Mitohondriya
Sitoplazma
Piruvat
¡aminokialotalar]
Glikoliz va glyukoneogenezning allosterik
boshqarilishi.
Glikoliz va glyukoneogenezning tezligi:
1. Birlamcto substratning konsentratsiyasiga.
2. Hujayraning energetik zaryadiga (ATF, ADF, AMF lar miqdori).
3. Ba’zi substrat va metabolitlarga bogiiqdir.
60-rasm. Glikoliz va glyukoneogenezning hujayra energetik
bilan idora etilishi
Glikoliz va glyukoneogenezning allosterik fermentlari bo‘lib, ular
m axsus faollashtiruvchi va ingibitorlar ta’sirida bu ikki jarayonni
regulyatsiya qilib turadilar. Glyukozaning parchalanishi va sintezlanishida
qatnashadigan hujayra regulyatorlariga quyidagi substrat va metabolitlar
k ira d i: h u jay ra d a g ly u k o n eo g en ezn in g tezligi o ksalo atsetatn i
konsentratsiyasiga bogiiq.
Alanin piruvatkinaza fermentining manfiy allosterik modifikatori
bo'lib, FEP hosil bo'lishini sekinlashtiradi.
Sitrat fosfofruktokinaza fermentini manfiy allosterik modifikatori,
glikolizning boshlang'ich bosqichlarini sekinlashtiradi.
A tsetil-K o A p iru v atk in azan i
faolligini susaytiradi
va
glyukoneogenezni tezlashtiradi. Yuqori molekulali yog kislotalari
Glyukoneogenezni tezlashtiradi (chunki fruktoza-difosfotaza fermentining
allosterik modifikatoridir) va glikolizni to‘xtatadi (chunki piruvatkinaza
hamda fosfofraktokinazalarning faolligini pasaytiradi).
Fruktoza-1,6-difosfat glikolizni tezlashtiradi, chunki piruvatkinaza
fermentining musbat allosterik modifikatoridir.
Glikoliz
ingibitoriari
Glyukoneogenez
ingibitoriari
Glyukoza
Glyukozo-6-fosfat
Adenilnukleotidlar AMF, ADF, ATF allosterik regulyatorlik vazifasini
o'taydi, hujayrada ATF-ning miqdori kamayib, ADF va AMF lam ing
m iqdori k o 'p ay g an d a glikoliz te z la sh a d i: glyukon eog enez esa
sekin lash ad i. C hunki, AMF v a A D F n in g m iqdori k o ‘p a y is h i
fosfofruktokinaza fermentining faolligini oshiradi; ATFning miqdorimng
ko'payishi esa piruvatkinaza fermentlarining faolligini pasaytiradi.
Shunday qiUb, hujayrada energiyaning kamayishi glyukoneogenezni
to‘xtatadi va glikolizni tezlashtiradi; aksincha, hujayrada energiyaning
ko'payishi esa glikolizni to‘xtatib, glyukoneogenezni tezlashtiradi.
Glikoliz va glyukoneogenezning o‘zaro
bog'liqUgi (K o risik li) ✓
, ;
Organizmning ayrim to‘qimalarida uglevod almashinuv jarayonlari
bir-birlari bilan bog'liq holatda, y a’ni bir-birlarini to‘ldirib.boradilar.
Masalan, muskul to‘qimasi faol ishlashi natijasida glikogen laktat
kislotasiga parchalanadi. Hosil bo'lgan laktat qon bilan jigargaboradi va
glikoneogenez jarayoni natijasida glyukozaga aylanadi. So‘ng esa
glyukoza jigardan, qon orqali yana muskul to‘qimasiga kelib, m a’lum
miqdori glyukogenga aylansa, m a’ lum miqdori energetik material sifatida
muskullarda parchalanadi va laktat hosil qilishi mumkin.
‘ i
Bu to'qimalararo (organlar) boshqarilish siklini
Karl va Gerta Korilar
(er-xotin) ochgan bo‘lib, hozirda bu kashfiyot «Kori sikli» deb nomlanadi.
Bu ilmiy ishlari uchun ular Nobel mukofotiga sazovor bo‘lganlar (61 -rasm).
So'nggi m a’lumotlarga ko‘ra, «Kori sikli» anaerob organizmlarda
doimiy bo'lib, inson organizmida ju d a kam ro‘y beradi. Chunki hosil
bo‘lgan laktatni asosiy miqdori m uskul to'qimasi (ish bajarm agan)
holatida oksidlanib, glyukoza va so‘ng glikogenga aylanadi.
,y G lynkozaning pentozofosfat siklida
(apotom ik yo‘I) parchalanishi va uning
fiziologik ahamiyati
Glyukozaning pentozofosfat hosil qilish yo‘li bilan parchalanishi
hujayra sitoplazmasida yuz beradi. Pentozofosfat sikli yoki apotomik
parchalanish yo‘lining ochilishi Varburg, Linman, Dikkens va VA.
Engelgardtlaming nomi bilan bogiiSdir. Ular hayvon hujayrasida
(m asalan , e ritro tsitla rd a ) geksozafosfatning ikki fosfotriozaga
parchalanm asdan turib, to ‘g ‘ridan-to‘g ‘ri oksidlanishini k o ‘rsatib
berganlar. Bu yo‘l bilan glyukozaning parchalanishi asosiy - aerob
parchalanishdan glyukoza-6-fosfat hosil bo‘lishi bosqichidanoq farqlana
boshlaydi. Agar aerob parchalanishda glyukoza-6-fosfat fruktoza-6-
fo sfa tg a, bu esa fo s fo rla n ib , fru k to z a -l,6 -d ifo sfa tg a aylansa,
pentozofosfat siklida glyukoza-6-fosfat to‘g ‘ridan-to‘g ‘ri oksidlanib,
CO, ajratib chiqaradi va pentozofosfatga aylanadi. Shuning uchun,
«pentozofosfat sikli»ni «uglevodlamig to‘g‘ridan-to‘g ‘ri oksidlanishi»
harn deyiladi.
U glevodlaraing p en to zo fo sfat sikli b o 'y ich a parchalanishda
b ird a n ig a 6 m o le k u la g ly u k o z a -6 -fo sfa t g ly u k o z a -6 -fo sfa t
degidrogenaza fermenti (kofermenti NADF+) ta’sirida oksidlanib (6 mol
NAD-Hj hosil qilib) 6 m olekula 6-fosfoglyukonolaktonga aylanadi. Bu
esa fosfoglyukonolaktonaza fermenti ta’sirida 6 molekula H:0 biriktirib,
6 molekula fosfoglyukonat hosil qiladi. Fosfoglyukonatdegidrogenaza
(koferm enti NADF+) ferm enti ta’sirida esa 6 m olekula CO, va 6
molekula NAD-H, ajralishi natijasida 5 fosfoglyukonat 6 molekula
ribuloza-5-fosfatga aylanadi. Bu esa oraliq 3 «C», 4 «C», 7 «C» li
metabolitlar (triozalar, tetrozalar, sedageptulozalar) paydo qilib bir
molekula H ,0 biriktirilishi bilan, 2 molekula fosfat kislota va 1 mol
pentoza (riboza) hamda 5 molekula glyukoza-6-fosfat bunyod qiladi.
Pentoza-6-fosfat siklida uglevodlaming parchalanishi quyidagi
tartibda boradi (62-rasm).
Pentoza fosfat siklini yana glyukozaning «apotomik parchalanishi»
«geksozom onofosfat sh u n ti» , «fosfoglyukonatli y o ‘l» deb ham
nomlanadi.
