La vía glucolítica, seguida por el ciclo de Krebs, probablemente sea responsable del 90% del metabolismo de los carbohidratos durante la respiración. Sin embargo, es importante mencionar que se han encontrado mecanismos metabólicos adicionales en los vegetales, en algunos tejidos animales y en varios tipos de microorganismos.
Una de tales rutas alternativas, reconocida por Horecker en 1953, es el llamado “ciclo de las pentosas”, conocido también como la vía, o el desvío de la hexosa monofosfato (HMP) o la vía del fosfogluconato, que implica la oxidación de la glucosa 6-fosfato a ácido 6-fosfoglucónico y la conversión de éste a fosfato de pentosa. Esta ruta de Horecker-Warburg-Dickens posee considerable similitud con las reacciones obscuras de la fotosíntesis (sección 20-3), pero en sentido inverso.
Se sabe desde hace algún tiempo que la enzima glucosa-6-fosfato deshidroganasa, que contiene NADP, es capaz de catalizar la oxidación de la D-glucopiranosa-6-fosfato a ácido 6-fosfoglucónico. Como primer paso se obtiene gluconolactona, de cual se hidroliza espontáneamente a ácido 6-fosfoglucónico.
El (3-cet o ácido producido luego de una deshidrogenación subsiguiente, se descarboxila fácilmente. Una enzima, denominada ácido 6-fosfoglucónico deshidrogenasa , hallada en Escherichia coli, es capaz de catalizar la descarboxilación oxidativa de este ácido para formar D-ribulosa 5-fosfato:
La pentosa así obtenida forma un equilibrio con la xilulosa-5-fosfato y la ribosa 5-fosfato. Estas dos pentosas se transforman mediante la enzima transcetolasa, en una triosa y un compuesto de siete átomos de carbono, que son respectivamente el gliceraldehído 3-fosfato y la sedoheptulosa 7-fosfato, respectivamente. La porción de dihidroxiacetona de la sedoheptulosa se corta fácilmente mediante otra enzima, la transaldolasa, y se transfiere al gliceraldehído para formar una hexosa, mientras que el azúcar de cuatro carbonos restan-te (eritrosa 4-fosfato) se combina con una pentosa, como se observa en la figura del ciclo de oxidación de las pentosas.
La reacción global de oxidación de la hexosa por medio del ciclo de las pentosas puede resumirse de la siguiente manera:
En otras palabras, sólo una molécula de hexosa de cada seis entra en el ciclo, se transforma en 6CO2 y 6H2O, mientras que las otras cinco moléculas entran nuevamente en el ciclo.