1 - глюкагон і адреналін взаємодіють зі специфічними мембранними рецепторами. Комплекс гормон-рецептор передає сигнал через аденилатциклазную систему на протеїн А, переводячи її в активний стан;
2 - протеинкиназа А фосфорилирует і активує киназу фосфорілази;
3 - кіназа фосфорілази фосфорилирует глікогенфосфорілазу, переводячи її # 953; активну форму;
4 - протеинкиназа А фосфорилирует також глікогенсінтази, переводячи її в неак тивное стан;
5 - в результаті інгібування глікогенсінтази і активації глікогенфосфорилази прискорюється розпад глікогену.
Характеристика деяких гликогенових хвороб
Структура глікогену А. Будова молекули глікогену: 1 - залишки глюкози, з'єднані # 945; -1,4-гликозидной зв'язком; 2 - залишки глюкози, з'єднані # 945; -1,6-гликозидной зв'язком; 3 - нередуцирующего кінцеві мономери; 4 - редукує кінцевий мономер. Б.Строеніе окремого фрагмента молекули глікогену.
Синтез глікогену (глікогенез) 1 - глюкокіназа або гексокіназа; 2 - фосфоглюкомутаза; 3 - УДФ-глюкопірофосфорілаза; 4 - глікогенсинтетазу (глюкозілтрансфераза); 5 - фермент «розгалуження» (амило-1,4 → 1,6-глікозілтрансферази). Світлі і заштриховані гуртки - глюкозні залишки. Зафарбовані гуртки - глюкозні залишки в точці розгалуження.
У рамці - фрагмент глікогену з точкою розгалуження. Зафарбований кружок - глюкозний залишок, пов'язаний # 945; -1,6-гликозидной зв'язком. Світлі і заштриховані гуртки - глюкозні залишки в лінійних ділянках і бічних гілках, пов'язані # 945; -1,4-гликозидной зв'язком. 1 - глікогенфосфорилази; 2 - олігосахарид-трансфераза; 3 - # 945; -1,6-глюкозидаза.
Зелені кружечки - глюкозний залишок, пов'язаний # 945; 1,6-гликозидной зв'язком;
Червоні гуртки - гликозидні залишки в лінійних ділянках і бічних гілках, пов'язані # 945; 1,4-гликозидной зв'язком.
1 - реакції фосфороліза - відщеплення глюкозних залишку в формі глюкозо-1-фосфату. В реакції використовується неорганічний фосфат;
2 - перенесення трьох мономерів, що залишилися неотщеплённимі до точки розгалуження, на нередуцирующего кінець ланцюга і подовження цього ланцюга;
3 - відщеплення глюкозних залишку в точе розгалуження (гідроліз # 945; 1,6-гликозидной зв'язку) і утворення вільної глюкози;
4 - повторювана дія глікогенфосфорилази і інших ферментів з утворенням основного продукту - глюкозо-1-фосфату;
5 - освіту глюкозо-6-фосфату і використання його в печінці і м'язах.
Інозітолфосфатний механізм регуляції синтезу і розпаду глікогену в печінці адреналіном і Са 2+
1 - взаємодія адреналіну з # 945; 1 -рецептором передає сигнал через інозітолфосфатную систему. Це супроводжується активацією фосфоліпази С, мобілізацією Сa 2+ з ЕР і активацією протеїнкінази С (ПКС).
2 - протеинкиназа З фосфорилирует глікогенсінтази і переводить її в неактивний стан.
3 - комплекс 4СА 2+ -кальмодулін активує киназу фосфорілази і кальмодулінзавісімие протеїнкінази.
4 - кіназа фосфорілази фосфорилирует глікогенфосфорілазу і тим самим її активує.
5 - глікогенфосфорилази каталізує першу реакцію розпаду глікогену.
3. Гліколіз: послідовність реакцій. Гліколітична оксідоредукція. Субстратне фосфорилювання.
Метаболізм глюкози в клітці При нормальному раціоні харчування концентрація глюкози в крові підтримується на рівні 3,3-5,5 ммоль / л (60-100 мг / дл). Фосфорилювання вільних моносахаридів (використовується АТФ) - обов'язкова реакція на шляху їх використання. Вона призводить до утворення більш реакційно-здатних з'єднань і тому може розглядатися як реакція активації. Фосфорилювання глюкози - практично необоротна реакція, тому що протікає з використанням значної кількості енергії. У печінці глюкоза фосфорилюється за допомогою ферментів - глюкокинази (в період травлення) і гексокінази (в постабсорбтівний період). Гліколіз - це головний шлях утилізації глюкози; він протікає у всіх клітинах. Гліколіз - це не тільки головний шлях метаболізму глюкози, що веде до утворення ацетил-СоА і його окислення в циклі лимонної кислоти, але - також і головний шлях метаболізму фруктози і галактози, що надходять з їжею. Особливо важлива в біомедичному щодо здатність гліколізу до утворення АТР за відсутності кисню; це дозволяє підтримувати інтенсивну роботу скелетного м'яза в умовах недостатньої ефективності аеробного окислення; тканини з підвищеною гликолитической активністю здатні зберігати активність в періоди кисневого голодування. У той же час в серцевому м'язі, адаптованої до роботи в аеробних умовах, можливості здійснення гліколізу обмежені, вона важко переносить порушення кровопостачання (ішемію). Всі ферменти гликолитического шляху знаходяться під внемітохондріальной розчинної клітинної фракції (цитозоле). Вони каталізують реакції перетворення глюкози в піруват і лактат, які протікають в певній послідовності (схема приведена нижче). Сумарне рівняння процесу анаеробного розпаду глюкози (гліколіз): С6 Н12 ПРО6 + 2Н3 РО4 + 2АДФ → 2С3 Н6 О3 + 2АТФ + 2Н2 Про Глюкоза Лактат Послідовність реакцій гліколізу
Гліколіз в еритроцитах завжди завершується утворенням лактату. оскільки в цих клітинах відсутні мітохондрії, що містять ферменти системи аеробного окислення пірувату. 90% потреб еритроцита в енергії забезпечується гликолизом. Анаеробне розщеплення глюкози може відбуватися в м'язах, мозку, шлунково-кишковому тракті, мозковому шарі нирок, сітківці і шкірі. Печінка, нирки і серце зазвичай утилізують лактат, але в умовах гіпоксії утворюють його.
хоча бóБільша частина гликолитических реакцій оборотна, три з них носять яскраво виражений екзергонічеськие характер і тому можуть розглядатися як фізіологічно незворотні. Це реакції, що каталізуються гексокиназой (і глюкокіназа), фосфофруктокинази іпіруваткіназой. На рівні цих реакцій здійснюється регуляція гліколізу.