2 Glikoneoenze Glikolzes un glikoneoenzes regulcija Glikogna metabolisms
2 Glikoneoģenēze. Glikolīzes un glikoneoģenēzes regulācija. Glikogēna metabolisms. Bioķīmija I U. Kalnenieks
Anaerobā muskuļu slodze: enerģija tiek iegūta, pārveidojot glikozi pienskābē jeb laktātā
Kori cikls Patēriņš smadzenēs, eritrocītos, virsnierēs, etc Glikoneoģenēze
glikoze un citi ogļhidrāti veidojas glikoneoģenēzes reakcijās no dažādiem izejas savienojumiem
Glikogēnās aminoskābes – noārdās līdz piruvātam vai Krebsa cikla starpproduktiem, kuri var iesasitīties glikoneoģenēzē Tikai leicīns un lizīns nepārvēršas tādos centrālajos metabolītos, kuri iesaistās glikoneoģenēzē
Glikoneoģenēzē un glikolīzē sakrīt 7 no 10 reakcijām Nesakrīt reakcijas, kuras glikolīzē ir tālu no līdzsvara: - heksokināze - fosfofruktokināze - piruvātkināze šīs reakcijas fizioloģiskos apstākļos nevar noritēt pretējā virzienā, un glikoneoģenēzē ir aizstātas ar citām
Piruvātkarboksilāze atrodas mitohondrijos. To aktivē acetilkoenzīms A – tas ir signāls, ka mitohondrijos notiek taukskābju oksidācija, un ir pieejama enerģija. Glikoneoģenēze ir energoietilpīgs process Glikoneoģenēzei vajag NADH Piruvātam pārvēršoties par PEP, glikoneoģenēzei nepieciešamais citoplazmatiskais NADH tiek netieši ņemts no mitohondrijiem. Laktāts ģenerē NADH citoplazmā, vispirms oksidējoties par piruvātu
Fruktozo-1, 6 -bisfosfāts pārvēršanos fruktozo-6 -fosfātā katalizē fruktozo-1, 6 -bisfosfatāze Glikozo-6 -fosfāta pārvēršanos glikozē katalizē glukozo-6 -fosfatāze Abās reakcijās notiek hidrolītiska fosfātgrupas atšķelšana Summārā reakcija glikoneoģenēzei: 2 pyr + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 2 H+ + 4 H 2 O = glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+
Glikolīzei un glikoneoģenēzei norisinoties vienlaicīgi, notiktu ATP nelietderīgs patēriņš tukšajos ciklos Tāpēc glikolīzes un glikoneoģenēzes regulācija ir koordinēta un notiek reciproki Regulatorās reakcijas ir tās, kuras abiem ceļiem atšķiras
Fosfofruktokināzes allosteriskā regulācija
Fosfofruktokināzes un fruktozo-1, 6 -bisfosfatāzes allosteriskā regulācija notiek svastarpēji izslēdzoši
Hormonālā regulācija ar insulīnu un glukagonu notiek, izmainot fruktozo-2, 6 -bisfosfāta koncentrāciju Fruktozo-2, 6 -bisfosfāts paaugstina fosfofruktokināzes-1 afinitāti pret tās substrātu fruktozo-6 -fosfātu, bet pazemina jutību pret allosteriskajiem inhibitoriem ATP un citrātu. Tas vienlaikus inhibē fruktozo-1, 6 bisfosfatāzi
Stimulē insulīns Stimulē glukagons Fruktozo-2, 6 -bisfosfatāze Fosfofruktokināze-2 kad glikozes līmenis asinīs ir augsts, insulīns ir signāls aknām pārtraukt glikoneoģenēzi, bet aktivizēt glikolīzi kad glikozes līmenis asinīs pazeminās, glukagons ir signāls aknām pārtraukt glikolīzi un sākt glikoneoģenēzi
Enzīma aktivitātes regulācija to fosforilējot / defosforilējot
Brīvās glikozes resursu papildina nevien glikoneoģenēze, bet arī glikogēna noārdīšanās
Fosfoglukomutāze glukozo-1 -fosfātu, kurš veidojas, noārdoties glikogēnam, pārvērš glukozo-6 -fosfātā. Muskuļos glukozo-6 -fosfāts noārdas glikolīzē, bet aknās un nierēs endoplazmatiskā tīkla glukozo-6 -fosfatāze var veidot brīvu glikozi, kas nonāk asinīs. Glikolīze notiek citosolā, bet brīva glikoze veidojas no glukozo-6 -fosfāta, kurš nonācis endoplazmatiskajā tīklā
Cukuru nukleotīdi – izejmateriāls polisaharīdu, t. sk. glikogēna sintēzei
Reakciju cukura nukleotīda veidošanās virzienā nobīda pirofosfāta hidrolīze
Glikogēna ķēdes elongācija
insulīns ir signāls aktivizēt glikogēna sintēzi glukagons ir signāls pārtraukt glikogēna sintēzi, un sākt glikogēna noārdīšanu Glikogēna sintēzes un noārdīšanās regulācija: piemērs enzīmu aktivitātes regulācijai tos fosforilējot / defosforilējot
Insulīns nevien regulē glikolīzi, glikoneoģenēzi un glikogēna sintēzi, bet arī ietekmē glikozes transportu šūnās. Diabēts – šūnu nespēja uzņemt ar asinīm piegādāto glikozi
- Slides: 25