เอ็กโซคิเนสและกลูโคคิเนส

Exokinase และ glucokinase เป็นเอนไซม์สองตัวที่แทรกแซงในระยะแรกของไกลโคไลซิส

Hexokinase สามารถแปลงกลูโคสเป็นกลูโคส 6-ฟอสเฟตในเซลล์: ช่วยให้กลูโคสซึมผ่านภายในเซลล์ได้จนกว่าระดับน้ำตาลในเลือดจะกลับสู่ค่าที่ถูกต้อง ถ้าฟอสโฟรีเลชั่นของกลูโคสไม่เกิดขึ้นในเซลล์ การเข้าสู่เซลล์จะหยุดทันทีที่ความเข้มข้นของกลูโคสภายในเซลล์เท่ากับความเข้มข้นนอกเซลล์
Hexokinase มีอยู่ในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต และในทุกเซลล์จะมีฟอสโฟรีเลตกลูโคสเพื่อลดความเข้มข้นภายในเซลล์ ดังนั้นด้วยการไล่ระดับ กลูโคสสามารถเข้าสู่เซลล์ต่อไปได้: ด้วยกระบวนการนี้ ระดับน้ำตาลในเลือดจะถูกควบคุมในเลือดหลังรับประทานอาหาร

หากมีการสร้าง ATP ผ่านไกลโคไลซิสมากกว่าที่ใช้ วิถีทางไกลโคไลติกก็จะช้าลงได้ หนึ่งในกลยุทธ์ในการทำเช่นนี้คือการชะลอการกระทำของ hexokinase เฮกโซไคเนสอยู่ภายใต้การยับยั้งผลิตภัณฑ์ เอ็นไซน์นี้ นอกเหนือจากไซต์ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ซับสเตรตจับแล้ว ยังมีไซต์อื่นๆ อีกมากที่สามารถจดจำโมดูเลเตอร์ได้: หากกลูโคส 6-ฟอสเฟตมีแนวโน้มที่จะสะสม ผลิตภัณฑ์นั้นก็สามารถยับยั้งอัลโลสเทอริกบนเฮกโซไคเนสได้ กลูโคส 6- ฟอสเฟตในขณะที่ดำเนินการของตัวยับยั้งที่ไม่มีการแข่งขันกับเอนไซม์จะถูกบริโภค (โดยการกระทำของเอนไซม์ในขั้นตอนที่สอง) ดังนั้นตามกฎของการกระทำของมวลสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัว ของผลิตภัณฑ์และกระบวนการทำงานต่อ
กลูโคส 6-ฟอสเฟตถูกผลิตขึ้นภายในเซลล์ด้วยความเข้มข้นสูง ดังนั้นจึงมีการยับยั้งการทำงานของเฮกโซไคเนสอย่างแรง (ซึ่งไม่สามารถสลายกลูโคสได้อีกต่อไป): เพื่อให้แน่ใจว่ากลูโคสจะมีฟอสโฟรีเลต เอ็นไซม์กลูโคคิเนส แทรกแซง
ในเซลล์ของตับ (และบางส่วนในไต) โดยสัญญาณที่เหมาะสมที่ได้รับจากอินซูลิน การแสดงออกของยีนที่สร้างรหัสสำหรับกลูโคคิเนสจะเกิดขึ้น ถ้าน้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้น อินซูลินก็ถูกสร้างขึ้น ซึ่งเป็นฮอร์โมนที่ผลิตโดยเบต้าเซลล์ของตับอ่อน เมื่อมีการผลิตอินซูลิน ข้อความจะถูกส่งไปยังเซลล์เป้าหมาย ซึ่งในกรณีนี้คือ เซลล์ตับ (เซลล์ตับ) และเซลล์อะดิโปไซต์ (เซลล์) ของเนื้อเยื่อไขมัน) ในเซลล์เหล่านี้มีโปรตีนพิเศษที่เรียกว่า รีเซพเตอร์ ซึ่งรับรู้อินซูลินและจับกับมันเพื่อสร้างสารเชิงซ้อนของตัวรับอินซูลิน ทั้งหมดนี้แปลเป็นชุดสัญญาณที่นำไปสู่กลยุทธ์หนึ่งอย่างหรือมากกว่า (เส้นทางการเผาผลาญ) เพื่อลดความเข้มข้นของกลูโคสภายในเซลล์: โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารตั้งต้นของเอนไซม์ - สารตั้งต้นกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่กำหนดรหัสสำหรับกลูโคคิเนส
