Mi az a glikolízis? Mi indítja el?

Hát itt "kidolgozva" csak az első, az indító, és a második, a hasító szakasz van. Amit második szakaszként ír, és van az a színes ábra, az egy elég bonyolult, összetett rendszert ábrázol. A közepén pirosas rózsaszínnel van jelölve a glikolízis, glükoneogenezis, de nincsen kidolgozva, hiszen a F6P után egyből GAD3P-t ábrázol, utána pedig egyből piruvátot. A felső Áttekintés részben azonban le vannak írva a folyamatok.

Elindítani nem nagyon szokta semmi, hiszen ez állandóan működik, és nem csak oda, hanem oda-vissza.

Szabályozni ezeket csak ott van értelme, ahol nagy a szabadenergia-változás, így ezzel összefüggésben irreverzibilisek a reakciók. A természet is így oldja meg :D

Ilyen a legelső lépés, amikor glükózból glükóz 6 foszfát lesz. Ezt végzi a hexokináz és a glükokináz enzim, ahogy a wiki is írja. Itt sima alloszterikus gátlás van, a termék gátolja az enzimet. Tehát minél több G6P keletkezik, annál kevésbé aktív a hexokináz. A glükokinázt a G6P ugyan nem gátolja, de a G6P egy foszfoglükóz izomeráz enzimmel átalakul fruktóz 6 foszfáttá. A F6P viszont gátolni fogja már a glükokinázt, a G6P és az F6P pedig egyensúlyban van, szóval a termék általi gátlás itt is érvényesül.

A második irreverzibilis lépés, amikor a F6P-ből F1,6BP (fruktóz 1,6 biszfoszfát) lesz. Ezt az átalakulást a PFK-1 enzim végzi. Más néven foszfo frukto kináz 1. Na ennek a regulációja már kicsit bonyibb, de megpróbálom leegyszeűsíteni :D Nem tudom, mennyire vagy tisztában a dolgokkal, de a foszfo frukto kináz 1 a nevéből adódóan egy inorganikus foszfátot rak az 1-es C atomra. Azt a foszfátot, amit belefeccoltunk ATP formájában.

A PFK-1 enzimet szabályozza egy fruktóz 2,6 biszfoszfát nevű anyag. Minél több van a F2,6BP-ból, annál jobban serkenti a PFK-1-et, így annál több F1,6BP keletkezik F6P-ből.

Na de honnan van nekünk F2,6BP-unk? Ez is F6P-ból keletkezik, de nem része a glikolízisnek, csak szabályozoó anyag. A F6P-ból F2,6BP-tá való átalakulást a PFK-2 enzim szabályozza. Nevéből is láthatod, hogy ez a kettes C-atomra rak foszfát csopit, ezért lesz "2,6".

Na de hogyan is működik ez a PFK-2? Ez egy 2 élű fegyver. Nem csak F2,6BP-ot tud csinálni, hanem abból vissza is tudja alakítani a F6P-ot. Ha a PFK-2 nincs foszforilálva, akkor F6P-ből csinál F2,6BP-ot. Ha viszont foszforilálva van a PFK-2, akkor visszalakítja F6P-tá.

Ha visszalakul F6P-tá, akkor ugye alig lesz F2,6BP. Ha ebből kevés van, akkor nincs minek serketenie a PFK-1-et, így nem lesz F1,6BP keletkezés (legalábbis lecsökken), így nem indul el végérvényesen a piruváttá alakulás. Magyarán leáll a glikolízis.

Na de mitől függ, hogy ez a PFK-2 most foszforilálva van vagy sem? Erről egy multifunkciós kináz tehet, ez a PKA, a cAMP-függő foszfokináz. Ha ez megjelenik, akkor ő szarrá foszforilál, amit lát kb :D Van ahol ez a foszforilálás serkent, van ahol gátol egy enzimműködést. Esetünkben gátolja a PFK-2-nek azt a funkcióját, ami F6P-ből F2,6BP-ot csinál.

Láttuk, hogy a PKA cAMP-függő, magyarán ha megjelenik a cAMP, akkor aktiválódik a kis foszforiláló mániákus :D Honnan van cAMP? ATP-ből csinálja az andenilát cikláz. Na de miért kezd el az adenilát cikláz cAMP-t csinálni? Mert jelet kapott. Honnan kapott jelet? A vérből, amiben hormonok vannak, pl glükagon. A glükagonnak cAMP termelő hatása van, amit ha most szépen végigzongorázol, akkor azt kapod meg, hogy a glükagon gátolja a glikolízist. Az inzulin ezzel ellentétes működésű.

A harmadik irreverzíbilis lépés, amik foszfoenolpiruvátból piruvát lesz. Ezt a piruvát kináz enzim végzi. Láthatod a wikin is, hogy ez a lépés ATP szintézissel jár. Alloszterikus gátlás van, ha van ATP-nk a rendszerben, az gátolni fogja a reakciót.

Serkenti a reakciót egy fentebbi köztitermék a F1,6BP. Nyilván ha az ott az elején felgyűlt, akkor bizony le kell bontani teljesen, így serkenti az utolsó reakciót ez a köztitermék.

Végül erre a reakcióra is hat a PKA, a cAMP-függő foszfokináz. Ugye ő az "foszforilálgató" Ez a piruvát kináz is olyan, hogyha foszforiláljuk magát az enzimet, akkor gátlódik az átalakulás.

Májban amúgy ez az enzim indukálható szénhidrátdús kajával is, így magas inzulinszinttel. Izomban nem, és ott a PKA-s foszforiláció sem hat rá.

Ha megnézed, a reakciók nagy része, kivéve a fenti hármat reverzíbilis, tehát oda-vissza működnek a pillanatnyi helyzettől függően. A visszafelealakulás, amikor piruvátból glükóz lesz az a glükoneogenezis. Az összes reverzibilis folyamat nagyrészt a fordított irányba tendál. A felső 3 irreverzíbilis lépés is "megfordul", hiszen meg kell nekik, csak nem ezek az enzimek fogják katalizálni őket, hanem mások, de nagyvonalakban ugyanez játszódik le, csak visszafelé.

Pár szabályozó anyag kimaradt.

A F6P->F1,6BP átalakulást serkenti még az AMP, ami ugye általános energiahiányra utal. Ha lebontjuk a glükózt piruváttá, amiből utána csinálunk Acetil-CoA-t, azt bedobjuk a citrátkörbe, onnan kijön a NADH meg a FADH2, amik hidrogénjeit meg a mitkondriumban ATP szintézisre fordítunk. Minjárt lesz energiánk.

Gátolni fogja innen fogva az ATP, hiszen az energia bőséget jelez. A citrát is, hiszen az a citrátkörben van. Ha ez megjelenik, de tegyük fel nincs piruvátunk, akkor arra utal, hogy máshonnan, pl zsírsavakból is tudjuk fedezni az energiaigényt, felesleges a glikolízis.