Egzokinaza i glukokinaza dva su enzima koji interveniraju u prvoj fazi glikolize.
Heksokinaza može pretvoriti glukozu u glukozu 6-fosfat u stanicama: to omogućuje prodiranje glukoze unutar stanica dok se glikemija ne vrati na ispravne vrijednosti; ako se fosforilacija glukoze ne dogodi u stanicama, njezin bi ulazak u stanice prestao čim unutarćelijska koncentracija glukoze bude jednaka izvanstaničnoj.
Heksokinaza je prisutna u svim stanicama organizma i u svim stanicama fosforilira glukozu kako bi smanjila njezinu unutarstaničnu koncentraciju, pa gradijentom glukoza može nastaviti ulaziti u stanice: tim se procesom glikemija u krvi regulira nakon jela.
Ako se glikolizom proizvede više ATP -a nego što se koristi, tada se glikolitički put može usporiti; jedna od strategija za to je usporavanje djelovanja heksokinaze. Heksokinaza je podložna inhibiciji proizvoda; ovaj enzin, osim katalitičkog mjesta na koje se veže supstrat, ima i mnoga druga mjesta koja mogu prepoznati modulator: ako glukoza 6-fosfat nastoji nakupiti, tada taj proizvod može inhibirati alosterik na heksokinazi. Glukoza 6-fosfat, dok vrši djelovanje nekonkurentnog inhibitora na enzim, troši se (djelovanjem enzima iz drugog koraka), pa se, prema zakonu djelovanja mase, ravnoteža pomiče prema stvaranju proizvoda i proces se nastavlja.
Glukoza 6-fosfat se unutar stanica proizvodi u velikoj koncentraciji pa dolazi do snažne inhibicije djelovanja heksokinaze (koja stoga više ne može razgraditi glukozu): kako bi se osiguralo da je glukoza fosforilirana, enzim glukokinaza intervenira.
U stanicama jetre (a dijelom i u bubrezima), putem odgovarajućeg signala koji daje inzulin, inducira se ekspresija gena koji kodira glukokinazu. Ako se šećer u krvi poveća, proizvodi se inzulin, hormon koji proizvode beta stanice gušterače; s proizvodnjom inzulina šalje se poruka ciljnim stanicama koje su u ovom slučaju hepatociti (stanice jetre) i adipociti (stanice masnog tkiva). Na tim stanicama postoji poseban protein, nazvan receptor, koji prepoznaje inzulin i veže ga u tvorbu inzulinsko-receptorskog kompleksa; sve se to pretvara u niz signala koji vode do jedne ili više strategija (metabolički putevi) za smanjenje koncentracije unutarstanične glukoze: osobito kompleks enzim-supstrat inducira ekspresiju gena koji kodira glukokinazu.
Glukokinaza je enzim sposoban, poput heksokinaze, prenijeti fosforil iz ATP -a u glukozu, ali ima drugačiju strukturu od heksokinaze: nema negativno mjesto modulatora proizvoda; stoga se fosforilacija glukoze javlja u hepatocitima čak i izvan energetske potrebe, dok šećer u krvi ne dosegne normalnu razinu.
L "heksokinaza je sveprisutni enzim koji je prisutan u svim stanicama; s druge strane, glukokinaza je tipična za stanice jetre (c" je samo u jetri). Glukokinaza ima prolaznu prisutnost, zapravo se otkriva nakon jela kada razina glukoze u krvi može porasti od 5 mM do 12-14 mM.
Glukokinaza je inducibilni enzim, odnosno prisutan je u stanici kad joj zatreba i nije prisutan ako njegovo djelovanje nije potrebno (radi se o krhkom enzimu), dok je heksokinaza enzim prisutan u svim stanicama u koncentraciji gotovo konstantan (konstitutivni enzim) i vrlo je otporan.
Stoga glukokinaza omogućuje brže smanjenje unutarćelijske koncentracije glukoze i posljedično se smanjuje koncentracija glukoze u krvi jer gradijentom ulazi u stanice.
Glukokinaza je osjetljiva na proteolitičke enzime koji je nakon nekog vremena razgrađuju; svaka molekula razgrađene glukokinaze mora se zamijeniti drugom molekulom sve dok je prisutan signal inzulina; kada je koncentracija inzulina snižena, ostaje proizvodnja glukokinaze i ostaje samo heksokinaza.
U hepatocitu se, osim glikolize, mora dogoditi i brzo hvatanje glukoze u krvi s ciljem zadržavanja kao rezerve i korištenja u slučaju potrebe: glukoza 6-fosfat se nakuplja u hepatocitima i, nakon odgovarajućih transformacija, postaje materija rezerve (glikogen). Glikogen je polisaharid koji čini tjelesnu rezervu energije; nakuplja se u stanicama (osobito u jetri i mišićima) u obliku granula; ako hranom ne unosite dovoljno ugljikohidrata, tada se zalihe glikogena razgrađuju
NASTAVLJA: Drugi dio glikolize "
