Реакции пфп.

Реакции ПФП протекают в цитоплазме. ПФП можно разделить на два этапа: окислительный и неокислительный. Субстратом является глюкозо-6-фосфат. Первая и третья реакции катализируются НАДФ-зависимыми дегидрогеназами. На этом этапе происходит окисление глюкозы с образованием 2 НАФН, поэтому реакции (1 - 3) - окислительная фаза ПФП. Фермент Е₁ (глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа) - ключевой фермент ПФП, катализирует образование 6-глюконолактона. Лактон является неустойчивым соединением, которое легко гидролизуется спонтанно и под действием фермента Е₂(специфической лактоназы). Фермент Е₃ (6-фосфоглюконат-дегидрогеназа) катализирует реакцию окислительного декарбоксилирования.

Рибулозо-5-фосфат под действием ферментов рибозофосфатизомеразы и рибулозо-5-фосфат-3-эпимеразы может обратимо изомеризоваться в другие пентозы: рибозо-5-фосфат, ксилулозо-5-фосфат.

В некоторых тканях ПФП на этом заканчивается Суммарное уравнение ПФП:

глюкозо-6-фосфат + Н₂О + НАДФ⁺  рибозо-5-фосфат + СО₂ + НАДФНН⁺

Некоторые клетки нуждаются в большем количестве НАДФН, по сравнению с рибозо-5-фосфатом, т.е. НАФДН утилизируется, а рибозо-5-фосфат остается в избытке. В таких случаях рибозо-5-фосфат превращается в глицеральдегид-3-фосфат и фруктозо-6-фосфат (второй этап). Этот этап связывает ПФП с гликолизом.

Эти превращения катализируются двумя ферментами: транскетолазой (Е₄)  и трансальдолазой (Е₅).

I

II

III

Фруктозо-6-фосфат и глицеральдегид-3-фосфат вступают на путь гликолиза.

Суммарное уравнение 2-го этапа:

рибозо-5-фосфат  +  2 ксилулоза-5-фосфат    2 фруктозо-6-фосфат + глицеральдегид-3-фосфат

Общая характеристика метаболизм гликогена.

Так как глюкоза свободно диффундирует через клеточные мембраны, она не может служить резервным источником энергии в клетках тканей. Фосфорилирование глюкозы задерживает ее в клетке, но накапливаться глюкозо-6-фосфат не может, т.к. при этом увеличилось бы количество проникающей в клетку воды за счет осмоса. Создание запаса недиффундирующей глюкозы без осмотического набухания возможно благодаря способности некоторых тканей (печени и мышц) превращать избыток углеводов в нерастворимый полимер - гликоген.

Биосинтез гликогена (гликогенез).

Анаболический процесс требует затрат энергии. В обмене углеводов источниками энергии являются АТФ и УДФ.

Фермент гликогенсинтаза катализирует только образование (14) связей путем переноса гликозидной группы от УДФ-глюкозы на невосстанавливающий конец гликогена. Этот фермент не способен образовывать (16)-связи. Другой ветвящий фермент (гликозил-46-трансфераза) образует (16)-связи путем переноса фрагментов, содержащих 6-7 остатков глюкозы. В результате работы двух ферментов образуется разветвленная структура гликогена, которая обеспечивает быстрое присоединение или освобождение глюкозы благодаря множеству концевых участков и придает компактность и плотность резервному источнику глюкозы.

УДФ-глюкоза играет ключевую роль в процессах анаболизма углеводов. На рисунке представлены пути возможной утилизации УДФ-глюкозы.

Есть и другой путь синтеза полисахаридов. В качестве промежуточного соединения может выступать не УДФ-глюкоза, а долихолфосфат-глюкоза или ретинил-фосфат-глюкоза.