5.7:5.7 Деполімеризація крохмалю та глікогену
- Page ID
- 3491
Звичайно, для багатьох організмів їжа, яка використовується клітинами, не у вигляді простих розчинів глюкози, а складається з різних полімерних біомолекул. Розпад цих молекул описано в наступних розділах.
Деполімеризація крохмалю та глікогену
Глікоген і крохмаль - це довгі розгалужені полімери глюкози, які забезпечують швидко доступне джерело молекул глюкози для гліколізу. У всеїдних і травоїдних первинним джерелом вуглеводів (а значить і глюкози) є дієтичний крохмаль. катаболізм амілози і амілопектину у людини починається в роті слинної а- амілазою. Цей фермент розриває α (1-4) зв'язки обох молекул крохмалю за винятком кінців і поблизу точок гілок (у випадку амілопектину). Хоча слинний фермент інактивується кислотністю шлунка, панкреатична а-амілаза йде працювати на крохмаль, який досяг тонкої кишки. Продукт цих перетравлень включає мальтозу, мальтотриоз, декстрини. На них діють інші кишкові ферменти: α- глюкозидаза видаляє окремі глюкози з олігосахаридів, а- декстриназа, також відома як фермент дерозгалуження, може розривати α (1-6) зв'язки, а також α (1-4) зв'язки.
Розпад глікогену відрізняється, оскільки більшість розщеплення глікогену відбувається внутрішньо для клітин організму, а не в травному тракті. Первинним ферментом є фосфорилаза (також відома як глікогенфосфорилаза), яка розриває зв'язок кінцевої глюкози з сусідом, замінюючи фосфатну групу. При цьому утворюється глюкозо-1-фосфат, який за допомогою фосфоглюкомутази може бути перетворений в глюкозо-6-фосфат. G6P, звичайно, може увійти в гліколітичний шлях. Також важливий фермент розгалуження глікогену, оскільки фосфорилаза не може працювати ближче п'яти залишків глюкози до ділянки гілки.

Фосфорилаза - це гомодимер, який аллостерично контролюється глюкозою, G6P та АТФ негативно, а AMP позитивно. Окрім алостеричних місць зв'язування цих молекул та місця зв'язування субстрату, фосфорилаза також зв'язує піридоксаль-5-фосфат як важливий кофактор. P5P отримують з піридоксину, або вітаміну В 6.
Подібно до фосфогліцерат-мутази на етапі 8 гліколізу, фосфоглюкомутаза - це фосфорильований фермент, який тимчасово переносить свою фосфатну групу в субстрат з утворенням глюкозо-1,6-бісфосфату проміжного продукту.
Фермент дерозгалуження фактично має дві функції: він передає трисахарид з 4-цукрової гілки на стороні «1» розгалуження α (1-6) до кінця гілки, з'єднаної з «6» стороною точки гілки. Потім він гідролізує α (1-6), що з'єднує нальну глюкозу гілки, залишаючи нерозгалужену ланцюг глюкози для нападу фосфорилази.
Використання глікогену представляє цікаве питання: навіщо використовувати його як молекулу накопичення енергії, коли жири більш рясні у більшості тварин і більш ефективні при упаковці потенційної енергії? Як описано в наступному розділі, жирні кислоти можуть метаболізуватися лише аеробно, тому вони не можуть служити резервним джерелом палива в анаеробних умовах. Крім того, навіть в аеробних умовах катаболізм жирних кислот не може генерувати глюкозу, яка потрібна не тільки для клітинного палива, але і в крові для механізмів контролю зворотного зв'язку, що регулюють організмний метаболізм.