2.3 Превращение ФЕП в глюкозу. Глюконеогенез

Образовавшийся фосфоенолпируват по пути глюконеогенеза превращается в глюкозу.

Глюконеогенез – это синтез глюкозы из неуглеводных продуктов, и большинство стадий этого процесса представляют собой обращение реакций гликолиза (см. рис. 2) на стадии превращения ФЕП → глюкоза только две реакции гликолиза необратимы, а на стадии ПВК → глюкоза – три реакции необратимы, поэтому в процессе глюконеогенеза на этих этапах используются другие ферменты.

3-фосфогли- цериновый альдегид

Рисунок 10– Схема глюконеогенеза

Впервой необратимой реакции (1) синтез ФЕП из пирувата осуществляется

внесколько этапов. Первоначально пируват под влиянием пируваткарбоксилазы и при участии СО2 и АТФ карбоксилируется с образованием оксалоацетата:

CH3 СООН

Затем оксалоацетат в результате декарбоксилирования и фосфорилирования под влиянием фермента фосфоенолпируваткарбоксилазы превращается в фосфое-

29

нолпируват. Донором фосфатного остатка в реакции служит гуанозинтрифосфат (ГТФ):

Впроцессе образования фосфоенолпирувата участвуют ферменты цитозоля

имитохондрий. Пируваткарбоксилаза, которая катализирует реакцию

ПВК→оксалоацетат, является аллостерическим митохондриальным ферментом, поэтому образовавшийся оксалоацетат находится в митохондрии, последний, как было описано ранее, непроницаем для мембраны митохондрий. Поэтому здесь же, в митохондриях, оксалоацетат восстанавливается в малат, который легко выходит из митохондрий в цитозоль и вновь окисляется в оксалоацетат, который уже в цитозоле клетки превращается в фосфоенолпируват (ФЕП).

Фосфоенолпируват, образовавшийся из пирувата, в результате ряда обратимых реакций гликолиза (рис. 10), превращается во фруктозо-1,6-дифосфат. Далее идет вторая (2) фосфофруктокиназная реакция, которая необратима. Превращение фруктозо-1,6-дифосфата во фруктозо-6-фосфат катализируется специфической фосфатазой:

2 Фруктозо -1,6-дифосфат + Н2О Фруктозо -6-фосфат + Н3РО4

фруктозо - дифосфатаза

В последующей обратимой стадии биосинтеза глюкозы фруктозо-6-фосфат превращается в глюкозу-6-фосфат. Последний, в результате третьей (3) необратимой реакции, под влиянием фермента глюкозо-6-фосфатазы превращается в глюкозу:

3 Глюкозо -6-фосфат + Н2О глюкозо-6 -фосфатаза Глюкоза + Н3РО4

3 этап. Превращение глицерина в глюкозу.

Этот этап идет через образование глицерина в фосфодиоксиацетон (см. п. 1.2.2.), который под действием фермента триозофосфатизомиразы превращается в 3- фосфоглицериновый альдегид:

30

Далее при взаимодействии фосфодиоксиацетона и 3-фосфоглицеринового альдегида образуется фруктозо-1,6-дифосфат:

Фруктозо-1,6-дифосфат по пути глюконеогенеза (рис. 10) превращается в глюкозу:

31