Glucokinase เป็นเอนไซม์ที่มีความสามารถเช่นเดียวกับ hexokinase ในการถ่ายโอนฟอสฟอริลจาก ATP ไปยังกลูโคส แต่มีโครงสร้างที่แตกต่างจาก hexokinase: ไม่มีตำแหน่งโมดูเลเตอร์เชิงลบของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น กลูโคสฟอสโฟรีเลชันเกิดขึ้นในตับแม้เกินความต้องการพลังงาน จนกว่าน้ำตาลในเลือดจะถึงระดับปกติ
L "hexokinase เป็นเอนไซม์ที่แพร่หลายในทุกเซลล์ ในทางกลับกัน glucokinase เป็นแบบฉบับของเซลล์ตับ (c" อยู่ในตับเท่านั้น) Glucokinase มีการปรากฏตัวชั่วคราวในความเป็นจริงพบว่าหลังจากรับประทานอาหารที่ระดับน้ำตาลในเลือดสามารถไปจาก 5 mM ถึง 12-14 mM
Glucokinase เป็นเอ็นไซม์ที่เหนี่ยวนำได้ กล่าวคือ มีอยู่ในเซลล์เมื่อจำเป็น และไม่มีอยู่หากไม่จำเป็น (เป็นเอนไซม์ที่เปราะบาง) ในขณะที่ hexokinase เป็นเอนไซม์ที่มีอยู่ในทุกเซลล์ที่มีความเข้มข้นเกือบ (เอ็นไซม์ที่เป็นส่วนประกอบ) และมีความทนทานสูง
ดังนั้นกลูโคคิเนสจึงช่วยลดความเข้มข้นของกลูโคสภายในเซลล์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และทำให้ความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดลดลงเนื่องจากเข้าสู่เซลล์ด้วยการไล่ระดับ
กลูโคคิเนสมีความไวต่อเอนไซม์โปรตีโอไลติกซึ่งหลังจากผ่านไประยะหนึ่งจะย่อยสลาย กลูโคคิเนสแต่ละโมเลกุลจะต้องถูกแทนที่ด้วยโมเลกุลอื่น ตราบใดที่สัญญาณอินซูลินยังคงอยู่ เมื่อความเข้มข้นของอินซูลินลดลง การผลิตกลูโคไคเนสจะเหลือเพียงเฮกโซไคเนสเท่านั้น
ในเซลล์ตับนอกเหนือจาก glycolysis การจับระดับน้ำตาลในเลือดอย่างรวดเร็วจะต้องเกิดขึ้นโดยมีเป้าหมายเพื่อเก็บไว้เป็นสำรองและนำไปใช้ในกรณีที่จำเป็น: กลูโคส 6-ฟอสเฟตสะสมอยู่ในเซลล์ตับและหลังจากการเปลี่ยนแปลงที่เหมาะสม มันกลายเป็นเรื่องของสำรอง (ไกลโคเจน) ไกลโคเจนเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ถือเป็นพลังงานสำรองของร่างกาย มันสะสมอยู่ในเซลล์ (โดยเฉพาะในตับและกล้ามเนื้อ) ในรูปของแกรนูล หากคุณทานคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอผ่านอาหาร ไกลโคเจนจะเก็บสะสมไว้

ต่อ: ส่วนที่สองของ glycolysis "