Гликолиз және глюконеогенез процестерінің реакцияларын салыстыра отырып, гликогеннің ыдырауы мен синтезін талдаңыз.

Гликолиз – бұл глюкоза молекуласының пируваттың екі молекуласына дейін (аэробтық гликолиздің бірінші этапы) және екі молкула сүт қышқылына дейін (анаэробтық гликолиз) ыдырауының реакциялары. Гликолиздің барлық 10 реакциялары цитозолда өтеді және барлық ұлпалар мен мүшелерге тән болады. Глюкозаның аэробтық ыдырауының екінші және үшінші этаптарында катаболизм реакциялары жолындағы пируваттың тотығуы қосылады. 1-ші этап цитоплазмада өтеді. Глюкозаның 1 молекуласы ыдырағанда 8 АТФ, ал гликогендік 1 фрагментінің глюкозасы ыдырағанда 9 АТФ молекуласы аталған этапта түзіледі. Бұл этап пируваттың (пирожүзім қышқылының) 2 молекуласы түзілуімен аяқталады. 2-ші және 3-ші этаптар-(тек аэробтық) митохондрияда міндетті түрде оттегі қатысуымен өтеді. ГБФ-жолдың 2-ші этапы «пируваттың тотығып декарбоксилденуі» деп аталады. Пируваттан ацетил-КоА түзіледі. 3-ші этап үшкарбон қышқылының циклі (УКҚЦ). Бұлциклде ацетил-КоАтолығымен СО2 және Н2О-ға дейінтолықыдырайды. 2-ші және 3-ші этаптарда 30 АТФ молекуласытүзіледі. Глюкозаның сүт қышқылынан биосинтезі (глюконеогенез). Гликолиз бенглюконеогенездің өзара байланысы (Кори циклі).Гликолиз реакцияларындаглюкозаныңалтыбұрыштымолекуласы (С6) пируваттыңекiүшбұрыштықосылысына (С3) ыдырайды. Екiнегiзгiөнiмiтүзiледi, АТФжәнесутегiатомы (гликолиз-фильмi). Сутегiатомдарыкоферменткеқосылады, олсутегiнiңтасымалдаушысы, яғниНАД+-қа (никотиномидадениндинуклеотид), олтотықсызданып, НАД+ Н-қаөтедi (НАД+ НАДФ+ -өтеұқсас, яғнифотосинтездегiсутегiнiтасымалдайтынкоферменткеұқсас). Глюконеогенез – бұл глюкозаның көмірсу емес заттардан синтезделу процессі. Сүтқоректілерде бұл қызметті, негізінен, бауыр атқарады, аз мөлшерде ол бүйректерде және ішектің шырыштарының жасушаларында өтеді. Глюконеогенездің негізгі субстраттары пируват, лактат, глицерин, аминоқышқылдар болып табылады. Глюконеогенез процессі ағзаны глюкозамен көмірсу мөлшері жеткіліксіз диетамен (Физикалыќ жүктемеді, аштықта) ќамтамассыз етеді. Глюкозаныњ тұраќты мөлшерінің (ќандаѓы) болуы жүйке жүйесі мен эритроциттер ќызметіне өте қажет. Қандағы глюкоза концентрациясының белгілі бір критерийлік төмен дењгейден төмендеуінде мидың қызметі бұзылады. Глюкоза май ұлпасында глицеролдың шығу кµзі үшін қажет. Глицерол глицеридтер құрамына кіреді. Ол көптеген ұлпаларда лимон ќышќылы циклінің интермедиаттарының концентрациясын эффектілі ұстауда маңызды рольді атќарады. Бұл ағзаның калорияға қажеттілігінің көп бөлігін майлар атќарса да глюкозаныњ белгілі бір мµлшеріне деген қажеттілік қашанда тұрақты болатындыѓын көрсетеді.Глюконеогенез негізінен бауырда, аз инсенсивті түрде б‰бүйректің қыртысты қабығында, ішектің шырышты қабықтарында өтеді.Глюконеогенезге әртүрлі субстраттардың қосылуы ағзаның физиологиялық жағдайына тәуелді. Лактат жұмыс істеуші бұлшықеттер мен эритроциттердегі анаэробтық гликолиздің өнімі. Глюконеогенездің көптеген реакциялары гликолизге қарсы бағытталған (2,4,5-9 реакциялар), себебі олар қайтымды, сондықтан, гликолиздің сәйкес келуші реакциялары катализдейтін ферменттермен қайта қайтарылады. Гликолиздің қайтымсыз реакциялары: 1-реакция гексокиназдық жєне глюкозо-1-фосфат пен УДФ-глюкоза арасындағы, 2-реакция фруктоза-6-фосфатпен фруктозо-1,6-бисфосфат арасындаѓы, 3-реакция пируват пен фосфоэнолпируват арасындаѓы реакциялар арнайы ферменттердің қатысуы арқылы айналып өтеді. Әрбір қайтымсыз реакция субстраттық циклді құрайды. Глюконеогенезде үш цикл кездеседі. Бұл циклдер реттеуші механизмдердіњ нүктесі қызметін атқарады, нәтижесінде метаболиттердің ағыны өзгереді немесе глюкозаның ыдырауы мен синтезінің бағыттары өзгереді. Гликоген крахмалмен салыстырғанда күшті тармақталған. Оның тармақтарының қалыптасуын арнайы «гликоген тармақтаушы» фермент атқарады.Гликогеннің молекуласы «нольден» синтезделмейді, ал біртіндеп ұзаруы праймерден немесе «ұйытқыдан» басталады. Сондықтан гликогеннің ыдырауы оның молекуласының толық жұмсалуымен аяқталмайды.Гликоген молекуласына 1 глюкоза қалдығын қосу үшін 2АТФ молекуласы жұмсалады. Гликогеннің ыдырауында бұл АТФ-тар қайта қалпына келмейді.Гликоген синтезінің негізгі ферменті гликогенсинтаза. Бұл «екінші» бақылау нүктесі.Гликогенсинтетазаның реттелуі: ол глюкозо-6-фосфаттың-артық мөлшерінен активтелінеді. Сондықтан, бұл қосылыстың басқа жолдарға жұмсалуы аз болса, онда гликоген синтезінің жылдамдығы жоғары болады. Гликогенсинтаза катализдейтін реакция қайтымсыз. Белгілі бір жағдайда гликоген ыдырауға қабілетті. Бұл айналма жолмен өтеді. Оның негізгі ферменті гликогенфосфорилаза (фосфорилаза). Бұл фермент гликоген молекуласын фосфор қышқылы қатысуымен глюкозо-1-фосфаттық фрагменті бөлінуін катализдейді. (С₆Н₁₀О5)n+Н₃РО₄=(С₆Н10О5)n-1+глюкозо-1-фосфат.Фосфорилаза гликоген ыдырауының шектеуші немесе реттеуші ферменті. Оның реттелуі: АТФ-тің артық мөлшерінде тежеледі, ал АДФ артық мөлшерінде активтелінеді.