אקסוקינאז וגלוקוקינאז

אקסוקינאז וגלוקוקינאז הם שני אנזימים המתערבים בשלב הראשון של הגליקוליזה.

הקסוקינאז מסוגל להמיר גלוקוז לגלוקוז 6-פוספט בתאים: זה מאפשר לגלוקוז לחדור לתאים עד שהגליקמיה תחזור לערכים הנכונים; אם הזרחון של הגלוקוז לא היה מתרחש בתאים, כניסתו לתאים תיעצר ברגע שריכוז הגלוקוז התוך תאי יהיה זהה לתאי.
הקסוקינאז קיים בכל תאי האורגניזם ובכל התאים הוא זרחן גלוקוז על מנת להפחית את ריכוזו התוך תאי ולכן, על ידי שיפוע, הגלוקוז יכול להמשיך לחדור לתאים: עם תהליך זה הגליקמיה מוסדרת בדם לאחר האכילה.

אם מייצרים יותר ATP באמצעות הגליקוליזה ממה שמשתמשים, ניתן להאט את המסלול הגליקוליטי; אחת האסטרטגיות לעשות זאת היא האטת פעולת ההקסוקינאז. ההקסוקינאז נתון לעיכוב המוצר; לאנזין זה, בנוסף לאתר הקטליטי שבו המצע נקשר, יש אתרים רבים אחרים המסוגלים לזהות מאפנן: אם גלוקוז 6-פוספט נוטה להצטבר אז המוצר הזה יכול לעכב אלוסטרי על הקסוקינאז. גלוקוז 6-פוספט, תוך ביצוע פעולתו של מעכב לא תחרותי על האנזים, נצרך (על ידי פעולת האנזים של השלב השני), ולכן, על פי חוק הפעולה ההמונית, שיווי המשקל זז לעבר היווצרות המוצר והתהליך מתחדש.
גלוקוז 6-פוספט מיוצר, בתוך התאים, בריכוז רב ולכן קיימת עיכוב חזק של פעולת ההקסוקינאז (ולכן הוא כבר אינו מסוגל לפרק את הגלוקוז): כדי להבטיח שהגלוקוז יהיה זרחני בכל זאת, האנזים גלוקוקינאז מתערב.
בתאי הכבד (ובחלקו בכליות), באמצעות אות מתאים הניתן על ידי אינסולין, נגרמת ביטוי הגן המקודד לגלוקוקינאז. אם רמת הסוכר בדם יוצרת אינסולין, הורמון המיוצר על ידי תאי הבטא של הלבלב; עם ייצור האינסולין נשלחת הודעה לתאי המטרה שהם במקרה זה הפטוציטים (תאי כבד) ואדיפוציטים (תאים על תאים אלה יש חלבון מיוחד, הנקרא רצפטור, שמזהה אינסולין וקושר אותו ליצירת קומפלקס קולטן אינסולין; כל זה מתורגם לסדרת אותות המובילים לאסטרטגיה אחת או יותר (מסלולים מטבוליים) להפחתת ריכוז הגלוקוז התאי: בפרט, מתחם האנזים-מצע גורם לביטוי של גן המקודד לגלוקוקינאז.
גלוקוקינאז הוא אנזים המסוגל, כמו הקסוקינאז, להעביר פוספוריל מ- ATP לגלוקוז אך יש לו מבנה שונה מהקסוקינאז: אין לו את האתר המאפנן השלילי של המוצר; לכן זרחון הגלוקוז מתרחש בהפטוציטים אפילו מעבר לדרישת האנרגיה, עד שהסוכר בדם מגיע לרמות תקינות.
L "הקסוקינאז הוא אנזים בכל מקום הקיים בכל התאים; גלוקוקינאז הוא, לעומת זאת, אופייני לתאי הכבד (c" נמצא רק בכבד). לגלוקוקינאז יש נוכחות חולפת, הוא נמצא, למעשה, לאחר אכילה כשהגלוקוז בדם יכול לעבור מ -5 מ"מ עד 12-14 מ"מ.
גלוקוקינאז הוא אנזים הניתן לעורר, כלומר הוא נמצא בתא כאשר הוא זקוק לו ואינו קיים אם פעולתו אינה הכרחית (זהו אנזים שביר), ואילו הקסוקינאז הוא אנזים הנמצא בכל התאים בריכוז כמעט קבוע (אנזים מכונן) והוא עמיד מאוד.
לכן הגלוקוקינאז מאפשר הפחתה מהירה יותר של ריכוז הגלוקוז התוך -תאי וכתוצאה מכך ריכוז הגלוקוז בדם יורד מכיוון שבאמצעות שיפוע הוא נכנס לתאים.
גלוקוקינאז רגיש לאנזימים פרוטאוליטיים אשר לאחר זמן מה משפילים אותו; יש להחליף כל מולקולה של גלוקוקינאז מפורק במולקולה אחרת כל עוד האות אינסולין קיים; כאשר ריכוז האינסולין יורד, ייצור הגלוקוקינאז ונותר רק הקסוקינאז.
בהפטוציט, בנוסף לגליקוליזה, חייבת להתרחש גם לכידה מהירה של רמת הגלוקוז בדם במטרה לשמור אותו כמאגר ולהשתמש בו במקרה הצורך: גלוקוז 6-פוספט מצטבר בהפטוציטים ולאחר שינויים מתאימים, זה הופך לעניין של עתודה (גליקוגן). גליקוגן הוא פוליסכריד המהווה את עתודת האנרגיה של הגוף; הוא מצטבר בתאים (במיוחד בכבד ובשרירים) בצורה של גרגירים; אם לא לוקחים מספיק פחמימות בתזונה, אז מאגרי הגליקוגן מתפרקים.

המשך: החלק השני של הגליקוליזה "