и глікогену в печінці обмежені і після 12-18 годинного голодування вони зникають повністю. Багато клітини потребують постійного забезпеченні глюкозою (еритроцити, нейрони, м'язові клітини в анаеробних умовах). Глюконеогенез є тим метаболічним шляхом, який вирішує дану проблему. Глюконеогенез - це метаболічний шлях перетворення невуглеводних сполук у глюкозу. Багато сполуки можуть брати участь у цьому процесі. Це і молочна кислота, і ПВК, і амінокислоти, що розпадаються до пірувату (аланін, цистеїн, гліцин, серин, треонін та ін), і гліцерин, і пропіононіл-КоА, і субстрати циклу Кребса (оксалацетатом та ін.)
Глюконеогенез являє собою модифікацію таких процесів, як гліколіз і цикл Кребса. Велика частина реакцій гліколізу оборотна. Виняток складають три реакції, які каталізують гексокіназа, фосфофруктокінази-1 і піруваткіназа і для подолання цих реакцій використовуються спеціальні ферменти, які назвали ключовими реакціями глюконеогенезу. Дані ферменти зосереджені в печінці та кірковій речовині нирок. У таблиці 5.2. наводяться назви ферментів, які каталізують незворотні реакції гліколізу і відповідних їм ключових ферментів глюконеоегенеза.
Таблиця Ключові ферменти гліколізу і гликонеогенеза
Ферменти гліколізу
Ферменти глюконеогенезу
Гексокіназа
Глюкозо-6-фосфатаза
фосфофруктокинази-1 (ФФК-1)
Фруктозо-1 ,6-дифосфатази
піруваткінази
1. Піруваткарбоксілази
2. Фосфоенолпируваткарбоксикиназа
При спільній роботі таких ферментів існує проблема т.зв. "Порожніх" субстратні циклів. За умови каталізу прямий і зворотної реакції різними ферментами, продукт, одержуваний в прямої реакції, стає субстратом іншого ферменту, який каталізує зворотну реакцію, перетворюючи продукт знову в субстрат першого ферменту. Виникає небезпека "холостого" прокручування субстратів реакції. Проблема вирішується організацією багаторівневої регуляції, що включає реципрокную аллостеріческого регуляцію і ковалентну модифікацію структури ферментів.
Прийнято вважати початковим етапом глюконеогенезу реакції, що йдуть в обхід піруваткіназной реакції гліколізу. Піруваткіназа - об'єкт впливу регуляторних систем, керуючих швидкістю гліколізу, тому в умовах сприяють глюконеогенезу (голодування та ін) активність цього ферменту слід загальмувати. Цьому сприяє підвищення кількості аланіну, який є аллостеріческім інгібітором піруваткінази і посилення секреції глюкагону. Останній стимулює утворення цАМФ в гепатоцитах, що активує протеинкиназу А. Фосфорилування піруваткінази під впливом протеїнкінази А викликає перехід її в неактивний стан. Гальмування піруваткінази сприяє включенню глюконеогенезу. p> Якщо перетворен...
