兩條路徑不能同時全速運作(否則就是陶侃搬磚,花 ATP 把 glucose 變 pyruvate,又花更多 ATP 把 pyruvate 變回 glucose),必須精準切換。
三個反向酵素對的調控
餵飽狀態(血糖高,胰島素分泌)→ 糖解開、糖質新生關:
- Fructose-2,6-bisphosphate(F2,6BP)濃度升高 → 活化 PFK-1、抑制 F1,6BPase
- Glucokinase(肝)被核輸出、從抑制蛋白釋放出來工作
- Pyruvate kinase 去磷酸化 → 活化
飢餓 / 禁食(血糖低,升糖素分泌)→ 糖質新生開、糖解關:
- F2,6BP 降低 → 抑制 PFK-1、釋放 F1,6BPase
- Pyruvate kinase 被 PKA 磷酸化 → 去活化(肝)
- PEPCK 和 G6Pase 的基因表現被誘導
Hexokinase vs. Glucokinase
兩個酵素都把 glucose 磷酸化,但扮演的角色完全不同:
| 特性 | Hexokinase(HK) | Glucokinase(GK,HK-IV) |
| 組織 | 幾乎所有細胞 | 肝、胰 β 細胞 |
| Km | 低(~0.1 mM) | 高(~10 mM) |
| Vmax | 低 | 高 |
| 被 G6P 抑制? | 是(product inhibition) | 否 |
| 調節 | G6P feedback | 不被 G6P 抑制;在肝被 GKRP 抑制蛋白調控 |
| 功能 | 低血糖時也能工作(每個細胞都得到糖) | 血糖高時才開工(肝處理餐後高血糖;β 細胞感知血糖分泌胰島素) |
HexoK 低 Km 讓組織優先用糖;GlucoK 高 Km 讓肝只在血糖超過一般水平時才大量吸糖,這個分工讓身體維持血糖恆定。
糖解的三個限速調控點
- Hexokinase:被 G6P 回饋抑制(肌肉)
- PFK-1:真正的主限速。活化:AMP、F2,6BP;抑制:ATP、citrate、H⁺。
- Pyruvate kinase:活化:F1,6BP(feed-forward);抑制:ATP、alanine;肝 PK 被 PKA 磷酸化去活化。
Enolase 和其他中間酵素不是調控點,它們被認為是「總是開著」。
本節對應國考題 共 5 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
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