Eksokinaasi ja glukokinaasi

Eksokinaasi ja glukokinaasi ovat kaksi entsyymiä, jotka puuttuvat glykolyysin ensimmäiseen vaiheeseen.

Heksokinaasi pystyy muuttamaan glukoosin glukoosi-6-fosfaatiksi soluissa: tämä sallii glukoosin tunkeutua solujen sisään, kunnes glykeemia on palannut oikeisiin arvoihin; jos glukoosin fosforylaatiota ei tapahdu soluissa, sen pääsy soluihin pysähtyy heti, kun solunsisäinen glukoosipitoisuus on sama kuin solunulkoinen.
Heksokinaasia esiintyy organismin kaikissa soluissa ja kaikissa soluissa se fosforyloi glukoosia vähentääkseen sen solunsisäistä pitoisuutta, joten gradientin mukaan glukoosi voi edelleen päästä soluihin: tällä prosessilla glykeemia säädetään veressä syömisen jälkeen.

Jos glykolyysillä tuotetaan enemmän ATP: tä kuin sitä käytetään, glykolyyttinen reitti voi hidastua; yksi strategioista tähän on hidastaa heksokinaasin toimintaa. Heksokinaasi altistuu tuotteelle; tällä entsiinillä on sen katalyyttikohdan lisäksi, johon substraatti sitoutuu, monia muita kohtia, jotka kykenevät tunnistamaan modulaattorin: jos glukoosi-6-fosfaatti pyrkii kerääntymään, kyseinen tuote voi estää heksokinaasin allosteerista toimintaa. Glukoosi-6-fosfaatti kuluttaa samalla entsyymiin ei-kilpailevan estäjän vaikutusta (toisen vaiheen entsyymin vaikutuksesta), joten massatoiminnan lain mukaan tasapaino siirtyy kohti muodostumista tuotteesta ja prosessi jatkuu.
Glukoosi-6-fosfaattia tuotetaan solujen sisällä suurina pitoisuuksina, joten heksokinaasin (mikä ei enää kykene hajottamaan glukoosia) toimintaa voimakkaasti estetään: glukoosin fosforyloitumisen varmistamiseksi glukokinaasientsyymi puuttuu asiaan.
Maksan (ja osittain munuaisten) soluissa indusoidaan glukokinaasia koodaavan geenin ilmentyminen insuliinin antaman sopivan signaalin kautta. Jos verensokeri nousee, insuliinia tuotetaan, haiman beetasolujen tuottama hormoni; insuliinin tuotannon yhteydessä viesti lähetetään kohdesoluille, jotka ovat tässä tapauksessa hepatosyytit (maksasolut) ja rasvasolut (solut Näissä soluissa on erityinen proteiini, nimeltään reseptori, joka tunnistaa insuliinin ja sitoo sen muodostaen insuliini-reseptorikompleksin; kaikki tämä tarkoittaa sarjaa signaaleja, jotka johtavat yhteen tai useampaan strategiaan (aineenvaihduntareitteihin) solunsisäisen glukoosin pitoisuuden vähentämiseksi: erityisesti entsyymi-substraattikompleksi indusoi glukokinaasia koodaavan geenin ilmentymisen.
Glukokinaasi on entsyymi, joka kykenee heksokinaasin tavoin siirtämään fosforyylin ATP: stä glukoosiksi, mutta sillä on erilainen rakenne kuin heksokinaasilla: sillä ei ole tuotteen negatiivista modulaattorikohtaa; siksi glukoosin fosforylaatio tapahtuu maksasoluissa jopa energiantarpeen ylittävän, kunnes verensokeri saavuttaa normaalin tasonsa.
L "heksokinaasi on kaikkialla läsnä oleva entsyymi, jota esiintyy kaikissa soluissa; glukokinaasi on toisaalta tyypillinen maksasoluille (c" on vain maksassa). Glukokinaasilla on ohimenevä läsnäolo, se todetaan itse asiassa syömisen jälkeen, kun verensokeri voi nousta 5 mM-12-14 mM.
Glukokinaasi on indusoitava entsyymi, toisin sanoen se on läsnä solussa, kun se sitä tarvitsee, eikä sitä ole läsnä, jos sen toiminta ei ole tarpeen (se on hauras entsyymi), kun taas heksokinaasi on entsyymi, joka on läsnä kaikissa soluissa lähes pitoisuutena vakio (konstitutiivinen entsyymi) ja on erittäin vastustuskykyinen.
Siksi glukokinaasi mahdollistaa solunsisäisen glukoosipitoisuuden nopeamman alentamisen ja siten glukoosin pitoisuus veressä pienenee, koska se siirtyy gradienttina soluihin.
Glukokinaasi on herkkä proteolyyttisille entsyymeille, jotka hajoavat sen jonkin ajan kuluttua; jokainen hajonneen glukokinaasin molekyyli on korvattava toisella molekyylillä niin kauan kuin insuliinisignaali on läsnä; kun insuliinipitoisuus laskee, glukokinaasituotanto ja vain heksokinaasi jäävät.
Glykolyysin lisäksi hepatosyytissä on tapahduttava myös nopea verensokerin talteenotto, jotta se voidaan säilyttää varalla ja käyttää sitä tarvittaessa: glukoosi-6-fosfaatti kerääntyy maksasoluihin ja asianmukaisten muutosten jälkeen siitä tulee vara -asia (glykogeeni). Glykogeeni on polysakkaridi, joka muodostaa kehon energiavarannon; sitä kertyy soluihin (erityisesti maksaan ja lihaksiin) rakeiden muodossa; jos et ota tarpeeksi hiilihydraatteja ruokavalion kautta, glykogeenivarastot hajoavat

JATKUU: Toinen osa glykolyysiä "