Η εξωκινάση και η γλυκοκινάση είναι δύο ένζυμα που παρεμβαίνουν στο πρώτο στάδιο της γλυκόλυσης.
Η εξακινάση είναι σε θέση να μετατρέψει τη γλυκόζη σε 6-φωσφορική γλυκόζη στα κύτταρα: αυτό επιτρέπει στη γλυκόζη να διαπεράσει τα κύτταρα έως ότου η γλυκαιμία επιστρέψει στις σωστές τιμές. εάν η φωσφορυλίωση της γλυκόζης δεν συνέβαινε στα κύτταρα, η είσοδός της στα κύτταρα θα σταματούσε μόλις η ενδοκυτταρική συγκέντρωση γλυκόζης ισούται με την εξωκυττάρια.
Η εξακινάση είναι παρούσα σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού και σε όλα τα κύτταρα φωσφορυλιώνει τη γλυκόζη προκειμένου να μειώσει την ενδοκυττάρια συγκέντρωσή της, έτσι ώστε με διαβάθμιση, η γλυκόζη να συνεχίσει να εισέρχεται στα κύτταρα: με αυτή τη διαδικασία η γλυκαιμία ρυθμίζεται στο αίμα μετά το φαγητό.
Εάν παράγεται περισσότερο ΑΤΡ μέσω γλυκόλυσης από ό, τι χρησιμοποιείται, τότε η γλυκολυτική οδός μπορεί να επιβραδυνθεί. Μία από τις στρατηγικές για να γίνει αυτό είναι να επιβραδυνθεί η δράση της εξακινάσης. Η εξακινάση υπόκειται σε αναστολή προϊόντος · αυτή η ενζίνη, εκτός από την καταλυτική θέση στην οποία δεσμεύεται το υπόστρωμα, έχει πολλές άλλες θέσεις ικανές να αναγνωρίσουν έναν ρυθμιστή: εάν η 6-φωσφορική γλυκόζη τείνει να συσσωρεύεται, τότε αυτό το προϊόν μπορεί να αναστείλει την αλλοστερική στην εξακινάση. Η 6-φωσφορική γλυκόζη, ενώ πραγματοποιεί τη δράση ενός μη ανταγωνιστικού αναστολέα στο ένζυμο, καταναλώνεται (από τη δράση του ενζύμου του δεύτερου σταδίου), οπότε, από το νόμο της μαζικής δράσης, η ισορροπία μετατοπίζεται προς το σχηματισμό του προϊόντος και η διαδικασία συνεχίζεται.
Η 6-φωσφορική γλυκόζη παράγεται, μέσα στα κύτταρα, σε μεγάλη συγκέντρωση, οπότε υπάρχει ισχυρή αναστολή της δράσης της εξοκινάσης (η οποία επομένως δεν είναι πλέον σε θέση να διασπάσει τη γλυκόζη): για να διασφαλιστεί ότι η γλυκόζη είναι φωσφορυλιωμένη, το ένζυμο γλυκοκινάση παρεμβαίνει.
Στα κύτταρα του ήπατος (και εν μέρει στα νεφρά), μέσω ενός κατάλληλου σήματος που δίνεται από την ινσουλίνη, προκαλείται η έκφραση του γονιδίου που κωδικοποιεί τη γλυκοκινάση. Εάν αυξηθεί το σάκχαρο του αίματος, παράγεται ινσουλίνη, μια ορμόνη που παράγεται από τα βήτα κύτταρα του παγκρέατος · με την παραγωγή ινσουλίνης, ένα μήνυμα αποστέλλεται στα κύτταρα -στόχους που, στην περίπτωση αυτή, είναι ηπατοκύτταρα (κύτταρα του ήπατος) και λιποκύτταρα (κύτταρα του λιπώδους ιστού). Σε αυτά τα κύτταρα υπάρχει μια ειδική πρωτεΐνη, που ονομάζεται υποδοχέας, η οποία αναγνωρίζει την ινσουλίνη και την συνδέει για να σχηματίσει ένα σύμπλεγμα υποδοχέων ινσουλίνης. όλα αυτά μεταφράζονται σε μια σειρά σημάτων που οδηγούν σε μία ή περισσότερες στρατηγικές (μεταβολικές οδούς) για τη μείωση της συγκέντρωσης της ενδοκυτταρικής γλυκόζης: συγκεκριμένα, το σύμπλεγμα ενζύμου-υποστρώματος προκαλεί την έκφραση ενός γονιδίου που κωδικοποιεί τη γλυκοκινάση.
