dari molekul lain.

NADPH juga diperlukan oleh jaringan yang secara aktif membetuk asam lemak seperti hati, jaringan lemak, dan kelenjar susu. Jaringan yang aktif membentuk kolesterol dan steroid seperti hati, kelanjar adrenal dan gonad juga memerlukan NADPH dari proses ini.

Langkah-langkah fase non oksidatif jalur pentosa fosfat sama dengan fase oksidatif, hanya saja pada tahap akhir terjadi pengubahan ribosa 5-fosfat menjadi glukosa 6-fosfat.

Langkah pengubahan ribosa 5-fosfat menjadi glukosa 6-fosfat adalah sebagai berikut.

• Pengubahan ribosa 5-fosfat menjadi xilulosa 5-fosfat oleh enzim ribosa 5-fosfat epimerase.
• Pengubahan xilulosa 5-fosfat menjadi glukosa 6-fosfat. Tahap ini terjadi dengan bantuan dua enzim yaitu transketolase dan transaldolase dengan proses yang panjang dan bertahap-tahap.
• Glukosa 6-fosfat yang terbantuk dapat masuk jalur pentosa fosfat kembali.

Glukosa 6-fosfat merupakan molekul antara

Glukosa 6-fosfat dalam proses metabolisme tubuh dapat masuk dalam tahap glikolisis ataupun jalur pentose fosfat. Apabila terjadi proses biosintesis yang tinggi (misalnya biosintesis asam lemak), akan terjadi pengubahan NADPH menjadi NADP⁺ secara besar-besaran, hal ini akan memicu jaringan untuk melakukan jalur pentosa fosfat sehingga glukosa 6-fosfat masuk dalam proses ini.

Namun apabila kebutuhan akan NADPH rendah, jalur pentosa fosfat akan menurun, akibatnya glukosa 6-fosfat masuk tahap glikolisis untuk menghasilkan energi. Apabila tubuh memerlukan energi dalam jumlah banyak, glukosa 6-fosfat juga akan diutamakan masuk dalam glikolisis agar kebutuhan energi tercukupi.