Глюкокиназа
Cтраница 2
 |
Пути метаболизма глюкозо-6 - фосфата. [16] |
В клетках печени эту функцию выполняет глюкокиназа, активность которой зависит от питания. Глюкокиназа специфична к глюкозе и эффективно функционирует только при высокой концентрации в крови глюкозы. Важным свойством гексокиназы является ее ингибирова-ние продуктом реакции глюкозо-6 - фосфатом по аллостерическому механизму. [17]
В печени присутствует другая форма фермента, получившая название глюко-киназы, которая не обнаружена в других тканях. Глюкокиназа печени вступает в действие только тогда, когда концентрация глюкозы в крови заметно возрастает, как это бывает, например, после приема пищи, богагой углеводами. В этих условиях глюкокиназа действует на избыточную глюкозу крови и переводит ее в глюко-зо-6 - фосфат для отложения в запас в виде гликогена печени. У больных сахарным диабетом количество глкжокиназы снижено, и это имеет для организма очень серьезные последствия. [18]
 |
Распад и синтез гликогена ( схема. [19] |
Жирными стрелками указан путь распада, тонкими - путь синтеза. Цифрами обозначены ферменты: 1 - фосфорилаза; 2 - фос-фоглюкомутаза; 3 - глюкозо-б-фосфатаза; 4 - гексокиназа ( глюкокиназа); 5-глюко-зо - 1-фосфат-уридилтрансфераза; б - глико-генсинтаза. [20]
При нормальной концентрации глюкозы в крови ( 5 мМ) гексокиназа полностью связана с глюкозой и работает с максимальной эффективностью, тогда как глюкокиназа насыщена лишь частично. Пока потребность мышц в глюкозо-6 - фос-фате невелика ( например, в отсутствие усиленной физической работы), повышенная концентрация глюкозо-6 - фосфата приводит к выключению гексокиназы, Таким образом, утилизация глюкозы мышцами имеет место даже в случае, когда уровень глюкозы в крови ниже нормы, но не происходит при малой потребности в глюкозо-6 - фосфате. Когда уровень глюкозы в крови нормализуется, глюкокиназа перестает работать и утилизация глюкозы печенью прекращается. [21]
В организме млекопитающих эту реакцию катализируют два разных фермента, заметно различающихся по своим свойствам. В скелетных мышцах присутствует только один из них - гексокиназа. В печени помимо гексокиназы содержится также и глюкокиназа, которая здесь преобладает. Глюкокиназа характеризуется гораздо большей величиной Хм ( 10 0 мМ) и не ингибируется глюкозо-6 - фосфатом. Какое значение имеет различие в величине KM для гексокиназы мышц и глюкокиназы печени. Как должны сказываться различия в свойствах этих двух ферментов ( величина KM и способность ингибироваться глюкозо-6 - фосфатом) на их физиологической роли в мышцах и в печени. [22]
Первой стадией процесса является получение a - D-глкжо-зр - 6-фосфата. Субстратами в этой реакции могут быть D-глюкоза или а - О-глюкозо - 1-фосфат. Превращение D-глюкозы происходит под действием АТФ и катализируется глюкокиназой. О-глкжозо - 6-фосфата в D-фруктозо-б - фосфат - фосфоглюкоизоме-разой. [23]
Необходимо подчеркнуть важную роль фермента глюкокиназы в процессе утилизации глюкозы печенью. Глюкокиназа, подобно гексокиназе, катализирует фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6 - фосфата, при этом активность глюкокиназы в печени почти в 10 раз превышает активность гексокиназы. Важное различие между этими двумя ферментами заключается в том, что глюкокиназа в противоположность гексокиназе имеет высокое значение Км для глюкозы и не ингибируется глюкозо - 6 - фосфатом. [24]
Теоретически выведенная взаимосвязь между количеством сорбируемого фермента, концентрацией аффинного лиганда и константами равновесия лиганд - фермент рассмотрена в гл. Из рис. 3.3 следует, что для систем с низким сродством ( Кь 10 - 3 моль / л) концентрация привязанного аффинного лиганда представляет собой критический параметр для получения эффективного сорбента. Видно, что оптимальная концентрация аффинного лиганда равна 3 75 мкмоль / г ( рис. 5.6 6): при более низких концентрациях фермент не отделяется от неактивного материала, в то время как при более высоких концентрациях необходимо увеличить концентрацию глюкозы в элюате и при этом глюкокиназа выходит в большем объеме элюата. При концентрации 10 мкмоль / г глюкокиназа не может быть элюирована даже при высоких концентрациях глюкозы; она может быть снята только пропусканием 0 5 М хлорида калия. [25]
В организме млекопитающих эту реакцию катализируют два разных фермента, заметно различающихся по своим свойствам. В скелетных мышцах присутствует только один из них - гексокиназа. В печени помимо гексокиназы содержится также и глюкокиназа, которая здесь преобладает. Глюкокиназа характеризуется гораздо большей величиной Хм ( 10 0 мМ) и не ингибируется глюкозо-6 - фосфатом. Какое значение имеет различие в величине KM для гексокиназы мышц и глюкокиназы печени. Как должны сказываться различия в свойствах этих двух ферментов ( величина KM и способность ингибироваться глюкозо-6 - фосфатом) на их физиологической роли в мышцах и в печени. [26]
Теоретически выведенная взаимосвязь между количеством сорбируемого фермента, концентрацией аффинного лиганда и константами равновесия лиганд - фермент рассмотрена в гл. Из рис. 3.3 следует, что для систем с низким сродством ( Кь 10 - 3 моль / л) концентрация привязанного аффинного лиганда представляет собой критический параметр для получения эффективного сорбента. Видно, что оптимальная концентрация аффинного лиганда равна 3 75 мкмоль / г ( рис. 5.6 6): при более низких концентрациях фермент не отделяется от неактивного материала, в то время как при более высоких концентрациях необходимо увеличить концентрацию глюкозы в элюате и при этом глюкокиназа выходит в большем объеме элюата. При концентрации 10 мкмоль / г глюкокиназа не может быть элюирована даже при высоких концентрациях глюкозы; она может быть снята только пропусканием 0 5 М хлорида калия. [27]
Страницы: 1 2