Синтез глюкозы из глицерина

1. глк-1-ффосфоглюкомутаза глк-6-ф

2. глк-6-фглк-6-фосфотаза печени глк + H3PO4

Механизм фосфорилитического отщепления остатка глюкозы от гликогена.

Гликогенфосфорилазаили простофосфорилазасуществует в двух формах: А и В.

Форма А более активна, чем В.

Оличаются они друг от друга тем, что

фосфорилаза А это тетрамер, состоящий из 4-х субъединиц с Мr=360000Да

фосфорилаза В – димер, содержащий две субъединицы, его Мr=180000Да.

Превращение неактивной формы в активную протекает по схеме:

2фосфорилазы В + 4 АТФакт.киназа фосфорилазы Вфосфорилаза А + 4 АДФ

Под действием адреналина и глюкогона запускается каскад реакций, который заканчивается распадом гликогена.

Каскадный механизм мобилизации и синтеза гликогена

Неактивная киназа фосфорилазы превращается в активную под влияниемфермента   цАМФ-зависимой  протеинкиназы.

Активная форма последней образуется при участиицАМФ, которая в свою очередь образуется изАТФ  под действиемферментааденилатциклазы, стимулируемой, в частности,адреналином  и глюкагоном. Увеличение содержанияадреналина  в крови  приводит в этой сложной цепи реакций  к превращению фосфорилазы В в фосфорилазу А и, следовательно, к освобождению глюкозы в виде глюкозо-1-фосфата из запасного  полисахарида  гликогена. Обратное превращение фосфорилазы А в фосфорилазу В катализируется ферментом  фосфатазой  (эта реакция  практически необратима).

При отсутствии потребности организма в дополнительной глюкозе распад гликогена прекращается.

Под действием специфических ферментов происходит инактивирование фосфорилазы А и активирование гликогенсинтазы I, начинается синтез гликогена.

Т.о. активирование 1-го фермента каскада – аденилатциклазы приводит к увеличению распада гликогена и подавлению его синтеза.

Гликолиз

В клетках человека и других высших организмов образование энергии происходит не только в просе окислительного фосфорилирования (аэробным путем), но и в ходе распада питательных веществ без участия О2 (анаэробным путем). Главным источником получения энергии анаэробным путем служат гексозы, прежде всего α-Д-глюкоза.

Гликолиз – это анаэробный распад глк до 2-х молекул молочной кислоты (лактата), протекающих в гиалоплазме клетки.

Суммарное уравнение анаэробного гликолиза

Это экзергонический процесс (выделяется энергия). Освобождающаяся в результате гликолиза энергия аккомулируется вфосфатных связях АТФ.

По имени авторов, изучавших этот процесс более проблемно, гликолиз называют путем Элебдена-Мейергофа-Парнаса.

Отдельные стадии гликолиза катализируются 11-ю ферментами.

Анаэробный гликолиз можно подразделить на две стадии:

1 стадия -	активирование глюкозы и дальнейший ее распад на две триозы (5-я р-ция)
2 стадия -	Включает окислительно-восстановительную реакцию (р-цию оксиредукции) сопряженную с субстратным фосфорилированием, в процессе которого образуется АТФ

1 Стадия

1.↓ Р-ция фосфорилирования глк, т.е. перенос остатка ортофосфата  на  глюкозу за счет АТФ.  Реакция  катализируется  ферментом  гексокиназой:

Образование глюкозо-6-фосфата в гексокиназной  реакциисопровождается освобождением значительного количества свободной энергии системы ипрактически необратимым процессом.

Глк-6-ф в отличии от глк, не проходит через мембрану и как бы «запирается в клетке».

Гексокиназа существует в виде четырех изомеров. Первые три преобразуют различные виды гексоз, включая глк.

Гексокиназа IV(глюкокиназа) фосфорилирует только глк, имеется в печени, включается в работу при значительных концентрациях глк в крови воротной вены. Остальные изоформы существуют во всех органах и тканях.

Гексокиназыа  ингибируется глюкозо-6-фосфатом, т.е. последний служит одновременно и продуктом реакции, и аллостерическим  ингибитором.

2.↓↑Превращение (изомеризация) глюкозо-6-фосфата под действиемфермента  глюкозо- 6-фосфат-изомеразы во фруктозо-6-фосфат:

Эта реакция протекает легко в обоих направлениях, и для нее не требуется каких-либо кофакторов.

3.↓Образовавшийся фруктозо-6-фосфат фосфорилируется за счет второймолекулы АТФ:

Данная реакция аналогично гексокиназной практически необратима и является наиболее медленно текущей реакцией  гликолиза, так как здесь происходит резкое падение свободной энергии.

Фермент фосфофруктокиназапо своей природе аллостерический фермент. Она ингибируется АТФ и стимулируется АМФ . При значительных величинах отношения  АТФ/АМФ  активность  фосфофруктокиназы угнетается и гликолиз  замедляется. Напротив, при снижении этого коэффициента интенсивность  гликолиза повышается. Во время работы мышцы происходит интенсивное потребление АТФ и активность фосфофруктокиназы повышается, что приводит к усилению процесса гликолиза.

4.↓↑Подвлиянием  фермента альдолазафруктозо-1,6-бисфосфат расщепляется на две фосфотриозы:

Эта реакция обратима. При повышениитемпературы реакциясдвигается в сторону большего образования триозофосфатов (дигидроксиацетонфосфата и глицеральдегид -3-фосфата).

5.↓↑ Реакция изомеризации триозофосфатов.

Равновесие  данной  реакции сдвинуто в сторону дигидроксиацетонфосфата. Образуется 95% дигидроксиацетонфосфата и 5% глицеральдегид-3-фосфата.В последующие  реакции  гликолиза  включается только глицеральдегид-3-фосфат. По мере его потребления в ходе дальнейших превращений дигидроксиацетонфосфат превращается в глицеральдегид-3-фосфат.