background image

Lecture 6 

Hexose Monophosphate Shunt( HMP) or 
Pentose Phosphate Pathway ( PPP) & 
Uronic  Acid pathway.

Objectives:

a - Evaluate the importance of HMP shunt in 

cells of certain tissues particularly erythrocytes.

b- Describe the Uronic Acid pathway and its 

involvement in synthesis of some 
mucopolysaccharide & detoxification of bilirubin 
, steroids & some drugs.

c- Identify the inherited disorders in both 

metabolic pathway.                                          

MSD


background image

HMP shunt or PPP 

Location:

liver, lactating mammary glands, adipose 
tissue,adrenal cortex,gonads,RBCs…etc
but not in skeletal muscle.
●Functions:

1- Provides NADPH an important reduced & 

phosphorylated coenzyme used in Reductive 
Biosynthesis reactions of FAs , steroids, 
glutathione..etc.

2- Provides Ribose5-P( used in the synthesis of 

nucleotides & nucleic acids).

MSD


background image

3- Provides a route for the use of Pentose & 

their conversion to intermediates of glycolysis 
namely Glycerald.3-P (triose-P) & Frc6-P 
( hexose-P) .

4- NADPH is essential in RBCs to keep the 

antioxidant Glutathione ( Glycine-Cysteine-
Glutamate) ; tripeptide (Gly-Cys-Glu) in the 
reduced state (GSH) important to prevent cell 
hydrogen peroxide (H

2

O

2

) toxicity from oxidizing 

the membrane component causing lysis  ( 
hemolysis ) → Hemolytic Anemia.      

MSD


background image

NADPH + GSSG  →  NADP + GSH by 

Glutathione Reductase

GSH + H

2

O

2

→ GSSG + H

2

O  by 

Glutathione Peroxidase 

● Reactions:

1- 3 Glc6-P + 6

NADP →→→ 6 NADPH +

3CO

2

+ Ribulose5-P

Three oxidative, irreversible reactions result in 

NADPH & CO

2

& Ribulose 5-P by 

glucose 6-P 

dehydrogenase ( G6PD)

2- Ribulose5-P ( 5-

C) → Ribose5-P ( 5-C )

( nucleotides & nucleic acid )by 

isomerase

MSD


background image

3- Ribulose5-P enters in non-oxidative , reversible 
( interconversion ) of sugar phosphate to give

Frc6-P & Glycerald.3-P
Ribulose5-P  ↔ Xylulose5-P by 

Epimerase 

4- Xylulose 5-P + Ribose 5-

P ↔

Sedoheptulose7-P ( 7-C) + Glycerald.3-P(3-C)

by 

Transketolase

& Thiamine pyrophosphate

( TPP) an active Vit.B1 as a coenzyme.
Glycerald. 3-P is an intermediate of glycolysis 
and this point is a link between HMP shunt & 
glycolysis .                                                MSD


background image

5-

Sedo.7-P         +      Glycerald.3-P    ↔ 

Erythrose-P ( 4-C)  +  Frc6-P ( 6-C) by

Transaldolase

6- Xyl.5-P( 5-C) + Eryth.4-P ( 4-

C) ↔

Frc6-P  ( 6-C)  +  Glycerald.3-P ( 3-C)

by 

Transketolase

& TPP.

● Regulation :

1- availability of NADP 
2-

G6PD

is activated  by CHO feeding &         

inhibited by starvation & DM.

3-

G6PD

is activated by TPP.            

MSD


background image

☻Genetic defect ,deficiency of 

G6PD

in 

some people in the Mediterranean region 
lead to Hemolytic Anemia. This is due to 
drugs like Aspirin,antimalarial primaquine or 
food ( Fava Beans ) causing Favism.

Chronic deficiency of thiamine lead to 

Wernicke ̛s Korsakoff Syndrome. 

MSD


background image

background image

Uronic Acid ( uronate ) pathway

●In liver, Glc is converted to Glucuronic acid  or 
Glucuronate (GluUA), Ascorbic acid

( vit.C)

but not in human  , and  Pentoses .

● Like HMP shunt NO ATP is produced.
● Reactions:

1- Glc6-

P →  Glc1-P by mutase then + UTP 

→ UDP-Glc by pyrophosphorylase

2- UDP-Glc +

NAD → NADH + 

UDP-Glucuronate by dehydrogenase 

MSD


background image

3- UDP-Glucuronate is used for conjugation with 

the aminosugars ( Glucosamine& Galactosamine) 
in the synthesis of Mucopolysaccharides (MPS) or 
Glycosaminoglycans (GAGs) having various 
functions in the body e.g. Hyaluronic acid (HA) 
found in eye , Synovial fluid,Placenta ; Chondroitin 
sulfate (CS) found in cartilage; and Heparin found 
in blood .

