Thành viên:Naazulene/Glycogenesis

Đừng nhầm lẫn với Glycolysis, Glycogenolysis, hoặc Gluconeogenesis.

Glycogenesis là quá trình tổng hợp glycogen từ glucose. Quá trình này được kích hoạt trong pha nghỉ sau chu trình Cori trong gan, cũng như bởi insulin khi đường huyết cao.

Các bước

• Glucose được chuyển thành glucose 6-phosphate bởi glucokinase hoặc hexokinase, sử dụng một ATP (giống bước đầu của đường phân)
• Glucose-6-phosphate được chuyển thành glucose-1-phosphate bởi phosphoglucomutase (từ đây khác với đường phân)
• Glucose-1-phosphate được chuyển thành UDP-glucose bởi UDP-glucose pyrophosphorylase. Pyrophosphate được hình thành, sau đó được thủy phân bởi pyrophosphatase thành hai phân tử phosphate.
• UDP-glucose là nguyên liệu của quá trình lắp ráp glycogen. Sự láp ráp glycogen dó 3 enzyme đảm nhận:
  • Glycogenin chịu trách nhiệm tạo chuỗi glycogen sơ khai. Chuỗi glycogen này ngắn, sau đó mới được nối dài và chẻ nhánh bởi những enzyme khác. Glycogenin là một homodimer và có một đồng phân tyrosine trong mỗi tiểu đơn vị đóng vai trò như vị trí neo của đầu khử cửa glycogen. Chuỗi glycogen sơ khai được hình thành ở đây, từ khoảng 7 phân tử UDP-glucose.
  • Glycogen sythase bám vào đầu 4-OH của chuỗi glycogen để thêm từng UDP-glucose vào, tạo thành các α-1:4 glycosidic là liên kết mạch thẳng
  • Enzyme tạo nhánh glycogen thực hiện chức năng như tên của nó bằng cách chuyển đầu cuối của một chuỗi về một vị trí trước đó và tạo liên kết α-1:6 glycosidic là liên kết mạch nhánh. Những nhánh này sau đó sẽ được kéo dài bởi glycogen synthase.

Metabolism of common monosaccharides, including glycolysis, gluconeogenesis, glycogenesis and glycogenolysis

Control and regulations

Glycogenesis responds to hormonal control.

One of the main forms of control is the varied phosphorylation of glycogen synthase and glycogen phosphorylase. This is regulated by enzymes under the control of hormonal activity, which is in turn regulated by many factors. As such, there are many different possible effectors when compared to allosteric systems of regulation.

Epinephrine (adrenaline)

Xem thêm: Epinephrine

Glycogen phosphorylase is activated by phosphorylation, whereas glycogen synthase is inhibited.

Glycogen phosphorylase is converted from its less active "b" form to an active "a" form by the enzyme phosphorylase kinase. This latter enzyme is itself activated by protein kinase A and deactivated by phosphoprotein phosphatase-1.

Protein kinase A itself is activated by the hormone adrenaline. Epinephrine binds to a receptor protein that activates adenylate cyclase. The latter enzyme causes the formation of cyclic AMP from ATP; two molecules of cyclic AMP bind to the regulatory subunit of protein kinase A, which activates it allowing the catalytic subunit of protein kinase A to dissociate from the assembly and to phosphorylate other proteins.

Returning to glycogen phosphorylase, the less active "b" form can itself be activated without the conformational change. 5'AMP acts as an allosteric activator, whereas ATP is an inhibitor, as already seen with phosphofructokinase control, helping to change the rate of flux in response to energy demand.

Epinephrine not only activates glycogen phosphorylase but also inhibits glycogen synthase. This amplifies the effect of activating glycogen phosphorylase. This inhibition is achieved by a similar mechanism, as protein kinase A acts to phosphorylate the enzyme, which lowers activity. This is known as co-ordinate reciprocal control. Refer to glycolysis for further information of the regulation of glycogenesis.

Calcium ions

Calcium ions or cyclic AMP (cAMP) act as secondary messengers. This is an example of negative control. The calcium ions activate phosphorylase kinase. This activates glycogen phosphorylase and inhibits glycogen synthase.

See also

• Glycogenolysis
• Glycogen synthase
• Glycogen storage disease

References

Bản mẫu:Carbohydrate metabolism