Uglevodlarni pentozofosfat siklida parchalanishi jarayonining
yigindi tenglamasi quyidagicha:
6Gluyukoza-6-fosfat+7HjO+12NADF+-*
5Gluyukoza-6- fosfat+6C02+ P i+ 12NADFH+12H+
yoki
Gluyukoza-6-fosfat + 7 H ,0 + 12NADF +
12NADFH+ 12H+
6C02+ Pi +
gtykozo-6-fosfat
giyKozo-e-TostaF
d e g i d r o g e n a
2
a
^-MADP*
glykazo-6-fosfat
g)ytazo-6-fosfa(
*•1
L -
ha
OP*
6-fosfoglykonat
deaidrooenaza
NAOPH ♦ HT
p M A D T H
6-fosfoglykonat
6-fosfoglykonat
C-fosJoglytonat
**
NAOP*
C , l^ -M A D T *
c J ^ N A C f '
NAOP + HT
P ^ H A O P H * « *
N ».M A O W
^ c o ,
r ^ c o ,
N c o j
r *
'C O j
ributazo-5-fosfat
3-epim efaza)
ribulozo-5-fosfat
_
_________
|
ketoizomeraza | I
\ 3-epim «faza I
rfbukwo-5-fosfat
ksiluloza-5-fosfat
c . ^
ribozo-5-fosfat
C .
ksiluioza-5-l6sfat
C s
glitseraldegid-3-fosfat
sedogeptutaza-3-foaiat
fruktozo-6-fosfat
<=•
Fosfogeksoizo-
meraza____
fruktozo-6-fosfat
GJrtseraldegi
C , |
Fosfotnozoizo-"
Akkriaza
Fosfogeksoizo-
meraza
maraza
1/2 fruktozo-16-tnsfosfat
Cl
Fru kto zo-I.b-
hisftisfataza
1/2 fruktozo-6-fosfat
Fosfogeksoizo-
maraza
glykoza-6-fosfat
glykoza-6-fosfat
^
gtykoza-6-fosfat
C .
c ,
c
Uglevodlami pentozofosfat siklida parchalanishi modda almashinuv
tez boradigan to ‘qim alarda (masalan: eritrotsitlar, jigar, sut bezlari,
buyrak usti bezi, limfa bezlari, yog‘ to‘qimalari) ro ‘y beradi.
Bu siklning asosiy vazifasi:
1. Organizmda qaytarilish yo‘li bilan boradigan sintetik reaksiyalami
NADFH, bilan ta’minlash.
2. K o fe rm e n tla r (N A D , FAD), n uklein k islo ta la r sintezida
qatnashadigan kerakli pentoza bilan ta’minlash.
3. Fotosintez reaksiyasida ishtirok etadi.
Saxaroza, laktoza, fru k to ^ , galakto
3
â>
alm ashinuvi va uning nasüy buzilishlari
Saxaroza, laktoza va maltoza disaxaridlari ichakda (oshqozon osti
bezi fermentlari) saxaraza, laktaza va maltaza ta’sirida hazmlanadi,
saxaraza, maltaza fennentlarining sintezlanishi kamayganda, saxaroza,
maltoza hamda laktozalaming hazmlanishi buziladi. Bu esa sut va sutli
ovqatlar iste’mol qilganda ich ketish (diareya), qayt qilish kabi hollami
keltirib chiqaradi. Bu nasliy kasallik b o ‘lib, bunda yuqoridagi
disaxaridlami va ulam i tutuvchi mahsulotlami, jumladan, hatto ona
sutini ham bolaning kundalik ratsioniga kiritmaslik lozim.
Fruktoza va galaktozalaming asosiy qismi geksokinaza, izomeraza
(va boshqa) ferm entlar ta’sirida glyukozaga aylanadi (63-rasm).
Ammo m a’lum m iqdor galaktoza va fruktozalar sorilib, qon bilan
jigarga va periferik to‘qimalarga o'tadilar. Ular to'qimada maxsus yo‘l!ar
bilan almashinib, so 'n g glikolitik parchalanishga qoshiladi. Masalan,
fruktoza quyidagi ikki y o ‘l bilan parchalanadi. Birinchi yo‘l spetsifik
bo'lm agan keto-geksokinaza fermenti ta ’sirida, ATF ishtirokida
fruktoza-6-fosfatga aylanadi va so'ng glikolitik y o ‘l bilan.Ikkinchi yo‘l
katta flziologik ahamiyatga ega bo‘lib, bunda fmktoza fosfofruktokinaza
fermenti ta’sirida (ATF ishtirokida) fruktoza-1-fosfatga aylanadi, bu
fru k to z a -1- f o s f a t
a ld o la z a
ta ’sirid a
g lits e ra ld e g id i
va
dioksiatsetonofosfatga parchalanadi, ular ham glikolitik yo‘! bilan
parchalanadilar.
