Глюкозо-6-фосфат - Glucose 6-phosphate
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК D-Глюкопираноза 6-фосфат | |
Идентификаторы | |
3D модель (JSmol ) | |
ЧЭБИ | |
ChemSpider | |
MeSH | Глюкозо-6-фосфат |
PubChem CID | |
UNII | |
| |
| |
Характеристики | |
C6ЧАС13О9п | |
Молярная масса | 260.136 |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверять (что ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Глюкозо-6-фосфат (G6P, иногда называемый Эфир Робисона) это глюкоза сахар фосфорилированный у гидроксильной группы на углероде 6. Этот дианион очень распространен в клетки поскольку большая часть глюкозы, поступающей в клетку, будет фосфорилироваться таким образом.
Благодаря своей выдающейся позиции в сотовой связи химия, у глюкозо-6-фосфата есть много возможных судеб внутри клетки. Он лежит в начале двух основных метаболические пути: гликолиз и пентозофосфатный путь.
В дополнение к этим двум метаболическим путям глюкозо-6-фосфат также может превращаться в гликоген или же крахмал для хранения. Это хранилище находится в печень и мышцы в виде гликогена для большинства многоклеточных животные, И в внутриклеточный гранулы крахмала или гликогена для большинства других организмов.
Производство
Из глюкозы
Внутри клетки глюкозо-6-фосфат продуцируется фосфорилированием глюкоза на шестом углероде. Это катализируется фермент гексокиназа в большинстве клеток, а у высших животных глюкокиназа в определенных клетках, особенно в клетках печени. Один эквивалент АТФ расходуется в этой реакции.
D-Глюкоза | Гексокиназа | α-D-Глюкозо-6-фосфат | |
АТФ | ADP | ||
Глюкозо-6-фосфатаза |
Сложный C00031 в КЕГГ База данных Pathway. Фермент 2.7.1.1 в КЕГГ База данных Pathway. Сложный C00668 в КЕГГ База данных Pathway. Реакция R01786 в КЕГГ База данных Pathway.
Основная причина немедленного фосфорилирования глюкозы - предотвращение диффузии из клетки. Фосфорилирование добавляет заряженный фосфат группы, поэтому глюкозо-6-фосфат не может легко пересечь клеточная мембрана.
Из гликогена
Глюкозо-6-фосфат также производится во время гликогенолиз из глюкозо-1-фосфат, первый продукт распада гликоген полимеры.
Пентозофосфатный путь
Когда соотношение НАДФ+ к НАДФН увеличивается, организм понимает, что ему необходимо производить больше НАДФН (восстанавливающий агент для нескольких реакций, таких как синтез жирных кислот и уменьшение глутатиона в эритроциты ). Это приведет к дегидрированию G6P посредством глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа. Эта необратимая реакция является начальной стадией пентозофосфатного пути, который генерирует полезный кофактор НАДФН, а также рибулозо-5-фосфат, источник углерода для синтеза других молекул. Также, если организму необходимо нуклеотид предшественники ДНК для роста и синтеза, G6P также будет дегидрирован и вступит в пентозофосфатный путь.
Гликолиз
Если клетке нужна энергия или углеродный скелет для синтеза, то глюкозо-6-фосфат нацелен на гликолиз. Глюкозо-6-фосфат сначала изомеризуется до фруктозо-6-фосфат к фосфоглюкозоизомераза.
α-D-Глюкозо-6-фосфат | Фосфоглюкозоизомераза | β-D-Фруктоза 6-фосфат | |
Фосфоглюкозоизомераза |
Сложный C00668 в КЕГГ База данных Pathway. Фермент 5.3.1.9 в КЕГГ База данных Pathway. Сложный C05345 в КЕГГ База данных Pathway. Реакция R00771 в КЕГГ База данных Pathway.
Эта реакция превращает глюкозо-6-фосфат в фруктозо-6-фосфат при подготовке к фосфорилированию до фруктозо-1,6-бисфосфат. Добавление второй фосфорильной группы для производства фруктозо-1,6-бисфосфата является необратимым этапом, и поэтому используется для необратимого воздействия на расщепление глюкозо-6-фосфата, чтобы обеспечить энергию для производства АТФ через гликолиз.
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.[§ 1]
- ^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «ГликолизГлюконеогенез_WP534».
Хранение в виде гликогена
Если уровень глюкозы в крови высок, организму нужен способ удерживать избыток глюкозы. После превращения в G6P молекула может быть превращена в глюкозо-1-фосфат к фосфоглюкомутаза. Затем глюкозо-1-фосфат можно комбинировать с уридинтрифосфат (UTP) сформировать UDP-глюкоза за счет гидролиза UTP с высвобождением фосфата. Теперь активированная UDP-глюкоза может добавляться к растущей молекуле гликогена с помощью гликогенсинтаза. Это очень эффективный механизм хранения глюкозы, поскольку для хранения одной молекулы глюкозы организму требуется всего 1 АТФ и практически нет энергии для ее удаления из хранилища. Важно отметить, что глюкозо-6-фосфат - это аллостерический активатор гликогенсинтазы, что имеет смысл, потому что при высоком уровне глюкозы организм должен хранить избыток глюкозы в виде гликогена. С другой стороны, гликогенсинтаза ингибируется, когда она фосфорилируется протеинкиназой во время высокого стресса или низкого уровня глюкозы в крови, через гормональная индукция к глюкагон или же адреналин.
Когда организму нужна глюкоза для получения энергии, гликогенфосфорилаза, с помощью ортофосфат, может отщеплять молекулу от цепи гликогена. Расщепленная молекула находится в форме глюкозо-1-фосфата, который может быть преобразован в G6P с помощью фосфоглюкомутазы. Затем фосфорильная группа на G6P может быть отщеплена глюкозо-6-фосфатазой, так что может образоваться свободная глюкоза. Эта свободная глюкоза может проходить через мембраны и попадать в кровоток для перемещения в другие части тела.
Дефосфорилирование и выброс в кровоток
Клетки печени экспрессируют трансмембранный фермент глюкозо-6-фосфатаза в эндоплазматическом ретикулуме. Каталитический сайт находится на поверхности просвета мембраны и удаляет фосфатную группу из глюкозо-6-фосфата, образующегося во время гликогенолиз или же глюконеогенез. Свободная глюкоза выводится из эндоплазматического ретикулума через GLUT7 и попадает в кровоток через GLUT2 для поглощения другими клетками. В мышечных клетках этот фермент отсутствует, поэтому миофибриллы используют глюкозо-6-фосфат в собственных метаболических путях, таких как гликолиз. Важно отметить, что это не позволяет миоцитам высвобождать накопленные ими запасы гликогена в кровь.
Смотрите также
Рекомендации
- Берг, Джереми М .; Тимочко, Страйер (2002). Биохимия (5-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фриман и компания. ISBN 0-7167-3051-0.
АТФ ADP АТФ ADP + + 2 × 2 × 2 × 3-фосфоглицерат 2 × 2 × 2-фосфоглицерат 2 × 2 × Фосфоенолпируват 2 × ADP АТФ 2 × Пируват 2 × |