ผลกระทบใดที่สามารถยับยั้ง glycolysis

เนื้อหา

• การสะสมกลูโคส -6- ฟอสเฟต
• การกระทำของโปรตีนกลูโคไคเนส
• การสะสม ATP
• การยับยั้งของไพรูไคเนส

Glycolysis เป็นกระบวนการที่กลูโคสถูกแปลงเป็นไพรูเวตหรือแลคเตทขึ้นอยู่กับว่าเกิดขึ้นภายใต้สภาวะแอโรบิคหรือแอนแอโรบิค การควบคุมของกระบวนการนี้เกิดขึ้นในสามจุดพื้นฐานที่ปฏิกิริยาของเอนไซม์เกี่ยวข้องไม่สามารถย้อนกลับได้ เอนไซม์ทั้งสามนี้คือเฮกซาไคเนส, ฟอสฟอโรโฟคินเนสและไครส์ pyruvate การยับยั้ง glycolysis เป็นกลไกในการอนุรักษ์พลังงานโดยการป้องกันการสลายตัวของ adenosine triphosphate

Glycolysis เป็นกระบวนการที่กลูโคสถูกแปลงเป็นไพรูเวตหรือแลคเตท (Andy Sotiriou / Photodisc รูปภาพ / Getty)

การสะสมกลูโคส -6- ฟอสเฟต

เอนไซม์ hexokinase เร่งปฏิกิริยาระยะแรกของ glycolysis ซึ่งจะถูกแปลงเป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟต ผลิตภัณฑ์นี้มีความเข้มข้นสูงยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เมื่อสะสมแล้วกลูโคส -6- ฟอสเฟตจะแข่งขันกับสารตั้งต้นกลูโคสที่จะจับกับบริเวณที่ทำงานของเอนไซม์เช่นเดียวกับบริเวณอื่น ๆ ที่เป็น allosteric การเชื่อมนี้ยับยั้งการกระทำของ hexokinase

เอนไซม์ hexokinase เร่งปฏิกิริยาในระยะแรกของ glycolysis (Brand X Pictures / Brand X Pictures / Getty Images)

การกระทำของโปรตีนกลูโคไคเนส

ในตับการเปลี่ยนกลูโคสเป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟตเกิดขึ้นจากการกระทำของเฮกซาไคเนสที่เรียกว่ากลูโคไคเนส ซึ่งแตกต่างจาก hexokinase, glucokinase ไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของกลูโคส -6- ฟอสเฟตและดังนั้นจึงไม่ถูกยับยั้งโดยพวกเขา การกระทำของกลูโคไคเนสถูกปรับโดยการมีโปรตีนที่เรียกว่ากลูโคไคเนสโปรตีน (PRG) การจับตัวกันของ PRG กับเอนไซม์กลูโคคิเนสยับยั้งการทำงานของ glycolysis ในตับ

ในตับการเปลี่ยนแปลงของกลูโคสเป็นกลูโคส -6- ฟอสเฟตเกิดขึ้นผ่านการกระทำของตัวแปรของ hexokinase เรียกว่า glucokinase (Photos.com/Photos.com/Getty Images)

การสะสม ATP

ในวงจร glycolysis ปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดย phosphofructokinase เป็นระยะ จำกัด อัตรา เอนไซม์นี้เร่งปฏิกิริยาฟอสโฟรีเลชั่นของฟรุกโตส -6- ฟอสเฟตโดยเอทีพีเพื่อผลิตฟรุกโตส -16- บิสฟอสเฟต ในสภาพที่มีความเข้มข้นสูงของ ATP ไม่จำเป็นต้องมี glycolysis เอทีพีนี้จับกับบริเวณ allosteric ในเอนไซม์ phosphofructokinase และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงนี้หลีกเลี่ยงการจับของฟรุกโตส -6- ฟอสเฟตสารตั้งต้นและดังนั้นจึงยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์ซึ่งในทางกลับกันยับยั้ง glycolysis

ในสภาพที่มีความเข้มข้นสูงของ ATP ไม่จำเป็นต้องมี glycolysis (George Doyle / Stockbyte รูปภาพ / Getty)

การยับยั้งของไพรูไคเนส

เอนไซม์ pyruvate kinase เป็นเว็บไซต์ที่สามของการควบคุม glycolysis กิจกรรมของเอนไซม์นี้ถูกยับยั้งโดยการมีความเข้มข้นของ ATP สูง การปรากฏตัวของอะลานีนซึ่งเป็น biosynthesized จาก pyruvate ก็ทำหน้าที่เป็นปัจจัยยับยั้ง ทั้งเอทีพีและอะลานีนผูกกับไซต์ allosteric บนเอนไซม์ pyruvate kinase และนำไปสู่การลดลงของกิจกรรม เมื่อระดับน้ำตาลในเลือดลดลงฟอสโฟรีเลชั่นของเอนไซม์ pyruvate ไคเนสเกิดขึ้นซึ่งทำให้เอนไซม์ไม่ทำงานยับยั้งการทำงานของ glycolysis

เอนไซม์ pyruvate kinase เป็นสถานที่ที่สามของการควบคุม glycolysis (Brand X Pictures / Brand X Pictures / Getty Images)