Распад (метаболизм) гликогена - гликогенолиз. Синтез и распад гликогена в печени. Гормональная регуляция.  Гликоген – основной запасной полисахарид в животных клетках. Полимер с α1→4 гликозидными связями. Разветвления на α1→6 связях. Ветвление каждые 8-12 остатков. Более компактный, чем крахмал. В печени присутствует в виде крупных гранул – α-розеток, составленных из 20-40 мелких (отдельные молекулы в 106 дальтон, 21нм, 55000 Glc, 2000 невосстанавливающих концов). На гранулах сидят ферменты (синтез/распад гликогена). До 10% массы печени. Почему гликоген? Снижение вклада в осмолярность (0,01мкМ против 0,4М)! [основы биохимии Ленинджера, 353] Синтез гликогена - гликогенез. [Ленинджер, II, 154] Главным образом происходит в печени. Меньше – в мышцах (доступный источник энергии для аэробного и анаэробного метаболизма). Как субстрат полимеризации используются сахаронуклеотиды (нуклеотид тип активирует аномерный С сахара). Почему они? Ø Их образование необратимо. Значит и метаболические пути эти необратимы. При конденсации NTP с сахаром выделяется PPi, который сразу расщепляется неорганической пирофосфатазой (сдвиг равновесия, сопряженная реакция для ↓ΔG) Ø Нуклеозидные части могут обратимо связываться с ферментом → выделение дополнительной свободной энергии → вклад в каталитическую активность. Ø Нуклеозиды – классные уходящие группы → облегчают нуклеофильную атаку, активируя атом, с которым связываются Ø Нуклеотид «помечает» данную молекулу глюкозы, на синтез гликогена, например. Процесс: 1)D-Glc + ATP → D-Glc-6-P + ADP. Фермент: ГЕКСОКИНАЗА (I и II в мышцах, IV в печени). (Есть альтернативный извращенский способ сделать D-Glc-6-P: Glc из пищи становится лактатом в эритроцитах, а в печени при глюконеогенезе становится D-Glc-6-P) 2)D-Glc-6-P ↔ D-Glc-1-P Фермент: ФОСФОГЛЮКОКИНАЗА 3) Ключевая реакция:D-Glc-1-P + UTP → UDP-Glc + PPi. Фермент: UDP-ГЛЮКОЗОПИРОФОСФОРИЛАЗА. Равновесие опять сдвигается к продуктам засчет расщепления пирофосфата. 4) ПРАЙМЕРдля навешивания глюкозок: фрагмент из 8-ми остатков. Его делает ГЛИКОГЕНИН, катализируя присоединение первых 8ми Glc, начиная с его Tyr194 (картиночку см ниже) 5) Фермент: ГЛИКОГЕНСИНТАЗА переносит остаток глюкозы на НЕвосстанавливающий конец растущей цепи гликогена. Делает только α1→4-связи. 6) Ветвление: фермент 1,4→1,6-ТРАНСГЛИКОЗИДАЗА (ГЛИКОЗИЛ-4,6-ТРАНСФЕРАЗА) – перетаскивает 6-7 остатков (от хвоста не менее 11 остатков) на –ОН группу С6 остатка в той же или в другой цепи. БОЛЬШЕ НЕВОССТАНАВЛИВАЮЩИХКОНЦОВ БОГУ КОНЦОВ!! Работа гликогенсинтазы:  Ветвление:  Как сделать праймер? + Обещанная картиночка. Две реакции: 1) Гликозилирование Tyr194. Его гидроксильная группа атакует С1 в UDP-Glc. 2) Гидроксил С4 атакует С1 следующей UDP-Glc  Распад (метаболизм) гликогена - гликогенолиз. Задача – расщепить до глюкозо-1-фосфата. Фермент: ГЛИКОГЕНФОСФОРИЛАЗА (). Катализирует атаку Pi на α1→4-гликозидную связь на невосстанавливающем конце (таких концов на гликогене куча, что ускоряет процесс при надобности). Реакция фосфоролиза. Получается α-D-глюкозо-1-фосфат. Часть энергии гликозидной связи уходит в фосфат. Кофактор: пиридоксальфосфат (на картинке →) Роляет фосфатная группа. Работает как обычная кислота – катализирует атаку фосфатика на гликозидную связь. Это НЕОБЫЧНО для пиридоксальфосфата (обячно он участвует в метаболизме амк) Гликогенфосфорилаза умеет щепить только α1→4-связи. За 4 остатка до α1→6 (ветвление) обламывается.  |