Agar jigarda fruktoza-1-fosfataldolaza fermentining sintezlanishi
kamaysa, qonda fruktozaning miqdori ko payadi va hatto siydik bilan
ham ajraladi. F ruktoza- 1-fosfatning yigilishi jigarga zaharli ta’sir
ko'rsatadi. Natijada jigar shishadi, splenomegaliya yuz beradi, ba’zan
esa sariq kasalligi yuzaga keladi. Bu irsiy kasallik hisoblanib, yosh
bolalarda uchraydi va fruktozani singdira olmaslik vujudga keladi.
Glikogen
ATF
f qek¿¿klflá2a' "1
\ i QivKOKinaza l
Ovqat
Fruktozo-1-fosfat
Fruktazo-1,6-bisfo8fat
Aktotaza A- " " !
AUolazafe 1
Fruktozaga ¡rsiy toler-
antiikda btok
Fosfotñozoizo-
moraza
G!itseraldegKÍ-3-fosfat
Digidroksiatsetonfosfat
ATF
I
Aldotaza B
|
Trio k iñ a za
1
D-glítsefaidegíd
2-fosfo^litserat
Pinivat
63-rasra. Fruktoza almashinuvi sxemasi
Ammo vaqt o ‘tishi bilan, bola organizmi o 'sish i natijasida bu kasallik
sekin-asta tuzalib ketishi mumkin. Ungacha esa, saxaroza va fruktoza
iste’mol qilish man qilinadi.
Galaktoza esa jigarda galaktokinaza ta ’sirida fosforlanib (ATF
hisobiga) galaktoza-1 -fosfat, so‘ng u UDF-glyukoza bilan reaksiyaga
kirishib (galaktoza- 1-fosfaturidiltransferaza fermenti ta’sirida) UDF-
galaktozaga aylanadi. Bu esa UDFglyukoza epimeraza fermenti ta’sirida
UDF-glyukozaga aylanadi. Bular glikogen, laktoza, serebrozidlar va
glikoaminglikanlar (monosaxaridlar) sintezlashida qatnashadi (64-rasm).
Galaktoza
A T P -
Galaktokinaza | ©
A D P
À
G a la k la z a -l-f o e h t
GtyKaza-1-fMlat
(^UDFGIe_
y
Galakta
À
uridittf
Galaktoza-1 -fosfat
uridittransferaza
UDF
UOPGd
UDF galaktoza-
4-epimeraza
r
Laktoza
(
[l_8ktozasintaza|
Glykoza
UDPGLc
I
1-fosfat
GHcogen
Fosforilaza
Fosfoglykomutaza
11 GlyKoza-6-fosfataza~|
64-m sm . Galaktoza metabolizmi
G alaktoza-1-fo sfa t uridiltransferaza ferm enti ona suti bilan
oziqlanadigan bolalam ing jigarida bo‘ladi. Katta yoshli insonlar jigarida
UDF- galaktozapirofosforilaza fermenti bo‘lib, u UTF ishtirokida UDF-
galaktoza hosil bo ‘lishini katalizlaydi. Ba’zan organizmda galaktoza
alm ashinuvini tartib g a solib turuvchi ferm entlar sintezlanishini
ta ’minlaydigan genlam i mutatsiyaga uchrashi ro‘y berib, bu fermentlar
sintezini to‘xtashiga sabab bo'ladi. Natijada galaktoza almashinuvi ham
buziladi. B unda d e y a rli ham m a vaqt G alaktozan i fosforlanib
(galaktolinaza fermenti ta ’sirida va ATF sarflanishi bilan) Galaktoza-
1 -fosfatga a y la n is h i
k atalizlo v ch i
ferm en t g a la k to z a -1-
fosfaturidiltransferazani sintezlanishi buzilishi natijasida galaktozani
miqdori qonda ortishi galaktozemiya deyiladi.
