Екзокіназа та глюкокіназа - два ферменти, які втручаються у першу стадію гліколізу.
Гексокіназа здатна перетворювати глюкозу в глюкозо-6-фосфат у клітинах: це дозволяє глюкозі проникати всередину клітин, поки глікемія не повернеться до правильних значень; якби в клітинах не відбулося фосфорилювання глюкози, її надходження в клітини припиниться, як тільки внутрішньоклітинна концентрація глюкози дорівнюватиме позаклітинній.
Гексокіназа присутня у всіх клітинах організму і у всіх клітинах вона фосфорилює глюкозу, щоб зменшити її внутрішньоклітинну концентрацію, тому за градієнтом глюкоза може продовжувати надходити в клітини: за допомогою цього процесу глікемія регулюється в крові після їжі.
Якщо шляхом гліколізу виробляється більше АТФ, ніж використовується, то гліколітичний шлях можна уповільнити; одна зі стратегій для цього - уповільнення дії гексокінази. Гексокіназа підлягає інгібуванню продукту; цей ензин, крім каталітичного центру, в якому зв'язується субстрат, має багато інших центрів, здатних розпізнавати модулятор: якщо глюкозо-6-фосфат має тенденцію накопичуватися, то цей продукт може інгібувати алостерик на гексокіназі. 6-фосфат глюкози, здійснюючи дію неконкурентного інгібітора на фермент, споживається (під дією ферменту другої стадії), тому за законом дії маси рівновага зміщується у бік утворення продукту, і процес поновлюється.
Глюкоза-6-фосфат виробляється всередині клітин у великій концентрації, тому відбувається сильне пригнічення дії гексокінази (яка, отже, більше не здатна розщеплювати глюкозу): щоб гарантувати, що глюкоза все ж фосфорилюється, фермент глюкокіназа втручається.
У клітинах печінки (і частково в нирках) через відповідний сигнал, поданий інсуліном, індукується експресія гена, що кодує глюкокіназу. Якщо рівень цукру в крові підвищується, виробляється інсулін, гормон, що виробляється бета -клітинами підшлункової залози; з виробленням інсуліну, клітинам -мішеням надсилається повідомлення, яке в даному випадку являє собою гепатоцити (клітини печінки) та адипоцити (клітини жирової тканини) .На цих клітинах є особливий білок, який називається рецептором, який розпізнає інсулін і зв'язує його з утворенням комплексу рецепторів інсуліну; все це перетворюється на ряд сигналів, які ведуть до однієї або декількох стратегій (метаболічних шляхів) зниження концентрації внутрішньоклітинної глюкози: зокрема, фермент-субстратний комплекс індукує експресію гена, який кодує глюкокіназу.
Глюкокіназа - фермент, здатний, як і гексокіназа, переносити фосфорил з АТФ у глюкозу, але має іншу структуру, ніж гексокіназа: він не має негативного модулятора продукту; тому фосфорилювання глюкози відбувається в гепатоцитах навіть понад енергетичну потребу, до тих пір, поки рівень цукру в крові не досягне нормального рівня.
L "гексокіназа - це всюдисущий фермент, який присутній у всіх клітинах; глюкокіназа, з іншого боку, типова для клітин печінки (c" є тільки в печінці). Глюкокіназа має минущу присутність, її фактично виявляють після їжі, коли рівень глюкози в крові може піднятися від 5 мМ до 12-14 мМ.
Глюкокіназа - це індукований фермент, тобто він присутній у клітині, коли вона цього потребує, і відсутній, якщо його дія не є необхідною (це крихкий фермент), тоді як гексокіназа - це фермент, присутній у всіх клітинах у концентрації майже постійний (конститутивний фермент) і дуже стійкий.
Тому глюкокіназа дозволяє більш швидко знизити внутрішньоклітинну концентрацію глюкози, а отже, і концентрація глюкози в крові зменшується, оскільки за градієнтом вона надходить у клітини.
Глюкокіназа чутлива до протеолітичних ферментів, які через деякий час її розкладають; кожну молекулу деградованої глюкокінази необхідно замінити іншою молекулою, поки присутній сигнал інсуліну; при зниженні концентрації інсуліну, вироблення глюкокінази і залишається лише гексокіназа.
У гепатоцитах, окрім гліколізу, також має відбуватися швидке захоплення глюкози крові з метою збереження її як резерву та використання у разі потреби: 6-фосфат глюкози накопичується у гепатоцитах і після відповідних перетворень він стає речовиною запасу (глікоген). Глікоген - це полісахарид, який становить запас енергії організму; він накопичується у клітинах (особливо в печінці та м’язах) у вигляді гранул; якщо ви не вживаєте достатню кількість вуглеводів через дієту, то запаси глікогену руйнуються
Продовжує: Друга частина гліколізу "
