Η οδός φωσφορικής πεντόζης είναι μια ακολουθία γεγονότων που χρησιμοποιεί ένα κύτταρο για τη μετατροπή ενός τύπου γλυκόζης σε άλλα μόρια. Το μονοπάτι χρησιμοποιεί πολλά βήματα και διαφορετικά ένζυμα για να το επιτύχει αυτό. Τα προϊόντα της οδού φωσφορικής πεντόζης περιλαμβάνουν μόρια κοινώς γνωστά ως NADPH, τα οποία δίνουν ηλεκτρόνια σε άλλα μόρια στη μείωση των αντιδράσεων και μόρια πεντόζης, τα οποία χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία για το νουκλεϊκό υλικό.
Η οδός φωσφορικής πεντόζης μπορεί να χωριστεί σε δύο ξεχωριστές φάσεις. Η πρώτη φάση είναι μη αναστρέψιμη και περιλαμβάνει τη λήψη ηλεκτρονίων και ατόμου άνθρακα από 6-φωσφορική γλυκόζη. Αυτή η φάση έχει δύο στάδια αντίδρασης. Η δεύτερη φάση είναι αναστρέψιμη και μετατρέπει το προϊόν του πρώτου σταδίου σε εναλλακτικά μόρια σακχάρου.
Η πορεία ξεκινά με μόριο γλυκόζης-6-φωσφορικής. Αυτό το μόριο μετατρέπεται σε 6-φωσφογλυκονολακτόνη από το ένζυμο γλυκόζη-6-φωσφορική αφυδρογονάση, χάνοντας δύο ηλεκτρόνια στη διαδικασία. Τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για να αλλάξουν ένα μόριο φωσφορικού νικοτιναμιδίου αδενίνης δινουκλεοτιδίου (NADP) στη μειωμένη μορφή του, NADPH, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται οξείδωση. Το δεύτερο βήμα χρησιμοποιεί ένα μόριο νερού (H2O) για να βοηθήσει στην απομάκρυνση ενός άνθρακα από το προϊόν 6-φωσφογλυκονολακτόνης του πρώτου σταδίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, που καταλύεται από το ένζυμο 6-φωσφογλυκολολακτόνη-αφυδρογονάση, απελευθερώνεται ένα μόριο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και ένα άλλο NADP αποκτά ηλεκτρόνια και μετατρέπεται σε NADPH.
Το προϊόν της πρώτης φάσης της οδού φωσφορικής πεντόζης είναι η 5-φωσφορική ριβουλόζη. Αυτό το μόριο μπορεί να μετατραπεί σε πολλές χρήσιμες ουσίες στη δεύτερη φάση του μονοπατιού. Η ριβουλόζη-5-φωσφορική μπορεί να αλλάξει δομικά, χωρίς να αλλάξει το μοριακό βάρος, σε 5-φωσφορική ριβόζη, η οποία χρησιμοποιείται στην κατασκευή νουκλεοτιδίων και δεοξυνουκλεοτιδίων, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία του γενετικού υλικού. Η φωσφορική ριβουλόζη-5 μπορεί επίσης να μετατραπεί σε 5-φωσφορική ξυλουλόζη, η οποία χρησιμοποιείται επίσης για την κατασκευή νουκλεϊκού υλικού.
Αυτά τα μόρια ζάχαρης πέντε άνθρακα μπορούν περαιτέρω να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή σακχάρων με έξι ή τρία άτομα άνθρακα που ονομάζονται φρουκτόζη-6-φωσφορική και γλυκεραλδεϋδη-3-φωσφορική. Αυτό συμβαίνει εάν το κύτταρο χρειάζεται NADPH περισσότερο από ό, τι χρειάζεται ριβόζη-5-φωσφορική. Αυτά τα σάκχαρα έξι και τριών άνθρακα μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να παράγουν ξανά γλυκόζη εάν το απαιτεί το κύτταρο. Το μονοπάτι μπορεί επίσης να λειτουργήσει αντίστροφα, με τα σάκχαρα έξι και τριών άνθρακα να μετατρέπονται σε 5-φωσφορική ριβόζη, εάν είναι απαραίτητο.
Η οδός φωσφορικής πεντόζης είναι αρκετά ενεργή στον λιπώδη ιστό και τα ερυθρά αιμοσφαίρια θηλαστικών. Είναι ενεργός στον λιπώδη ιστό, επειδή, για τη διάσπαση των πηγών ενέργειας σε γλυκόζη, είναι απαραίτητη η δωρεά ηλεκτρονίων NADPH, επομένως τα επίπεδα NADPH πρέπει να διατηρηθούν. Τα κύτταρα αίματος θηλαστικών χρησιμοποιούν τη διαδρομή για έναν ελαφρώς διαφορετικό λόγο. Το παραγόμενο NADPH διατηρεί ένα μόριο που ονομάζεται γλουταθειόνη σε μια μορφή που βοηθά στην πρόληψη της οξείδωσης της αιμοσφαιρίνης. Η μειωμένη μορφή αιμοσφαιρίνης είναι πιο αποτελεσματική στη σύνδεση οξυγόνου από την οξειδωμένη μορφή.