4- UDP-Glucuronate is also used for conjugation 

with steroid hormones, bilirubin & a number of 
drugs that are excreted in urine or bile as 
glucuronide conjugates.

MSD


background image

5- L – Xylulose is a pentose sugar that is 

accumulated in the blood .

☻In the genetic defect the Inherited 

disorder ( Inborn error ) of Essential 
Pentosuria due to deficiency of its 

Reductase enzyme.

6- This pathway is linked to HMP shunt by 

formation of Xylulose5-P & Glycolysis by 
formation of Frc6-P.

MSD


background image

☻7- Mucopolysaccharidoses ( another inborn 

error)

A group of 10 related disorders due to 

inherited defect of 

Lysosomal hydrolases 

enzymes

that degrade MPs ( GAGs ). Hurler & 

Hunter Syndromes due to deficiency of 

Iduronidase & Sulfatase 

, respectively. MPs are 

accumulated in tissues & excess are excreted in 
urine.

MSD


background image

background image

Abbreviation:
CHO – carbohydrate
ATP – adenosine triphosphate
ADP – adenosine diphosphate
Pi – inorganic phosphate
E – energy 
ETC – electron transport chain
Ox.Phosph. – oxidative phosphorylation 
TCA cycle- tricarboxylic acid cycle
CAC – citric acid cycle 
~P 

– high-energy phosphate bond

UTP 

– uridine triphosphate

GTP 

– guanosine triphosphate

CTP 

– cytidine triphosphate                       MSD


background image

HMP shunt – hexose monophosphate shunt
PPP – pentose phosphate pathway
UA – uronic acid pathway
Glc or G – glucose
Frc – fructose 
Glc 6-P – glucose 6- phsphate
Glc 1-P – glucose 1-phosphate 
Frc 6-P – fructose 6 phosphate
Frc I,6 bisP – fructose 1,6 bisphosphate
Frc 2,6bisP – fructose 2,6 bisphosphate
Glycerald.3-P – glyceraldehyde 3-phosphate 
DHAP – dihydroxyacetone phosphate
1,3 bisPG – 1,3 bisphosphoglycerate
2,3 bisPG – 2,3 bisphosphoglycerate

MSD


background image

3 PG – 3 phosphoglycerate
2PG – 2 phosphoglycerate
PEP – phosphoenolpyruvate
HK – hexokinase
GK – glucokinase
PFK – phosphofructokinase
1,6bisPase – 1,6 bisphosphatase
PK – pyruvate kinase
PC – pyruvate carboxylase
PDC or PDH – pyruvate dehydrogenase complex
Glc6Pase or G6Pase – glucose 6 phosphatase
NADH – nicotinamide adenine dinucleotide(reduced)
NAD – nicotinamide adenine dinucleotide ( oxidized)

MSD 


background image

NADPH – nicotinamide adenine dinucleotide      

phosphate ( reduced )

NADP - nicotinamide adenine dinucleotide      

phosphate ( oxidized )
FADH

2  -

Flavine adenine dinucleotide ( reduced )

FAD - Flavine adenine dinucleotide  ( oxidized )
AA – amino acid
FA – fatty acid 
cAMP – cyclic adenosine monophosphate 
TPP – thiamine pyrophosphate 
CoA – coenzyme A 
TAG or TG – triacylglycerol or triglyceride
DM – Diabetes mellitus            

MSD                        


background image

UDP-Glc – uridine diphosphate glucose 
UDP-GluUA - uridine diphosphate glucuronate (     

glucuronic acid )

α-KG – alpha ketoglutarate

OAA 

– oxaloacetic acid or oxaloacetate

Rib.5P 

– ribose 5 phosphate 

Ribul. 5P 

– ribulose 5 phosphate

Xylul.5P 

– xylulose 5 phosphate

Sedoheptul.7P

– sedoheptulose 7 phosphate

Eryth.4P 

– erythrose 4 phosphate

GSH 

– glutathione (reduced)

GSSG 

– glutathione ( oxidized )

H

2

O

2

hydrogen peroxide                              

MSD




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 116 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل