Co je fosforylace substrátu?
fosforylace substrátu, také nazývaná fosforylace na úrovni substrátu, je biochemický proces, pomocí kterého buňky vytvářejí adenosin triphosfát (ATP) z adenosin difosfátu (ADP). K tomuto procesu dochází v cytoplazmě a je důležitým krokem v metabolické cestě známé jako glykolýza. ATP je koenzym kofaktor nebo koenzym, což znamená, že ačkoli není samotný protein, je nezbytný při řízení reakcí, přenášení energie a působení jako zdroj paliva pro buňku. Skupina fosfátu se skládá ze čtyř atomů kyslíku navázané na atom centrálního fosforu a nese záporné náboj. Enzym zprostředkovává reakci mezi ADP a fosfátovou sloučeninou. Produkty reakce jsou ATP a další sloučenina sestávající z vodíku, kyslíku a někdy fosforu. Vezmeme reakci jako celek, můžeme si představit ADP s jeho TWO fosfátové skupiny, které jsou přeměněny na ATP, molekulu se třemi fosfátovými skupinami, přidáním jedné fosfátové skupiny z jiné molekuly. Při glykolýze je glukóza cukru přeměněna na pyruvát organických kyselin a ATP. Tento proces je jádrem metabolismu, což umožňuje organismům transformovat cukr, který získávají z živin na energii.
Během kroku rané substrátové fosforylace v glykolýze je fosfátová skupina přenesena do ADP ze sloučeniny zvané 1,3-bisfosfoglycerát. Dva substráty, ADP a 1,3-bisfosfoglycerují, se vážou na enzymovou fosfoglycerační kinázu, která katalyzuje reakci. Vyrábí se ATP a 3-fosfoglycerát.
Poslední krok glykolýzy také zahrnuje fosforylaci substrátu. FosfoeNolpyruvát, vysokoenergetická fosfátová sloučenina, přenáší svou skupinu fosfátu na ADP prostřednictvím enzymu pyruvátové kinázy. Produkty jsou ATP a pyruvát, molekula sestávající z vodíku a kyslíku.
fosforylace substrátu je regulována vnějšími faktory a nemusí se vždy vyskytovat během glykolýzy. Pokud má například buňka velké množství ATP, ale malé ADP, reakce nemusí pokračovat, protože není dostatek ADP k použití. Přítomnost samotného ATP může také inhibovat zapojené enzymy.
hormony hrají roli také při regulaci glykolýzy. Nízká hladina glukózy v krvi, známá také jako nízká hladina cukru v krvi, vede k produkci glukagonu. Tento hormon se vyrábí v pankreatu a zvyšuje hladinu cukru v krvi. Inhibuje aktivitu pyruvátové kinázy v konečném kroku glykolýzy, což zabraňuje probíhání fosforylace substrátu.