Гликогенолиз
Гликогенолиз — это распад гликогена (n) на глюкозо-1-фосфат и гликоген (n-1). Ветви гликогена катаболизируются путем последовательного удаления мономеров глюкозы посредством фосфоролиза ферментом гликогенфосфорилазой . [1]
Механизм [ править ]
В мышцах гликогенолиз начинается за счет связывания цАМФ с киназой фосфорилазы , превращая последнюю в активную форму, чтобы она могла преобразовать фосфорилазу b в фосфорилазу а , которая отвечает за катализацию распада гликогена. [2]
Общая реакция распада гликогена до глюкозо-1-фосфата: [1]
- гликоген (n остатков) + P i ⇌ гликоген (n-1 остатков) + глюкозо-1-фосфат
Здесь гликогенфосфорилаза расщепляет связь, соединяющую концевой остаток глюкозы с ветвью гликогена, путем группы на замены фосфорильной связь α[1→4]. [1]
Глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат (который часто заканчивается гликолизом ) под действием фермента фосфоглюкомутазы . [1]
Остатки глюкозы фосфоролизируются от ветвей гликогена до четырех остатков перед глюкозой, разветвленной связью α[1→6]. Фермент, разветвляющий гликоген, затем переносит три из оставшихся четырех единиц глюкозы в конец другой ветви гликогена. Это обнажает точку ветвления α[1→6], которая гидролизуется α [1→6] глюкозидазой , удаляя конечный остаток глюкозы ветви в виде молекулы глюкозы и устраняя ветвь. Это единственный случай, когда метаболитом гликогена не является глюкозо-1-фосфат. Глюкоза впоследствии фосфорилируется до глюкозо-6-фосфата под действием гексокиназы . [1]
Ферменты [ править ]
- Гликогенфосфорилаза с пиридоксальфосфатом в качестве простетической группы
- Альфа-1,4 → альфа-1,4 глюкантрансфераза
- Альфа-1,6-глюкозидаза
- Фосфоглюкомутаза
- Глюкозо-6-фосфатаза (отсутствует в мышцах) [3]
Функция [ править ]
Гликогенолиз происходит в клетках мышечной и печеночной ткани в ответ на гормональные и нервные сигналы. В частности, гликогенолиз играет важную роль в реакции «бей или беги» и регуляции уровня глюкозы в крови.
В миоцитах (мышечных клетках) деградация гликогена служит непосредственным источником глюкозо-6-фосфата для гликолиза , обеспечивая энергию для мышечного сокращения. Глюкозо-6-фосфат не может проходить через клеточную мембрану и поэтому используется исключительно миоцитами, которые его производят.
В гепатоцитах (клетках печени) основной целью распада гликогена является высвобождение глюкозы в кровоток для поглощения другими клетками. Фосфатная группа глюкозо-6-фосфата удаляется ферментом глюкозо-6-фосфатазой , которого нет в миоцитах, и свободная глюкоза покидает клетку через диффузионные каналы, облегчаемые GLUT2, в клеточной мембране гепатоцитов.
Регламент [ править ]
Гликогенолиз регулируется гормонально в ответ на уровень сахара в крови с помощью глюкагона и инсулина и стимулируется адреналином во время реакции «бей или беги» . Инсулин мощно ингибирует гликогенолиз. [4]
В миоцитах деградация гликогена также может стимулироваться нервными сигналами; [5] Гликогенолиз регулируется адреналином и кальцием, высвобождаемыми саркоплазматической сетью . [3]
Глюкагон не влияет на мышечный гликогенолиз. [3]
Кальций связывается с кальмодулином , и комплекс активирует киназу фосфорилазы. [3]
Клиническое значение
Парентеральное ( внутривенное ) введение глюкагона является распространенным медицинским вмешательством при диабете , когда сахар нельзя давать перорально. Его также можно вводить внутримышечно .
Патология [ править ]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и Д.Л. Нельсон и М.М. Кокс (2008). Ленингерские принципы биохимии (5-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. стр. 595-596 . ISBN 978-0-7167-7108-1 . OCLC 191854286 .
- ^ Паредес-Флорес М.А., Рахими Н., Мохиуддин С.С. (9 января 2024 г.). Биохимия, гликогенолиз . Издательство StatPearls. ПМИД 32119304 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Васудеван Д.М., СС, Вайдьянатан К. (2 июня 2016 г.). Учебник биохимии для студентов-медиков . Медицинские издательства Jaypee Brothers Pvt. Ограничено. ISBN 978-93-5465-648-4 .
- ^ Саргсян А, Герман М.А. (2019). «Регуляция продукции глюкозы в патогенезе диабета 2 типа» . Текущие отчеты о диабете . 19 (9): 77. дои : 10.1007/s11892-019-1195-5 . ПМЦ 6834297 . ПМИД 31377934 .
- ^ Лодиш и др. (2007). Молекулярно-клеточная биология (6-е изд.). WH Фриман и компания. п. 658. ИСБН 978-1-4292-0314-2 .
Внешние ссылки [ править ]
- Химическая логика деградации гликогена на ufp.pt
- Гликогенолиз Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
метаболизма Карта |
|---|
