Kontrola metabolizmu glikogenu Biochemia AHE Pielęgniarstwo

Kontrola metabolizmu

GLIKOGENU

tamhi smmimmimmwmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmn-m *

Hasła

Wprowadzenie

Kontrola allosteryczna i modyfikacja kowalencyjna

(jl‘ibyenu ^ - .. ż

r/ć/<xp utfcw

P^^O/U 'iJjjjii.CA ,    iu‘ 1 TZć /

Kontrola hormonalna z udziałem adrenaliny i glukagonu

Kontrola hormonalna przez insulinę

Rozkład i synteza glikogenu są kontrolowane zarówno przez reguł.u |v allosteryczną, jak i hormonalną.

Fosforylaza występuje w ufosforyłowanej formie aktywnej a i w zdefosforylowanej nieaktywnej formie b. Te dwie formy przechodzą w siebie wzajemnie dzięki działaniu kinazy fosforyln/.oWM i fosfatazy-1 białek. W mięśniach fosforylaza b jest aktywowana pi,. * duże stężenie AMP tworzonego podczas wytężonego wysiłku, a /.iłem rozkłada glikogen. Natomiast w mięśniach w stanie spoczynku enzym j jest nieaktywny, ponieważ stymulacyjny wpływ AMP zostaje zniwelowany przez duże stężenie ATP i glukozo-6-fosforanu. Fosforylaza b występująca w wątrobie nie jest wrażliwa na AMP, natomiast fosforylaza a ulega dezaktywacji przez glukozę, dlatego IrJ rozpad glikogenu do glukozy zachodzi tylko wtedy, gdy poziom glukozy jest niski. Syntaza glikogenowa występuje jako ufosforylowana nieaktywna forma b oraz zdefosforylowana aktywna forma a. W mięśniach w stanie spoczynku duże stężenie glukozo-6-fosforanu aktywując syntazę b stymuluje syntezę glikogenu, natomiast podczas skurczu mięśnia enzym jest nieaktywny ze względu na małe stężenie glukozo-6-fosforanu.

Adrenalina (epinefryna) stymuluje rozpad glikogenu w mięśniach szkieletowych. Adrenalina i glukagon stymulują rozpad glikogenu w wątrobie. Hormon wiąże się z receptorem błony komórkowej i aktywuje cyklazę adenylanową poprzez białko G. Cyklaza adenylanowa z ATP syntetyzuje cAMP, który z kolei aktywuje kina/.ę białkową A. Kinaza białkowa A fosforyluje kinazę fosforylazową, przez co uaktywnia ją. Tak więc kinaza fosforylazowa poprzez fosforylację przekształca nieaktywną fosforyłazę b w aktywną fosforylazę a. Ta sama kinaza białkowa A przez fosforylację inaktywujM syntazę glikogenową, przekształca więc jej formę a w formę b.

Gdy poziom hormonów jest niski, stymulacja rozpadu glikogenu „wyłącza się" dzięki degradacji cAMP do 5'AMP, katalizowanej prze/ fosfodiesterazę oraz dzięki defosforylacji ufosforyłowanej formy fosforylazy i syntazy, katalizowanej przez fosfatazę białek.

Gdy stężenie glukozy we krwi jest duże, wydzielana do krwi insulina stymuluje syntezę glikogenu. W błonie komórkowej komórki docelowej wiąże się ona z receptorową kinazą białkową i aktywuje ją To powoduje aktywację kinazy białkowej wrażliwej na insulinę, a następnie poprzez fosforylację aktywuje fosfatazę białek. Zaktywowana fosfataza-1 białek przeprowadza defosforylację fosforylazy oraz syntazy glikogenowej i w ten sposób hamuje rozkład glikogenu, a stymuluje jego syntezę.

Kontrolii mtUbołltmu gllko^cmi przez wapń

Inny i (V uwmninnc /, rniMiium nniiMyiitMitmnMn ^' skurczu mięśnia częściowo aktywują defosforylowaną kina/ fosfory la zową, a ona z kolei aktywując fosforylazy stymulujł glikogenu.

lumnty pokrewne Przekształcanie sygnału (E5)    Glukonuogcni'/* (|4)

	Monosacharydy i disacharydy (Jl) Rozkład 1 synle/e gili u Glikoliza 03) Mięśnie (N1) -----
Wprowadzenie	Gdyby synteza i rozpad glikogenu miały inofllWiMli lA działania, to efektem netto byłaby hydroliza Uli' lak u mv ny (rys. 1). Aby nie doszło do takie) nyttmi ji. oba szlaki mu ścisłej kontroli. Kontrola przebiegu w drod/e ulloali i \ < zmh| i| dyfikacji kowalencyjnych zarówno synlń/y gllloigemm ■ | |,| zy. W dodatku modyfikacje kowuleo< yjm* są ......vzy|ii|u l| przez hormony. PP, UDP-fllukozs y Ksxr_y ^eiinr glukozo-1-fosforan -— — V, Rys. 1. Równoczesna synteza t (tngradnc/e jllkogmui pni#lfijf| htfM
Kontrola niloateryczna 1 modyfikacja kowalencyjna	Fosforylaza występuje w dwóeh wzujemnle pi fi ksrlałi aU mach; jako aktywna fosforylaza n I z wyki t^1 nieuk l\ >> mi limlti forylaza b jest dimerem, który ulega pr/eks/lalteitlu o poprzez fosforylację pojedynczej reszty seryny w kalduj * | katalizowaną przez enzym kinazę fosforylasnwą 1 > n ...... calny wskutek katalizowanej przez fosfatazę-1 Im.l. 1.....i rylazy polegającej na usunięciu grupy le i>u,hhu .| m temat C5). W mięśniach szkieletowych duże stężenie AMI* puwiNj fosforylazy b (przez działanie na miejsce sllosterycsni) ' * działa w mięśniach będących w stanie spoczynku stę/eul* / -6-fosforanu, stwarzając warunki, w których fostoryla/a b ście nieaktywna. Jednakże podczas wysiłku zmnle|M/a się i glukozo-6-fosforanu, a zwiększa stężenie AMI' Wówi mi staje się aktywna, co powoduje szybki rozkład glikogenu v nia wymaganej energii. Fosforylaza n nie ulega d/laluu czy glukozo-6-fosforanu, dzięki czemu pozostaje aktywi warunkach. W wątrobie fosforylaza fz jest stale nieaktywna, ponlew aktywuje. Dlatego w przeciwieństwie do mięśni, w w rozkładu glikogenu nie wykazuje wrażliwości na slnn