Почему гексозомонофосфатный шунт называют прямым окислительным путем?

Этот ответ основан на автобиографическом отчете 2002 года о работе Бернарда Л. Хорекера под названием «Путь пентозофосфата» . Здесь он ссылается на «прямой окислительный путь», но не объясняет его однозначно, поэтому я резюмирую свою интерпретацию, а затем привожу доказательства в виде цитат.

Краткое изложение моей интерпретации рассказа Хорекера

Когда в конце 1930-х и 1940-х годах выяснялось то, что я первоначально назвал гексозомонофосфатным шунтом (ГМС), считалось, что его основная цель та же, что и для аэробного гликолиза — окислять глюкозу для получения энергии — и был просто альтернативным способом сделать это. Термин «прямой окислительный путь» использовался, чтобы отличить его от гликолитического пути (тогда называемого путем Эмбдена-Мейергофа-Парнаса), предположительно потому, что шесть циклов окислительной фазы е могли полностью окислить одну молекулу глюкозо-6-фосфата до углекислый газ, тогда как гликолиз только окисляет его до пирувата. Предположительно, это рассматривалось как «непрямое окисление», поскольку полное окисление требовало дальнейшего метаболизма пирувата с использованием цикла трикарбоновых кислот.

Термин «прямой окислительный путь» вышел из употребления, так как стало понятно, что основные функции этого пути заключаются в обеспечении пентоз для синтеза нуклеиновых кислот и НАДФН для синтеза жирных кислот, стероидов и восстановления окисленного глутатиона. Именно по этой причине наиболее часто используемое название пути изменилось на пентозофосфатный путь, с переносом акцента на один из продуктов.

Цитаты из Хорекера

…Хаас прибыл из лаборатории Варбурга в 1939 году. Хаас попросил меня присоединиться к нему в поисках фермента, который катализирует восстановление цитохрома с восстановленным ТФН (теперь НАДФ). Эта реакция считалась недостающим звеном в цепи переноса электронов от субстрата к кислороду и положила начало моему интересу к тому, что тогда считалось прямым окислительным путем метаболизма углеводов, но теперь известно как пентозофосфат. путь …

…Эти наблюдения породили гипотезу о том, что окислительный путь на самом деле представляет собой циклический механизм прямого окисления углеводов. С каждым оборотом цикла будет производиться одна молекула углекислого газа, а образовавшиеся пентозофосфаты будут метаболизироваться обратно в гексозофосфаты, чтобы начать новый цикл. Шесть оборотов цикла приведут к полному окислению одной молекулы глюкозы…

… Однако функция (функции) нового пути оказалась совершенно отличной от пути прямого окисления углеводов, которого мы ожидали. Он обеспечивает два механизма производства рибозо-5-фосфата. Одним из них является «окислительная ветвь» пути, которая также генерирует 2 экв. TPNH (NADPH). Рибозо-5-фосфат также может образовываться непосредственно из гексозо- и триозофосфатов в результате неокислительных перегруппировок, катализируемых транскетолазой и трансальдолазой. Там, где требуются большие количества НАДФН, например, при синтезе жирных кислот или стеролов, избыток образующихся пентозофосфатов будет рециклироваться обратно в гексозомонофосфаты.

[Мой акцент]

Google Книги ngrams использования термина

Добавление$O_2$или удаление Н означает окисление. В этом процессе Н удаляется из сахара, добавляется к НАДФ, а С окисляется до$CO_2$. Следовательно, это реакция окисления.

Путь HMP используется для производства NADPH. Процесс непосредственно окисляет глюкозу до$CO_2$а также$H_2O$. Он не требует цикла TCA или ETC. Отсюда и название прямого окислительного пути.

Гликолиз, с другой стороны, не производит никаких$CO_2$а также$H_2O$. Следовательно, является непрямым, так как для полного окисления требуются ТХУ и ЭТЦ.

Источник: Биохимия У. Сатьянараян. Издание: 2013 г. Стр.: 244 и 245 (написано в скобках на стр. 245).