Pentozes fosfāta ceļš ir notikumu secība, ko šūna izmanto, lai pārveidotu glikozes veidu citās molekulās. Lai to panāktu, ceļš izmanto vairākas darbības un dažādus fermentus. Pentozes fosfāta ceļa produkti ietver molekulas, kas parasti pazīstamas kā NADPH, kas reducēšanas reakcijās nodod elektronus citām molekulām, un pentozes molekulas, kuras izmanto kā nukleīna materiāla celtniecības blokus.
Pentozes fosfāta ceļu var iedalīt divās atsevišķās fāzēs. Pirmā fāze ir neatgriezeniska un ietver elektronu un oglekļa atoma paņemšanu no glikozes-6-fosfāta. Šajā fāzē ir divi reakcijas posmi. Otrā fāze ir atgriezeniska un pārvērš pirmā posma produktu alternatīvās cukura molekulās.
Ceļš sākas ar glikozes-6-fosfāta molekulu. Šo molekulu enzīms glikozes-6-fosfāta dehidrogenāze pārvērš par 6-fosfoglukonolaktonu, šajā procesā zaudējot divus elektronus. Elektronus izmanto, lai mainītu nikotīnamīda adenīna dinukleotīda fosfāta (NADP) molekulu tās reducētajā formā NADPH, izmantojot procesu, ko sauc par oksidāciju. Otrajā posmā tiek izmantota ūdens (H2O) molekula, lai palīdzētu noņemt oglekli no 6-fosfoglukonolaktona produkta pirmajā posmā. Šīs reakcijas laikā, ko katalizē enzīms 6-fosfoglukonolaktondehidrogenāze, tiek atbrīvota oglekļa dioksīda (CO2) molekula, un cita NADP iegūst elektronus un tiek pārveidota par NADPH.
Pentozes fosfāta ceļa pirmās fāzes produkts ir ribulozes-5-fosfāts. Šo molekulu var pārveidot par vairākām noderīgām vielās ceļa otrajā fāzē. Ribulozes-5-fosfātu var strukturāli mainīt, nemainot molekulmasu, par ribozes-5-fosfātu, ko izmanto nukleotīdu un dezoksinukleotīdu ražošanā, kas ir ģenētiskā materiāla celtniecības bloki. Ribulozes-5-fosfātu var arī pārveidot par ksilozes-5-fosfātu, ko arī izmanto nukleīna materiāla iegūšanai.
Šīs piecu oglekļa cukura molekulas var tālāk izmantot, lai ražotu cukurus ar sešiem vai trim oglekļa atomiem, ko sauc par fruktozes-6-fosfātu un gliceraldehīda-3-fosfātu. Tas notiek, ja šūnai ir nepieciešams NADPH vairāk nekā ribozes-5-fosfāts. Šos sešu un trīs oglekļa cukurus var izmantot arī, lai atkārtoti ražotu glikozi, ja šūnai tas ir nepieciešams. Ceļš var darboties arī apgrieztā veidā, ja nepieciešams, sešu un trīs oglekļa cukuri pārvēršas ribozes-5-fosfātā.
Pentozes fosfāta ceļš ir diezgan aktīvs taukaudos un zīdītāju sarkanajās asins šūnās. Tas ir aktīvs taukaudos, jo, lai enerģijas avotus sadalītu glikozē, ir nepieciešama NADPH elektronu ziedošana, tāpēc ir jāsaglabā NADPH līmenis. Zīdītāju asins šūnas izmanto ceļu nedaudz cita iemesla dēļ. Izgatavotais NADPH saglabā molekulu, ko sauc par glutationu, tādā formā, kas palīdz novērst hemoglobīna dzelzs oksidēšanos. Reducētā hemoglobīna forma efektīvāk piesaista skābekli nekā oksidētā forma.