Galaktozemiya bola organizmini rivojlanishini buzilishga, sariq
kasalligi, jigar sirrozi, aqliy zaiflikka olib keladi. Bu kasallik yosh
bolalarda (1-2 yoshgacha) uchrab, bunda galaktozem iyaning ogir
oqibatlarini bartaraf etish uchun bolani kundalik ovqati tarkibiga
sut qoshmaslik lozim. Galaktozemiyani aniqlash uchun eritrotsit
tarkibida spetsifik fermentni faolligini aniqlash lozim.
V'1'
Glikogenning fiziologik aham iyati
va metabolizmi
Glikogen (hayvon kraxm ali) glyukoza q oldiqlaridan tashkil
topgan polimer b o 'lib , bunda glyukozalar ozaro 1-4 va 1-6 glikozid
b o g ia r yordamida b ogianadilar va natijada shoxlangan glikogen
molekulasi hosil bo'ladi.
Q onda glyuk ozaning m iqdori is te ’m ol qilin g an uglevodlar
hisobiga ortganda, glyukozadan glikogen sintezi tezlashadi. Muskul
to'qim asining glikogeni esa jigar gliko genig a nisbatan kechroq
parchalanadi. Glikogen deyarli ham ma to 'q im alard a (hatto y og ‘
to‘qimasida) uchrab, uning parchalanishi va sintezlanishi to ‘xtovsiz
davom etadi. Shu glikogenning miqdori jigarda m a’lum turg‘unlikka
ega. Och qoldirilgan hayvonlar jigarida 24 soat ichida hamma jigar
glikogeni parchalanib ketadi, chunki u asosiy energetik manbadir.
H ayvonlar organizm idagi deyarli ham m a to ‘qim alar glikogen
sintezlay oladi, ammo glikogen biosintezi asosan jigar va skelet
muskullarida boradi. Bunda glyukoza fosfoglyurokinaza fermenti
ta’sirida, ATF ishtirokida (fosforlanish reaksiyasi borib) glyukoza-
6-fosfatga aylanadi: u fosfoglyukom utaza t a ’sirida glyukoza-1-
fosfatga, so‘ng glyukoza-1-fosfat-uridiltransferaza ta ’sirida va UTF
ishtirokida (pirofosfat ajratib), UDF glyukozaga: bu esa glikogen
sintetaza fermenti ta ’sirida va hali sintezlanib bo'lm agan glikogen
ishtirokida (UDF ajratib) glikogenga aylanadi:
Toqimalar faoliyati uchun energiya talab etilganda glikogen
g ly u k o z a g a
p a rc h a la n a d i.
B u n d a
a v v a lo
g lik o g e n
glikogenfosforilaza fermenti ta’sirida (H 3R 0 4) biriktirib, glyukoza-
1-fosfatga: so‘ng u fosfoglyukomutaza ta ’sirida glyukoza-6-fosfatga,
keyin glyukoza-6-fosfataza ta’sirida (H ,0 biriktirib, H3R 0 4 ajratib)
glyukozaga aylanadi.
UDP-glyukoze-1-fosfat
uridiltransferaza 2.7.7.9
sintez-gtyukogen
2.4.1.11
glyukan-
ferment 2.4.1.18
^
glikogen-fosforllaza
2.4.1.1
щ 4’-a-glyukanotransferaza
™
2.4.1.25
Ц amUo>1,6-glyukozidaza
3.2.1.33
jlgar
150g
ig
Jigar
i
glyukogenll
qon
glyukozo-1
fosfat
iglyukozo-6-l
, Degradatsiya
4 - ZSL
‘Г Г.‘ШЫ
qondagi
¿.^glyukoza
^ [glyukoza] ■
W ishakS
glikogenl \
'
gilÿükozo-6-
fosfat
glyukozo-6*
. fosfat
к
С
mushak
300 g
200 s
Glikogen alinashuvini adrenalin va insulin ta ’sirida
regulyatsiyasining molekulyar
mexanizmi
G likogen alm ashuvining re ak siy asid a qatnashadigan a s o s iy
gormonlar adrenalin va insulin b o iib , ular glikogenning parchalanish
va sintezlanish jarayonlarini asosiy fermentlari (glikogenfosforilaza va
glikogensintetaza) faolligigata’sir ko'rsatadilar.
