Екзокиназата и глюкокиназата са два ензима, които се намесват в първия етап на гликолизата.
Хексокиназата е в състояние да преобразува глюкозата в глюкозо-6-фосфат в клетките: това позволява на глюкозата да проникне вътре в клетките, докато гликемията се върне към правилните стойности; ако фосфорилирането на глюкоза не се е случило в клетките, навлизането й в клетките би спряло веднага щом вътреклетъчната концентрация на глюкоза е равна на извънклетъчната.
Хексокиназата присъства във всички клетки на организма и във всички клетки фосфорилира глюкозата, за да намали вътреклетъчната й концентрация, така че чрез градиент глюкозата може да продължи да навлиза в клетките: с този процес гликемията се регулира в кръвта след хранене.
Ако чрез гликолиза се произвежда повече АТФ, отколкото се използва, тогава гликолитичният път може да бъде забавен; една от стратегиите за това е да се забави действието на хексокиназата. Хексокиназата е обект на инхибиране на продукта; този ензин, в допълнение към каталитичното място, в което се свързва субстратът, има много други места, способни да разпознават модулатор: ако глюкозата 6-фосфат има тенденция да се натрупва, тогава този продукт може да инхибира алостеричната върху хексокиназата.Глюкозата 6-фосфат, докато осъществява действието на неконкурентоспособен инхибитор върху ензима, се консумира (чрез действието на ензима от втората стъпка), така че, по закона на масовото действие, равновесието се измества към образуването на продукта и процесът се възобновява.
Глюкозата 6-фосфат се произвежда в клетките в голяма концентрация, така че има силно инхибиране на действието на хексокиназата (поради което вече не може да разгражда глюкозата): за да се гарантира, че глюкозата е фосфорилирана, ензимът глюкокиназа намесва се.
В клетките на черния дроб (и отчасти в бъбреците), чрез подходящ сигнал, даден от инсулин, се индуцира експресията на гена, който кодира глюкокиназата. Ако кръвната захар се повиши, се произвежда инсулин, хормон, произвеждан от бета -клетките на панкреаса; с производството на инсулин се изпраща съобщение до целевите клетки, които в този случай са хепатоцити (чернодробни клетки) и адипоцити (клетки на мастната тъкан) .На тези клетки има специален протеин, наречен рецептор, който разпознава инсулина и го свързва, за да образува инсулино-рецепторен комплекс; всичко това се превръща в поредица от сигнали, които водят до една или повече стратегии (метаболитни пътища) за намаляване на концентрацията на вътреклетъчната глюкоза: по-специално, ензимно-субстратният комплекс индуцира експресията на ген, който кодира глюкокиназата.
Глюкокиназата е ензим, способен, подобно на хексокиназата, да пренася фосфорил от АТФ в глюкоза, но има различна структура от хексокиназата: той не притежава отрицателното модулаторно място на продукта; следователно, фосфорилирането на глюкоза се случва в хепатоцитите дори извън енергийните нужди, докато кръвната захар достигне нормални нива.
L "хексокиназата е повсеместен ензим, който присъства във всички клетки; глюкокиназата, от друга страна, е типична за чернодробните клетки (c" е само в черния дроб). Глюкокиназата има преходно присъствие, всъщност се открива след хранене, когато кръвната глюкоза може да се повиши от 5 mM до 12-14 mM.
Глюкокиназата е индуцируем ензим, тоест присъства в клетката, когато се нуждае от нея и не присъства, ако нейното действие не е необходимо (това е крехък ензим), докато хексокиназата е ензим, присъстващ във всички клетки в концентрация почти постоянен (конститутивен ензим) и е много устойчив.
Следователно глюкокиназата позволява по -бързо намаляване на вътреклетъчната концентрация на глюкоза и следователно концентрацията на глюкоза в кръвта намалява, тъй като чрез градиент тя навлиза в клетките.
Глюкокиназата е чувствителна към протеолитични ензими, които след известно време я разграждат; всяка молекула на разградената глюкокиназа трябва да бъде заменена с друга молекула, докато присъства инсулиновия сигнал; когато концентрацията на инсулина е намалена, производството на глюкокиназа и остава само хексокиназата.
В хепатоцит, освен гликолизата, трябва да се осъществи и бързо улавяне на кръвната глюкоза с цел да се запази като резерв и да се използва в случай на нужда: глюкозо-6-фосфатът се натрупва в хепатоцитите и след подходящи трансформации, става въпрос на резерв (гликоген). Гликогенът е полизахарид, който представлява енергийния резерв на тялото; той се натрупва в клетките (особено в черния дроб и мускулите) под формата на гранули; ако не приемате достатъчно въглехидрати чрез храната, тогава запасите от гликоген се разграждат
ПРОДЪЛЖАВА: Втора част от гликолизата "
