جلوكوز 6-فوسفات

جلوكوز 6-فوسفات ( G6P ، ويسمى أحيانًا إستر روبيسون ) هو سكر جلوكوز مفسفر عند مجموعة الهيدروكسيل على الكربون 6. هذا الأنيون الثنائي شائع جدًا في الخلايا حيث أن غالبية الجلوكوز الذي يدخل الخلية سيصبح مفسفرًا بهذه الطريقة.

نظراً لموقعه البارز في الكيمياء الخلوية ، فإن جلوكوز 6-فوسفات له العديد من المصائر المحتملة داخل الخلية. فهو يقع في بداية مسارين أيضيين رئيسيين : مسار تحلل الجلوكوز ومسار فوسفات البنتوز .

إضافةً إلى هذين المسارين الأيضيين، يمكن تحويل جلوكوز 6-فوسفات إلى جليكوجين أو نشا للتخزين. ويتم هذا التخزين في الكبد والعضلات على شكل جليكوجين لدى معظم الحيوانات متعددة الخلايا ، وفي حبيبات النشا أو الجليكوجين داخل الخلايا لدى معظم الكائنات الحية الأخرى.

عندما تزداد نسبة NADP ⁺ إلى NADPH ، يحتاج الجسم إلى إنتاج المزيد من NADPH (عامل مُختزل للعديد من التفاعلات مثل تخليق الأحماض الدهنية واختزال الجلوتاثيون في كريات الدم الحمراء ). ^{[ 1 ]} سيؤدي ذلك إلى نزع الهيدروجين من الجلوكوز-6-فوسفات (G6P) وتحويله إلى 6-فوسفوجلوكونات بواسطة إنزيم نازع هيدروجين الجلوكوز-6-فوسفات . ^{[ 1 ]} يُعد هذا التفاعل غير العكوس الخطوة الأولى في مسار فوسفات البنتوز، الذي يُنتج العامل المساعد المفيد NADPH بالإضافة إلى ريبولوز-5-فوسفات ، وهو مصدر للكربون لتخليق جزيئات أخرى. ^{[ 1 ]} كذلك، إذا احتاج الجسم إلى سلائف النيوكليوتيدات للحمض النووي (DNA) من أجل النمو والتخليق، فسيتم أيضًا نزع الهيدروجين من G6P ليدخل مسار فوسفات البنتوز. ^{[ 1 ]}

إذا احتاجت الخلية إلى الطاقة أو الهياكل الكربونية للتخليق، فإن جلوكوز 6-فوسفات يُستهدف لعملية تحلل الجلوكوز . ^{[ 2 ]} يُحوّل جلوكوز 6-فوسفات أولاً إلى فركتوز 6-فوسفات بواسطة إنزيم فوسفوجلوكوز إيزوميراز ، الذي يستخدم المغنيسيوم كعامل مساعد . ^{[ 2 ]}

ألفا- د -جلوكوز 6-فوسفات	إنزيم فوسفوجلوكوز إيزوميراز		β- D- فركتوز 6-فوسفات
	إنزيم فوسفوجلوكوز إيزوميراز

المركب C00668 في قاعدة بيانات مسارات KEGG . الإنزيم 5.3.1.9 في قاعدة بيانات مسارات KEGG . المركب C05345 في قاعدة بيانات مسارات KEGG . التفاعل R00771 في قاعدة بيانات مسارات KEGG .

يحوّل هذا التفاعل جلوكوز 6-فوسفات إلى فركتوز 6-فوسفات تمهيدًا لفسفرته إلى فركتوز 1،6-ثنائي الفوسفات . ^{[ 2 ]} تُعدّ إضافة مجموعة الفوسفوريل الثانية لإنتاج فركتوز 1،6-ثنائي الفوسفات خطوةً غير قابلة للانعكاس، ولذلك تُستخدم لاستهداف تحلل جلوكوز 6-فوسفات بشكلٍ غير قابل للانعكاس لتوفير الطاقة اللازمة لإنتاج ATP عبر عملية تحلل الجلوكوز .