Toqimalaming glyukozaga b o ig a n talabi oshganda glikogenoliz,
ya’ni glikogenni glyukozaga parchalanishi tezlashadi. Bunda adrenalinni
(buyrak usti bezi mag‘iz qismi gormoni) ajralishi tezlashib, u hujayra
membranasidagi adrenalinga xos retseptorlar orqali membranadagi
a d e n ila tsik la z a ferm entining fa o llig in i o sh irad i: h a ra k a td a g i
adenilatsiklaza ATF dan sAMF hosil bo‘lishini tezlashtiradi. sAM F
nofaol proproteinkinazani faol proteinkinazaga aylantiradi: bu kam aktiv
glikogenfosforilaza «B» ni aktiv glikogenfosforilazaga «A » ga
aylantiradi. Bu vaqtda glikonegfosforilaza «B» proteinkinaza ta’sirida
va 4 molekula ATF ishtirokida (4 mol ADF ajratib) fosforlanadi;
fosforlangan glikogenfosforilaza «A» faoldir. Glikogenfosforilaza «A»
glikoliz uchun glyukoza qoldiqlarini tayyorlovchi ferment bo‘lib,u 2
xil shaklda bo‘ladi:
1. Glikogenfosforilaza «A» faol, fosforlangan
2. Glikogenfosforilaza «B» nofaol, fosforlanmagan.
Glikogenfosforilaza «A» glikogenni glyukoza-1-fosfatga ( H ,RO t
biriktirib) aylanishini tezlashtiradi; u esa fosfoglyukomutaza ta’sirida
glyukoza-6-fosfataza ta’sirida glyukoza va H 3R 0 4 ga parchalanadi.
Shunday qilib, adrenalinning glikogen parchalanishidagi sxem atik
molekulyar mexanizmi quyidagicha boradi (65-rasm).
Maxsus fosfataza fermenti ta’sirida esa faol fosforilaza «A» (4 N ,0
ishtirokida) 4H3R 0 4 ajratib nofaol glikogenfosforilaza «B» ga aylanadi.
Glikogenfosforilaza «B» ning faolligi allosterik modulyator sAM F
ta’sirida oshadi, aksincha ATF bu ferm ent uchun manfiy modulyator
b o iib glikogenfosforilazaning faolligini pasayishiga sabab b o ia d i.
Shunday qilib glikogenfosforilaza fermentining faolligi AM Fning
ATFga boigan nisbati bilan belgilanadi. Muskul to'qimasi tinch holatida
deyarli hamma glikogenfosforilaza fermenti nofaol formada b o ia d i.
Chunki bunda ATFning m iqdori A M F ning m iqdoridan a n c h a
yuqoridadir. Glikogen almashinuvi reaksiyasida glyukagon (oshqozon
osti bezi hujayralari), glyukokortikosteroidlar (buyrak usti bezi p o'stloq
qavat), jinsiy gormonlar (erkak va ayollar jinsiy bezlarining gormonlari)
ham qatnashadilar. B u gorm onlar ham qonda, ham to 'q im ad a
glyukozaning miqdori ko'payishiga sabab bo'ladilar. Shuning uchun
bu gorm onlam i diabetogen gormonlar deydilar. Ular glyukozani
glikogendan emas, balki aminikoslotalaming azotsiz qoldiqlari va yog‘
m o d d alarin i p a r c h a la n is h m ahsulo tlaridan h o sil b o ‘lishini
faollashtiradilar.
Aktivmas
adenilatsiklaza
AdranaNn
Aktiv
adenllataM az a
A T F
s A M F -----------------------
s AM F ga bog'Uk
aktivmas proteinkinaza
Dostları ilə paylaş: