Pentoosfosfaadi rada on sündmuste jada, mida rakk kasutab teatud tüüpi glükoosi muundamiseks teisteks molekulideks. Rada kasutab selle saavutamiseks mitut etappi ja erinevaid ensüüme. Pentoosfosfaadi raja produktid hõlmavad molekule, mida üldiselt tuntakse NADPH-na ja mis loovutavad elektrone teistele molekulidele redutseerimisreaktsioonides, ja pentoosi molekule, mida kasutatakse nukleiinmaterjalide ehitusplokkidena.
Pentoosfosfaadi raja võib jagada kaheks eraldi faasiks. Esimene faas on pöördumatu ja hõlmab elektronide ja süsinikuaatomi võtmist glükoos-6-fosfaadist. Sellel etapil on kaks reaktsioonietappi. Teine faas on pöörduv ja muudab esimese etapi produkti alternatiivseteks suhkrumolekulideks.
Rada algab glükoos-6-fosfaadi molekuliga. See molekul muundatakse ensüümi glükoos-6-fosfaatdehüdrogenaasi toimel 6-fosfoglükonolaktooniks, kaotades protsessi käigus kaks elektroni. Elektrone kasutatakse nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaadi (NADP) molekuli muutmiseks selle redutseeritud vormiks NADPH protsessi, mida nimetatakse oksüdatsiooniks. Teises etapis kasutatakse vee (H2O) molekuli, mis aitab eemaldada süsinikku esimese etapi 6-fosfoglükonolaktooni produktist. Selle reaktsiooni käigus eraldub ensüümi 6-fosfoglükonolaktoon-dehüdrogenaasi poolt katalüüsitud süsinikdioksiidi (CO2) molekul ja teine NADP saab elektrone ja muundatakse NADPH-ks.
Pentoosfosfaadi raja esimese faasi produkt on ribuloos-5-fosfaat. Seda molekuli saab raja teises faasis muuta mitmeks kasulikuks aineks. Ribuloos-5-fosfaati saab struktuurselt muuta ilma molekulmassi muutmata riboos-5-fosfaadiks, mida kasutatakse nukleotiidide ja desoksünukleotiidide valmistamisel, mis on geneetilise materjali ehitusplokid. Ribuloos-5-fosfaati saab muundada ka ksüluloos-5-fosfaadiks, mida kasutatakse ka nukleiinmaterjali valmistamiseks.
Neid viiesüsinikulisi suhkrumolekule saab lisaks kasutada kuue või kolme süsinikuaatomiga suhkrute, mida nimetatakse fruktoos-6-fosfaadiks ja glütseraldehüüd-3-fosfaadiks, tootmiseks. See juhtub siis, kui rakk vajab NADPH-d rohkem kui riboos-5-fosfaati. Neid kuue- ja kolmesüsinikulisi suhkruid saab kasutada ka uuesti glükoosi tootmiseks, kui rakk seda nõuab. Rada võib toimida ka vastupidises suunas, kus kuue- ja kolmesüsinikulised suhkrud muutuvad vajadusel riboos-5-fosfaadiks.
Pentoosfosfaadi rada on rasvkoes ja imetajate punastes verelibledes üsna aktiivne. See on aktiivne rasvkoes, kuna energiaallikate glükoosiks lagundamiseks on vajalik NADPH elektronide annetamine, seega tuleb NADPH taset säilitada. Imetajate vererakud kasutavad rada veidi erineval põhjusel. Toodetud NADPH hoiab glutatiooniks nimetatud molekuli kujul, mis aitab vältida hemoglobiini raua oksüdeerumist. Hemoglobiini redutseeritud vorm on hapniku sidumisel tõhusam kui oksüdeeritud vorm.