Pentose phosphate pathway
پینٹوز فاسفیٹ کا راستہ (جسے فاسفوگلوکونٹ کا راستہ اور ہیکسوز مونو فاسفیٹ شونٹ اور ایچ ایم پی شونٹ بھی کہا جاتا ہے) گلائکولیسس کے متوازی ایک میٹابولک راستہ ہے۔ یہ این اے ڈی پی ایچ اور پینٹوسز (5-کاربن شکر) کے ساتھ ساتھ رائبوس 5-فاسفیٹ پیدا کرتا ہے، جو نیوکلیوٹائڈز کی ترکیب کا پیش خیمہ ہے۔ اگرچہ پینٹوز فاسفیٹ کے راستے میں گلوکوز کی آکسیکرن شامل ہوتی ہے، لیکن اس کا بنیادی کردار کیٹابولک کے بجائے انابولک ہوتا ہے۔ یہ راستہ سرخ خون کے خلیوں (erythrocytes) میں خاص طور پر اہم ہے۔ راستے کے رد عمل کو 1950 کی دہائی کے اوائل میں برنارڈ ہورکر اور ساتھی کارکنوں نے واضح کیا تھا۔ راستے میں دو الگ الگ مراحل ہیں۔ پہلا آکسیڈیٹیو مرحلہ ہے، جس میں این اے ڈی پی ایچ پیدا ہوتا ہے، اور دوسرا 5-کاربن شکر کی غیر آکسیڈیٹیو ترکیب ہے۔ زیادہ تر حیاتیات کے لیے، پینٹوز فاسفیٹ کا راستہ سائٹوسول میں ہوتا ہے ؛ پودوں میں، زیادہ تر مراحل پلاسٹائڈز میں ہوتے ہیں۔ گلائکولیسس کی طرح، پینٹوز فاسفیٹ کے راستے کی ابتدا بہت قدیم ارتقائی ہوتی دکھائی دیتی ہے۔ اس راستے کے رد عمل زیادہ تر جدید خلیوں میں انزائم-اتپریرک ہوتے ہیں، تاہم، وہ ایسے حالات میں بھی غیر انزائیمی طور پر پائے جاتے ہیں جو آرچین سمندر کی نقل کرتے ہیں، اور دھات کے آئنوں، خاص طور پر فیرس آئنوں (Fe (II)) کے ذریعے اتپریرک ہوتے ہیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ راستے کی ابتدا پری بائیوٹک دنیا سے ہو سکتی ہے۔ نتیجہ راستے کے بنیادی نتائج یہ ہیں: این اے ڈی پی ایچ کی شکل میں مساوی کو کم کرنے کی نسل، جو خلیوں کے اندر تخفیف حیاتیاتی ترکیب کے رد عمل میں استعمال ہوتی ہے (مثال کے طور پر۔ فیٹی ایسڈ کی ترکیب)۔ رائبوس 5-فاسفیٹ (R5P) کی پیداوار، جو نیوکلیوٹائڈز اور نیوکلک ایسڈ کی ترکیب میں استعمال ہوتی ہے۔ خوشبودار امینو ایسڈ کی ترکیب میں استعمال ہونے والے erythrose 4-فاسفیٹ (E4P) کی پیداوار۔ خوشبودار امینو ایسڈ، بدلے میں، بہت سے بایوسینتھیٹک راستوں کے پیش رو ہیں، بشمول لکڑی میں لگنن۔ نیوکلک ایسڈ کے ہاضمے سے حاصل ہونے والی غذائی پینٹوز شکر کو پینٹوز فاسفیٹ کے راستے سے میٹابولائز کیا جا سکتا ہے، اور غذائی کاربوہائیڈریٹ کے کاربن کنکال کو گلائکولیٹک/گلوکونیوجینک انٹرمیڈیٹس میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ ممالیہ جانوروں میں، پی پی پی خصوصی طور پر سائٹوپلازم میں پایا جاتا ہے۔ انسانوں میں، یہ جگر، میمری غدود اور ایڈرینل پرانتستا میں سب سے زیادہ فعال پایا جاتا ہے۔ پی پی پی ان تین اہم طریقوں میں سے ایک ہے جس سے جسم کم کرنے والی طاقت کے ساتھ مالیکیول بناتا ہے، جو انسانوں میں این اے ڈی پی ایچ کی پیداوار کا تقریبا 60 فیصد ہے۔ خلیے میں این اے ڈی پی ایچ کے استعمال میں سے ایک آکسیڈیٹیو تناؤ کو روکنا ہے۔ یہ گلوٹاتھیون ریڈکٹیس کے ذریعے گلوٹاتھیون کو کم کرتا ہے، جو گلوٹاتھیون پیرو آکسائڈیز کے ذریعے رد عمل والے H2O2 کو H2O میں تبدیل کرتا ہے۔ اگر غیر حاضر رہے تو H2O2 کو فینٹن کیمسٹری کے ذریعے ہائیڈروکسیل فری ریڈیکلز میں تبدیل کیا جائے گا، جو خلیے پر حملہ کر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، اریتھروسائٹس، گلوٹاتھیون کی کمی میں استعمال کرنے کے لیے پینٹوز فاسفیٹ راستے کے ذریعے بڑی مقدار میں این اے ڈی پی ایچ پیدا کرتے ہیں۔ ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ ایک ایسے عمل میں فگوسائٹس کے لیے بھی پیدا ہوتا ہے جسے اکثر ریسپریٹری برسٹ کہا جاتا ہے۔ فیز آکسیڈیٹیو فیز اس مرحلے میں، این اے ڈی پی + کے دو مالیکیول این اے ڈی پی ایچ میں کم ہو جاتے ہیں، جو گلوکوز-6-فاسفیٹ کو ربولوز 5-فاسفیٹ میں تبدیل کرنے سے حاصل ہونے والی توانائی کا استعمال کرتے ہیں۔ رد عمل کے پورے سیٹ کا خلاصہ اس طرح کیا جا سکتا ہے: اس عمل کا مجموعی رد عمل یہ ہے: گلوکوز 6-فاسفیٹ + 2 این اے ڈی پی + + ایچ 2 او → ربولوز 5-فاسفیٹ + 2 این اے ڈی پی ایچ + 2 ایچ + + سی او 2 غیر آکسیڈیٹیو مرحلہ خالص رد عمل: 3 ربولوز-5-فاسفیٹ → 1 رائبوس-5-فاسفیٹ + 2 زائلولوز-5-فاسفیٹ → 2 فرکٹوز-6-فاسفیٹ + گلیسرالڈیہائیڈ-3-فاسفیٹ ریگولیشن گلوکوز-6-فاسفیٹ ڈی ہائیڈروجنیز اس راستے کا شرح کنٹرول کرنے والا انزائم ہے۔ یہ این اے ڈی پی + کے ذریعہ ایلوسٹرک طور پر متحرک ہوتا ہے اور این اے ڈی پی ایچ کے ذریعہ سختی سے روکا جاتا ہے۔ این اے ڈی پی ایچ: این اے ڈی پی + کا تناسب انزائم کے لیے ضابطے کا بنیادی طریقہ ہے اور عام طور پر جگر کے سائٹوسول میں تقریبا 100:1 ہوتا ہے۔ یہ سائٹوسول کو انتہائی کم کرنے والا ماحول بناتا ہے۔ ایک این اے ڈی پی ایچ استعمال کرنے والا راستہ این اے ڈی پی + بناتا ہے، جو زیادہ این اے ڈی پی ایچ پیدا کرنے کے لیے گلوکوز-6-فاسفیٹ ڈی ہائیڈروجنیز کو متحرک کرتا ہے۔ یہ قدم ایسیٹیل سی او اے کے ذریعے بھی روکا جاتا ہے۔ G6PD سرگرمی کو بعد از ترجمہ بھی سائٹوپلاسمک ڈیسیٹیلس ایس آئی آر ٹی 2 کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ ایس آئی آر ٹی 2 کی ثالثی سے ڈیسیٹیلیشن اور جی 6 پی ڈی کی سرگرمی پی پی پی کی آکسیڈیٹیو شاخ کو متحرک کرتی ہے تاکہ آکسیڈیٹیو نقصان کا مقابلہ کرنے یا ڈی نووو لیپوجینیسیس کی حمایت کرنے کے لیے سائٹوسولک این اے ڈی پی ایچ کی فراہمی کی جا سکے۔ بحیرہ روم اور افریقی نسل کے افراد میں گلوکوز-6-فاسفیٹ ڈی ہائیڈروجنیز کی سرگرمی کی سطح (فنکشن نہیں) میں متعدد خامیاں ملیریا کے پرجیوی پلازموڈیم فالسیپیرم کے خلاف مزاحمت سے وابستہ پائی گئی ہیں۔ اس مزاحمت کی بنیاد سرخ خلیے کی جھلی کا کمزور ہونا ہو سکتا ہے (اریتھروسائٹ پرجیوی کے لیے میزبان خلیہ ہے) اس طرح کہ یہ پیداواری نشوونما کے لیے پرجیوی زندگی کے چکر کو کافی دیر تک برقرار نہیں رکھ سکتا۔ جی 6 پی ڈی کی کمی-ایک موروثی بیماری جو پینٹوز فاسفیٹ کے راستے میں خلل ڈالتی ہے آر این اے تھامین کی کمی فرینک ڈکنز ایف آر ایس حوالہ جات بیرونی روابط پینٹوز فاسفیٹ کے راستے کے پیچھے کیمیائی منطق نقشہ-ہومو سیپینز میٹابولک راستے فاسفورس