Glykolýza začíná glukózou, jenže v jídle jsou i jiné cukry. Mléko přináší galaktózu, řepný cukr a ovoce fruktózu. A svaly i játra mají zásobu v glykogenu. Každý z těch cukrů musí buňka nejdřív přestavět na glukózu nebo na některý z meziproduktů glykolýzy. Podle toho, jakou cestou a kde do ní vstoupí, se buňce vyplatí víc, nebo míň.
Jak hrát: nahoře máš cukry, se kterými pracuješ, pod nimi karty enzymů. Klepni na cukr a pak na enzym, který ho umí přestavět. Karta ukazuje, co z čeho udělá a jestli to stojí ATP. Jakmile z cukru uděláš glukózu nebo meziprodukt glykolýzy, pusť ho do ní tlačítkem Do glykolýzy. Nahoře v panelu se počítá, kolik ATP buňka vložila, kolik dostala zpátky a jaký je zisk.
Co se tu doopravdy děje
Ze střeva se do krve vstřebají jen jednotlivé cukry. Škrob proto nejdřív rozštěpí amyláza ze slin a ze slinivky a dvojcukry pak enzymy na povrchu střevní sliznice: maltózu, sacharózu i laktózu. Všechno to jsou hydrolýzy, štěpení vodou. Glykogen v buňkách ale štěpí glykogenfosforyláza fosfátem a glukóza z něj odchází rovnou jako glukóza-1-fosfát. Fosfoglukomutáza ho pak přestaví na glukóza-6-fosfát. Hexokináza tak nemusí utratit ATP a glukóza z glykogenu vynese 3 ATP místo 2.
Galaktózu přestavují játra oklikou přes cukry navázané na nukleotid UDP. Uridylyltransferáza vymění galaktóza-1-fosfát za glukóza-1-fosfát z UDP-glukózy a epimeráza pak z UDP-galaktózy udělá zpátky UDP-glukózu. Cyklus se točí dokola a UDP-glukóza se v něm nespotřebuje. Když galaktokináza chybí, hromadí se v krvi galaktóza a v oční čočce z ní vzniká galaktitol, který už u kojenců způsobí šedý zákal. Přísné omezení galaktózy v jídle příznaky hodně zmírní. Nedostatek uridylyltransferázy je vážnější. Hromadí se galaktóza-1-fosfát a nemoc brzdí růst i vývoj řeči a rozumu a poškozuje játra, někdy smrtelně, a to i když se galaktóza z jídla vyřadí.
Fruktózu ve svalech a ledvinách fosforyluje hexokináza na šestém uhlíku. V játrech ji fruktokináza fosforyluje na prvním, fruktóza-1-fosfát se rozštěpí na dvě triózy a obě skončí jako glyceraldehyd-3-fosfát. Do glykolýzy tak vstoupí až za fosfofruktokinázou-1. A glukóza-6-fosfatáza, která z glukóza-6-fosfátu dělá volnou glukózu, je jen v játrech, ledvinách a buňkách střevní sliznice. Díky ní můžou játra posílat glukózu do krve. Kdyby ji měly i ostatní tkáně, rozkládala by jim glukóza-6-fosfát, který potřebují pro glykolýzu. Víc je v kapitole První rameno schodiště.
Vidíš chybu, nebo ti tu něco nesedí? Napiš mi →
Kup mi kafeZdroje
- Nelson D. L., Cox M. M., Hoskins A. A. Lehninger Principles of Biochemistry, 8. vyd. W. H. Freeman, 2021. Kap. 14.2 (Feeder Pathways for Glycolysis): fosforolýza glykogenu a řešená úloha 14-1 (3 ATP místo 2), trávení škrobu a dvojcukrů hydrolýzou, vstřebávání jen jednoduchých cukrů, laktáza, přestavba galaktózy přes UDP-galaktózu a UDP-glukózu a galaktosemie (obr. 14-10), fruktóza ve svalech a v játrech (obr. 14-9). Kap. 14.4: glukóza-6-fosfatáza jen v játrech, ledvinách a buňkách střevní sliznice. Kap. 14, úloha 14 a její řešení: co se hromadí při nedostatku galaktokinázy a uridylyltransferázy. E-kniha nemá tištěná čísla stran, citujeme proto oddíly, obrázky a úlohy.
- Hra je zjednodušený model. Každý cukr ve hře je jedna molekula, jen škrob z krajíce a zásoba glykogenu zastupují po dvou glukózách. Enzymy uvnitř buněk hra dovolí jen v tkáních, kde je uvádí učebnice. Trávicí enzymy ale fungují v každé úrovni, i když doopravdy pracují ve střevě, ještě než cukry doputují krví do jater nebo do svalu. Bilance počítá jen ATP vložené a vyrobené v glykolýze, bez NADH a dýchání.