Pentoosifosfaattireitti on tapahtumasarja, jota solu käyttää muuntaakseen glukoosityypin muiksi molekyyleiksi. Reitti käyttää useita vaiheita ja erilaisia entsyymejä tämän saavuttamiseksi. Pentoosifosfaattireitin tuotteisiin kuuluvat molekyylit, jotka tunnetaan yleisesti nimellä NADPH, jotka luovuttavat elektroneja muille molekyyleille reaktioiden vähentämisessä, ja pentoosimolekyylit, joita käytetään rakennuspalikoina nukleiinimateriaalille.
Pentoosifosfaattireitti voidaan jakaa kahteen erilliseen vaiheeseen. Ensimmäinen vaihe on peruuttamaton ja sisältää elektronien ja hiiliatomin ottamisen glukoosi-6-fosfaatista. Tässä vaiheessa on kaksi reaktiovaihetta. Toinen vaihe on palautuva ja muuntaa ensimmäisen vaiheen tuotteen vaihtoehtoisiksi sokerimolekyyleiksi.
Reitti alkaa glukoosi-6-fosfaattimolekyylistä. Glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasi-entsyymi muuttaa tämän molekyylin 6-fosfoglukonolaktoniksi menettäen kaksi elektronia prosessissa. Elektroneja käytetään nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaatin (NADP) molekyylin muuttamiseen sen pelkistettyyn muotoon, NADPH, hapettumisprosessin kautta. Toisessa vaiheessa käytetään vesimolekyyliä (H2O) auttamaan hiilen poistamisessa ensimmäisen vaiheen 6-fosfoglukonolaktonituotteesta. Tämän reaktion aikana, jota katalysoi entsyymi 6-fosfoglukonolaktonidehydrogenaasi, hiilidioksidimolekyyli (CO2) vapautuu ja toinen NADP saa elektroneja ja muuttuu NADPH: ksi.
Pentoosifosfaattireitin ensimmäisen vaiheen tuote on ribuloosi-5-fosfaatti. Tämä molekyyli voidaan muuttaa useiksi hyödyllisiksi aineiksi reitin toisessa vaiheessa. Ribuloosi-5-fosfaatti voidaan rakenteellisesti muuttaa ilman molekyylipainon muutosta riboosi-5-fosfaatiksi, jota käytetään nukleotidien ja deoksinukleotidien valmistamiseen, jotka ovat geneettisen materiaalin rakennuspalikoita. Ribuloosi-5-fosfaatti voidaan myös muuttaa ksyluloosi-5-fosfaatiksi, jota käytetään myös nukleiinimateriaalin valmistukseen.
Näitä viiden hiilen sokerimolekyylejä voidaan edelleen käyttää sokereiden tuottamiseen, joissa on kuusi tai kolme hiiliatomia, nimeltään fruktoosi-6-fosfaatti ja glyserraldehydi-3-fosfaatti. Tämä tapahtuu, jos solu tarvitsee NADPH: ta enemmän kuin riboosi-5-fosfaattia. Näitä kuuden ja kolmen hiilen sokereita voidaan käyttää myös glukoosin tuottamiseen uudelleen, jos solu sitä vaatii. Reitti voi toimia myös päinvastoin, jolloin kuuden ja kolmen hiilen sokerit muuttuvat tarvittaessa riboosi-5-fosfaatiksi.
Pentoosifosfaattireitti on varsin aktiivinen rasvakudoksessa ja nisäkkäiden punasoluissa. Se on aktiivinen rasvakudoksessa, koska energianlähteiden hajottamiseksi glukoosiksi NADPH -elektronien luovutus on välttämätöntä, joten NADPH -tasot on säilytettävä. Nisäkkäiden verisolut käyttävät reittiä hieman eri syystä. Tuotettu NADPH pitää glutationiksi kutsutun molekyylin muodossa, joka auttaa estämään raudan hemoglobiinin hapettumista. Pelkistetty hemoglobiinin muoto sitoo happea tehokkaammin kuin hapetettu muoto.