41. Фосфоролітичний шлях розщеплення глікогену в печінці та м'язах. Регуляція активності глікогенфосфорилази.

1. Глікогеноліз за механізмом фосфоролітичного розщеплення (фосфороліз 1.4-глікозидного зв’язку на нередукючому кінці молекули глікогену (такому, що містить вільну С4-ОН групу). У результаті вивільнюється глюкозо-1-фосфат, а нерозгалужений фрагмент молекули глікогену скорочується на один моносахаридний залишок

Фермент – глікогенфосфорилаза

2. Фосфорилаза відрізає моносах. залишки глюкозо-1-фосфату від нерозгалужених амілозних ланцюгів глікогену. Розщеплення розгалужених фрагментів-

ферм. аміло 1,6-глікозидаза (каталіз глікозилтрансферазної та аміло-1,6-глюзозидазної реакцій, а саме:) -переносить олігосах. залишки (складаються з трьох моносах.), у кінець нерозгал. ланцюгів. Таким чином, експонує залишки глюкози, сполучені з основним ланцюгом альфа(1-6)глікозидними зв’язками

-розриває (1-6)глікоз. зв’язки гідроліт. шляхом, вивільнюючи

3. Глюкозо-1-фосфат (утворений при фосфоролізі глікогену) під дією ферм. фосфоглюкомутази пертворюється в глюкозо-6-фосфат.

4. Потім метаболічні шляхи обміну глюкогену відбуваються в клітинах печінки та м”язів:

-у печінці глюкозо-6-фосфат під дією глюкозо-6-фосфатази перетворюється у вільну глюкозу, яка надходить у кров

-у м’язах немає глюкозо-6-фосфатази, тому весь глюкозо-6-фосфат використ. для власних енергопотреб (окислюється аеробним або анаеробним шляхом). (утворення пірувату або лактату)

Регуляція активності глікогенфосфорилази – шляхом їх ковалентної модифікації та частково за механізмом алостеричної регуляції. Фофорильована форма – акт., (фосфорилаза а); дефосфорильована – неакт. (фосфорилаза б).

Три ізофермента: связано с процессами сокращения мышц (мышечная гликогенфосфорилаза), контролем уровня глюкозы в крови(печеночная гликогенфосфорилаза), межклеточной передачи энергии в условиях аноксии (гликогенфосфорилаза мозга).

1.фосфорилаза б +4атф+ферм. кіназа фосфорилази б -> фосфорилаза а +4адф (відбулося фосфорилювання)

(зворотнє дефосфорилювання – протеїнфосфатазою)

2. активація кінази фосфорилази б шляхом фосфорилювання за участю АТФ під дією цАМФ-залежної протеїнкінази

3. утв. активної протеїнкінази в аденілатциклазній реакції

4. у м’язах можлива алостерична активація фосфорилази б та кінази фосфорилази б без фосфорилювання цих білків (завдяки звязуванню 4 йонів Кальцію) – терміновий механізм забезпечення енергією

Також алостеричним активатором фосфорилази б є АМФ.

42. Біосинтез глікогену: ферментативні реакції, фізіологічне значення. Регуляція активності глікогенсинтази.

Глікоген – гомополісахарид, міститься в цитозолі клітин у вигляді мікрогранул, становить депо лабільного метаболічного палива. Є резервною формою глюкози. Основні органи, де депонується – печінка та скелетні м’язи. Глікоген у м’язах слугує джерелом швидкої енергії як за аеробного, так і за анаеробного метаболізму. Його запаси можуть бути вичерпані за одну годину інтенсивного фізичного навантаження

Мобілізація глікогену печінки = утв. вільної глюкози, це визначає функцію гепатоцитів у підтриманні рівня глікемії в умовах зниження або відсутності абсорбції глюкози з кишечника. Вичерпання резервів глікогену печінки через 12-18 годин після прийняття іжі.

1.Утв. нуклеотидцукру-попередника – УДФ-1-глюкози з глюкозо-1-фосфату (утворюється з глюкозо-6-фосфата під дією фосфоглюкомутази) та УТФ.

Ферм. – УДФ-глюкозопірофосфорилаза.

2.Формування нерозгалужених ланцюгів глікогену:

при синтезі альфа-1-4-глікозидних ланцюгів глікогену акцепторами активованих залишків глюкози виступають нерозгалужені полісахаридні ланцюги вже наявних у клітині молекул глікогену. Ферм. УДФ-глікогентрансфераза(глікогенсинтаза) переносить молекули моносах. від УДФ-1-глюкози на С-4-ОН групи термінальних залишків глюкози

3.Формування розгалужень у молекулі глікогену за рахунок внутрішньомолек. переносу олігосахарид. фрагм. з 6-7 мономерів із кінця лінійної ділянки С-6-ОН групу глюкози. Ферм.- аміло(1.4-1.6) трансглікозилаза.

Регуляція активності глікогенсинтази.

Дефосфорильована(глікогенсинтаза а) – акт., фосфорильована(глікогенсинтаза б) – неакт.

Фосфорилювання – протеїнкіназою за рахунок макроегр. фосфатів 2АТФ.

Дефосфорилювання – фосфатазою