انقر على الجينات والبروتينات والمستقلبات أدناه للانتقال إلى المقالات ذات الصلة. ^{[ § 1 ]}

[[ملف:

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

]]

تحرير عملية تحلل الجلوكوز وتكوين الجلوكوز

1. ↑ يمكن تعديل خريطة المسار التفاعلية على WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .

إذا ارتفعت مستويات الجلوكوز في الدم، يحتاج الجسم إلى آلية لتخزين الجلوكوز الزائد. بعد تحويله إلى جلوكوز-6-فوسفات (G6P)، يمكن تحويل جزيء الجلوكوز إلى جلوكوز-1-فوسفات بواسطة إنزيم فوسفوجلوكوموتاز . ثم يتحد جلوكوز-1-فوسفات مع يوريدين ثلاثي الفوسفات (UTP) لتكوين جلوكوز-UDP ، مدفوعًا بتحلل UTP، مما يؤدي إلى إطلاق الفوسفات. الآن، يمكن لجلوكوز-UDP المنشط أن يُضاف إلى جزيء الجليكوجين المتنامي بمساعدة إنزيم جليكوجين سينثاز . تُعد هذه آلية تخزين فعالة للغاية للجلوكوز، إذ لا يتطلب تخزين جزيء جلوكوز واحد سوى جزيء ATP واحد، ولا يتطلب إخراجه من المخزن أي طاقة تقريبًا. يعمل جلوكوز-6-فوسفات كمنشط ألوستيري لإنزيم جليكوجين سينثاز، وهذا منطقي لأنه عندما يرتفع مستوى الجلوكوز، يجب على الجسم تخزين الجلوكوز الزائد على شكل جليكوجين. من ناحية أخرى، يتم تثبيط إنزيم جليكوجين سينثاز عندما يتم فسفرته بواسطة بروتين كيناز خلال أوقات الإجهاد الشديد أو انخفاض مستويات الجلوكوز في الدم، عن طريق تحفيز الهرمونات بواسطة الجلوكاجون أو الأدرينالين .

عندما يحتاج الجسم إلى الجلوكوز كمصدر للطاقة، يقوم إنزيم فوسفوريلاز الجليكوجين ، بمساعدة مجموعة فوسفات ، بفصل جزيء من سلسلة الجليكوجين. يكون الجزيء المفصول على شكل جلوكوز-1-فوسفات، والذي يمكن تحويله إلى جلوكوز-6-فوسفات (G6P) بواسطة إنزيم فوسفوجلوكوموتاز. بعد ذلك، يقوم إنزيم جلوكوز-6-فوسفاتاز بفصل مجموعة الفوسفات من G6P، مما يؤدي إلى تكوين جلوكوز حر. يستطيع هذا الجلوكوز الحر عبور الأغشية والدخول إلى مجرى الدم للوصول إلى مختلف أنحاء الجسم.

تُعبّر خلايا الكبد عن إنزيم جلوكوز 6-فوسفاتاز الغشائي في الشبكة الإندوبلازمية. يقع الموقع التحفيزي على السطح الداخلي للغشاء، حيث يُزيل مجموعة الفوسفات من جلوكوز 6-فوسفات الناتج أثناء تحلل الجليكوجين أو استحداث الجلوكوز . يُنقل الجلوكوز الحر خارج الشبكة الإندوبلازمية عبر GLUT7 ويُطلق في مجرى الدم عبر GLUT2 ليتم امتصاصه من قِبل الخلايا الأخرى. تفتقر خلايا العضلات إلى هذا الإنزيم، لذا تستخدم الألياف العضلية جلوكوز 6-فوسفات في مساراتها الأيضية الخاصة، مثل تحلل الجلوكوز. ومن المهم أن هذا يمنع الخلايا العضلية من إطلاق مخزون الجليكوجين الذي حصلت عليه في الدم.

• الجلوكوز
• جلوكوز 1-فوسفات
• نقص إنزيم جلوكوز-6-فوسفات ديهيدروجينيز
• الجليكوجين
• مسار فوسفات البنتوز