Фосфофруктокиназа ключевой фермент в регуляции гликолиза

Рис. 23.6. Фосфофруктокиназа-ключевой фермент регуляции гликолиза.

Фосфофруктокиназа - ключевой фермент в регуляции гликолиза [c.33]

Сахарный диабет. В регуляции гликолиза и глюконеогенеза большую роль играет инсулин. При недостаточности содержания инсулина возникает заболевание, которое носит название сахарный диабет повышается концентрация глюкозы в крови (гипергликемия), появляется глюкоза в моче (глюкозурия) и уменьшается содержание гликогена в печени. Мышечная ткань при этом утрачивает способность утилизировать глюкозу крови. В печени при общем снижении интенсивности биосинтетических процессов биосинтеза белков, синтеза жирных кислот из продуктов распада глюкозы—наблюдается усиленный синтез ферментов глюконеогенеза. При введении инсулина больным диабетом происходит коррекция метаболических сдвигов нормализуется проницаемость мембран мышечных клеток для глюкозы, восстанавливается соотношение между гликолизом и глюконеогенезом. Инсулин контролирует эти процессы на генетическом уровне как индуктор синтеза ключевых ферментов гликолиза гексокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. Инсулин также индуцирует синтез гликогенсинтазы. Одновременно инсулин действует как репрессор синтеза ключевых ферментов глюконеогенеза. Следует отметить, что индукторами [c.359]

Продолжение процесса - еще одно фосфорилирование с участием АТФ, - снова требует энергии, и к этому моменту уже затрачено 2 моль АТФ. Под влиянием фермента фосфофруктокиназы образуется фруктозо-1,6-дифосфат. Это - ключевая реакция процесса и от ее регуляции зависит скорость всего гликолиза в целом. [c.79]

Быстрой и "тонкой" регуляцией является так называемая аллостери-ческая регуляция активности фермента посредством веществ, воздействующих на аллостерический центр фермента и изменяющих их конформацию. Как правило, такой фермент расположен в начале метаболического пути. Однако он может ингибироваться конечным продуктом данного обмена при его накоплении или несколькими метаболитами — его аллостерическими регуляторами. Примером может служить ключевой фермент гликолиза — фосфофруктокиназа (ФФК), имеющий около 10 аллостерических регуляторов, от взаимодействия с которыми изменяется его активность. Это такие вещества, как АТФ, АДФ, АМФ, Фн, лимонная кислота, жирные кислоты, а также pH и другие факторы. В состоянии относительного покоя ФФК в скелетных мышцах не активна, так как ингибируется высокими концентрациями АТФ и лимонной кислоты. При интенсивной мышечной деятельности концентрация АТФ снижается, а концентрация АДФ и АМФ повышается. Это активирует ФФК и скорость гликолиза. Когда же баланс АТФ в мышцах восстанавливается, что происходит при улучшении снабжения кислородом, активность ФФК снижается и скорость гликолиза падает. Мышцы переключаются на аэробный механизм энергообразования с постепенным переходом на утилизацию жиров. [c.269]

Рис. 22.2. Ключевые ферменты, участвующие в регуляции гликолиза, глюконеогенеза и метаболизма гликогена в печени. Указанное на схеме место действия гормона не предполагает прямого влияния на соответствующий фермент. Влияние сАМР на фосфофруктокиназу-1 и на фруктозо-1,6-бисфосфатазу осуществляется путем сочетания ковалентной модификации и аллостерического эффекта (см. рис. 22.4). Аланин в высоких концентрациях ингибирует гликолиз на стадии, катализируемой пируваткиназой, и, таким образом, действует как сигнал глюконеогенеза .

Фосфофруктокиназа (фосфофруктокиназа-1) является еще одним ферментом, регуляция которого осуществляется по принципу обратной связи. Этот фермент играет ключевую роль в регуляции гликолиза. Фосфофруктокиназа-1 ингибируется цитратом и АТР и активируется АМР. Последний функционирует как своего рода индикатор энергетического состояния клетки. Благодаря присутствию аденилатки-назы в клетках печени и многих других тканей быстро достигается,равновесие в реакции [c.218]

Проблема взаимодействия процесса окислительного фосфорилирования с другими метаболическими системами клетки может решаться помощью различного рода кинетических моделей. Их рассмотрение не входит в нашу задачу. Отметим лишь, что такие исследования успешно развиваются, например, в работах Е. Е. Селькова, В. В. Дьшника и др. [14—17]. В их кинетических моделях, описывающих взаимодействие, роль и вклад в энергетику различных подсистем энергетического метаболизма (например, гликолиза и ЦТК), учтена не только стехио-метрическая регуляция скоростей АДФ-зависимых реакций, но и аллостерический контроль ряда ключевых ферментов (гликогенфосфорилазы, фосфофруктокиназы, пируватдегидрогеназы, цитратсинтетазы и изоцитрат-дегидрогеназы), обеспечивающих поддержание диапазона стабилизации АТФ (изменения концентрации АТФ [c.84]

Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной (активация), так и отрицательной (ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции был назван ингибированием по типу обратной связи, или ретроингибированием (см. рис. 15.9. Р А —> В Р —> В С). Такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) основано на аллостерических эффектах. Примером аллостерического ингибирования являются ферменты, катализирующие ключевые этапы, например, изоцитратдегидрогеназа в цикле трикарбоновых кислот, фосфофруктокиназа в гликолизе, фосфори-бизилпирофосфатсинтетаза в синтезе пуриновых нуклеотидов и многие другие. [c.462]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология