糖酵解的調(diào)節(jié)反應(yīng),整理如下:
糖酵解途徑中有3個不可逆反應(yīng):分別由己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶1和丙酮酸激酶催化的反應(yīng)。它們是糖無氧酵解途徑的三個調(diào)節(jié)點,其中以6-磷酸果糖激酶1的活性是該途徑中的主要調(diào)節(jié)點。
(一)己糖激酶活性的別構(gòu)調(diào)節(jié)
骨骼肌中的己糖激酶的Km相對較小,在血糖達到一定濃度后,活性就能達到最高,它是一種別構(gòu)酶,其活性受到自身反應(yīng)產(chǎn)物6-磷酸葡萄糖的抑制。肝內(nèi)的葡萄糖激酶的直接調(diào)節(jié)因素是血糖濃度,醫(yī)學教育|網(wǎng)搜集整理由于葡萄糖激酶Km相對較大,在餐后、血糖濃度很高時,過量的葡萄糖運輸?shù)礁蝺?nèi),肝內(nèi)的葡萄糖激酶激活;葡萄糖激酶也是別構(gòu)酶,活性受到6-磷酸果糖的抑制,而不受6-磷酸葡萄糖的抑制,這樣可保證肝糖原順利合成。
(二)6-磷酸果糖激酶1的別構(gòu)調(diào)節(jié)
6-磷酸果糖激酶1是糖酵解途徑中最重要的一個調(diào)節(jié)點,它是別構(gòu)酶,由4個亞基組成,有很多激活劑和抑制劑。高濃度ATP、檸檬酸是此酶的變構(gòu)抑制劑。ADP、AMP、2,6-二磷酸果糖(Fructose2,6bisphosphate,F(xiàn)-2,6-BP)是此酶的變構(gòu)激活劑。2,6-二磷酸果糖盡管和1,6二磷酸果糖結(jié)構(gòu)相似,但F-2,6-BP不是6-磷酸果糖激酶1的產(chǎn)物,而是6-磷酸果糖激酶1最強烈的激活劑、最重要的調(diào)節(jié)因素。
F-2,6-BP的生成是以6-磷酸果糖為底物在6-磷酸果糖激酶2(6-phosphofructokinase2,PFK2)催化下產(chǎn)生。醫(yī)學|教育|網(wǎng)搜集整理6-磷酸果糖激酶2是雙功能酶,包括6-磷酸果糖激酶2與2,6-二磷酸果糖酶2活性,它們同時存在于一條55x103(55kDa)的多肽鏈中。6-磷酸果糖激酶2的別構(gòu)激活劑是底物F-6-P,在糖供應(yīng)充分時,F(xiàn)-6-P激活雙功能酶中的6-磷酸果糖激酶2的活性、抑制2,6-二磷酸果糖酶2活性,產(chǎn)生大量F-2,6-BP.相反,在葡萄糖供應(yīng)不足的情況下,胰高血糖素刺激產(chǎn)生cAMP,激活A(yù)激酶,使雙功能酶磷酸化后,雙功能酶中的6-磷酸果糖激酶2活性抑制而2,6-二磷酸果糖酶2活性激活,減少F-2,6-BP產(chǎn)生。由此可見,在高濃度葡萄糖的情況下,2,6-二磷酸果糖濃度提高,可激活6-磷酸果糖激酶1,促進糖酵解過程進行。F-2,6-BP在參與糖代謝調(diào)節(jié)中起著重要作用。
(三)丙酮酸激酶
丙酮酸激酶是糖酵解過程的第二個調(diào)節(jié)點,1,6-二磷酸果糖是此酶的別構(gòu)激活劑,而ATP是該酶的別構(gòu)抑制劑,ATP能降低該酶對底物磷酸烯醇式丙酮酸的親和力;乙酰輔酶A及游離長鏈脂肪酸也是該酶抑制劑,它們都是產(chǎn)生ATP的重要物質(zhì)。