Η γλυκοκινάση είναι ένα ένζυμο ικανό, όπως η εξακινάση, να μεταφέρει ένα φωσφορύλιο από το ΑΤΡ στη γλυκόζη, αλλά έχει διαφορετική δομή από την εξακινάση: δεν έχει την αρνητική διαμορφωτική θέση του προϊόντος. Ως εκ τούτου, η φωσφορυλίωση γλυκόζης συμβαίνει στα ηπατοκύτταρα ακόμη και πέρα από την ενεργειακή απαίτηση, έως ότου το σάκχαρο στο αίμα φτάσει στα φυσιολογικά επίπεδα.
Η L "εξακινάση είναι ένα πανταχού παρόν ένζυμο που υπάρχει σε όλα τα κύτταρα · η γλυκοκινάση είναι, από την άλλη πλευρά, τυπική των ηπατικών κυττάρων (η γ" είναι μόνο στο ήπαρ). Η γλυκοκινάση έχει παροδική παρουσία, διαπιστώνεται, μάλιστα, μετά το φαγητό όταν η γλυκόζη στο αίμα μπορεί να πάει από 5 mM έως 12-14 mM.
Η γλυκοκινάση είναι ένα επαγώγιμο ένζυμο, δηλαδή υπάρχει στο κύτταρο όταν το χρειάζεται και δεν υπάρχει εάν η δράση του δεν είναι απαραίτητη (είναι εύθραυστο ένζυμο), ενώ η εξακινάση είναι ένα ένζυμο που υπάρχει σε όλα τα κύτταρα σε συγκέντρωση σχεδόν σταθερό (συστατικό ένζυμο) και είναι πολύ ανθεκτικό.
Επομένως, η γλυκοκινάση επιτρέπει ταχύτερη μείωση της ενδοκυτταρικής συγκέντρωσης γλυκόζης και, κατά συνέπεια, η συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα μειώνεται επειδή, με κλίση, εισέρχεται στα κύτταρα.
Η γλυκοκινάση είναι ευαίσθητη στα πρωτεολυτικά ένζυμα τα οποία μετά από κάποιο χρονικό διάστημα την αποικοδομούν · κάθε μόριο υποβαθμισμένης γλυκοκινάσης πρέπει να αντικαθίσταται από άλλο μόριο εφόσον υπάρχει το σήμα ινσουλίνης · όταν μειώνεται η συγκέντρωση ινσουλίνης, η παραγωγή γλυκοκινάσης και μένει μόνο η εξακινάση.
Σε ένα ηπατοκύτταρο, εκτός από τη γλυκόλυση, πρέπει επίσης να πραγματοποιηθεί ταχεία δέσμευση της γλυκόζης στο αίμα με σκοπό να διατηρηθεί ως απόθεμα και να χρησιμοποιηθεί σε περίπτωση ανάγκης: 6-φωσφορική γλυκόζη συσσωρεύεται στα ηπατοκύτταρα και, μετά από κατάλληλους μετασχηματισμούς, γίνεται θέμα αποθεματικού (γλυκογόνο). Το γλυκογόνο είναι ένας πολυσακχαρίτης που αποτελεί το ενεργειακό απόθεμα του σώματος. Συσσωρεύεται στα κύτταρα (ειδικά στο ήπαρ και τους μυς) με τη μορφή κόκκων. Εάν δεν λαμβάνετε αρκετούς υδατάνθρακες μέσω της διατροφής, τότε τα αποθέματα γλυκογόνου υποβαθμίζονται
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ: Το δεύτερο μέρος της γλυκόλυσης "
