五碳糖磷酸途徑(pentose phosphate pathway, PPP)

＊與「能量代謝」無關
1. 主要功能：
A. 產生NADPH：供細胞內還原性合成反應所需，例如：脂肪酸（fatty acids）、類固醇（steroid）的合成
B. 產生ribose-5-phosphate（R5P）：供細胞合成核苷酸（nucleotides）和核酸（nucleic acids）所需
C. 代謝非六碳糖：重新安排碳水化合物的碳架構（carbon skeleton），使其成為糖解或糖質新生的中間物（intermediate），最後生成glucose 6-phosphate（糖解的反應物之一）
2. 具大量PPP酵素的細胞：肝臟（liver）、脂肪組織（adipose tissue）、腎上腺皮質（adrenal cortex）、睪丸（testis）、乳腺（lactating mammary gland）；不過肌肉(muscle)中很少
3. 實際例子
A. 肝細胞中，高達30％的葡萄糖氧化是透過PPP
B. 紅血球內的PPP進行得很旺盛，以下為其原因
a. 氧的傷害：氧氣隨得到電子數越多會依序轉變為超氧陰離子基、過氧化氫、羥基+羥基自由基、水。其中對細胞最具攻擊性的為羥基自由基，會攻擊細胞膜中不飽和脂肪酸，而紅血球因常經過心臟而使紅血球細胞膜常受到巨大壓力，故紅血球必須具有一項保護機制以保護細胞
b. 麩胱甘肽(Glutathione,GSH)：利用五碳糖磷酸化途徑中所提供的NADPH還原GSSG （麩胱甘肽的氧化態）成為GSH（麩胱甘肽的還原態）接著再利用GSH以及作為輔因子的硒（selenium, Se）使H2O2轉變為H2O，避免H2O2產17生的OH自由基危害紅血球細胞

GSH結構
資料來源：歐洲生物資訊機構

資料來源：molvis
4. 五碳糖磷酸途徑（Pentose Phosphate Pathway，PPP）反應途徑分為氧化不可逆相和非氧化可逆相
A. 氧化不可逆相（oxidative nonreversible phase）：
a. 葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（glucose-6-phosphate dehydrogenase）催化葡萄糖-6-磷酸（glucose-6-phosphate,G6P）形成6-磷酸葡萄糖酸（6-phosphogluconate）和NADPH
＊glucose-6-phosphate dehydrogenase的基因若突變，會造成蠶豆症(Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency)。
b. 6-磷酸葡萄糖酸（6-phosphogluconate）再被6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶（6-phosphogluconate dehydroganase）催化，形成核酮糖5-磷酸（ribulose 5-phosphate）和NADPH，並產生二氧化碳
B. 非氧化可逆相（nonoxidative reversible phase）：
a. 轉酮酶（transketolase）：催化轉移二碳單位（C2 unit），需要維生素B1 的參與
b. 轉醛酶（transaldolase）催化轉移三碳單位（C3 unit）
→透過一連串加減碳數，最後湊出可以代謝的六碳醣或可利用的核醣
→此機制可以代謝掉非六碳醣的醣類
5. PPP反應可分為虛線上的部份和虛線下的部分，虛線上的可產生2分子的NADPH，下面為代謝非六碳糖的反應