กลูโคส 6-ฟอสเฟต

(เปลี่ยนทางจาก Glucose 6-phosphate)

กลูโคส 6-ฟอสเฟต (Glucose 6-phosphate; G6P) บางครั้งเรียกว่า รอบินเซินเอสเทอร์ (Robison ester) เป็นน้ำตาลกลูโคสที่ถูกฟอสฟอรีเลต (phosphorylation) ที่หมู่ไฮดรอกซีบนคาร์บอน 6 โดย G6P นั้นเป็นไดแอนไอออน (dianion) ที่พบได้มากในเซลล์ เนื่องด้วยกลูโคสส่วนใหญ่ที่เข้าสู่เซลล์จะถูกฟอสฟอรีเลตในลักษณะเดียวกันนี้

กลูโคส 6-ฟอสเฟต
ชื่อ
IUPAC name
D-Glucopyranose 6-phosphate
เลขทะเบียน
3D model (JSmol)
ChEBI
เคมสไปเดอร์
MeSH Glucose-6-phosphate
UNII
  • InChI=1S/C6H11O9P/c7-3-2(1-14-16(11,12)13)15-6(10)5(9)4(3)8/h2-10H,1H2,(H2,11,12,13)/t2-,3-,4+,5-,6?/m1/s1 ☒N
    Key: NBSCHQHZLSJFNQ-GASJEMHNSA-N checkY
  • InChI=1/C6H11O9P/c7-3-2(1-14-16(11,12)13)15-6(10)5(9)4(3)8/h2-10H,1H2,(H2,11,12,13)/t2-,3-,4+,5-,6u/m1/s1
    Key: NBSCHQHZLSJFNQ-SEZHTIIRBF
  • O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)OC(O)[C@@H]1O
คุณสมบัติ
C6H13O9P
มวลโมเลกุล 260.136
หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa

ด้วยตำแหน่งสำคัญในเคมีระดับเซลล์นั้นทำให้ G6P มีจุดจบที่ต่างกันไปภายในเซลล์ G6P เป็นส่วนสำคัญในวิถีเมแทบอลิซึมอยู่สองส่วน คือ ไกลโคไลซิส และวิถีเพนโทสฟอสเฟต

นอกจากนี้ G6P ยังสามารถถูกเปลี่ยนเป็นไกลโคเจน หรือแป้งเพื่อการเก็บสะสมได้ การเก็บสะสมนี้จะถูกกักเก็บในตับและกล้ามเนื้อในรูปของไกลโคเจนในสัตว์หลายเซลล์ส่วนใหญ่ และในรูปของแป้งในเซลล์ หรือไกลโคเจนกรานูลในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ

การผลิต

แก้

จากกลูโคส

แก้

ภายในเซลล์ G6P จะผลิตโดยกระบวนการฟอสฟอรีเลชั่น (phosphorylation) ของกลูโคสบนคาร์บอนที่หก กระบวนการนี้มีเอนไซม์ hexokinase (ในเซลล์ส่วนใหญ่) หรือ glucokinase (ในบางเซลล์ โดยเฉพาะเซลล์ตับ) ประกอบ ในปฏิกิริยานี้มีการใช้พลังงานเทียบเท่ากับ 1 ATP

D-Glucose Hexokinase α-D-Glucose 6-phosphate
     
ATP ADP
 
 
  Glucose 6-phosphatase

สารประกอบ C00031 บนฐานข้อมูล KEGG Pathway Database เอนไซม์ 2.7.1.1 บนฐานข้อมูล KEGG Pathway สารประกอบ C00668 บนฐานข้อมูล KEGG Pathway Database ปฏิกิริยา R01786 บนฐานข้อมูล KEGG Pathway

จากไกลโคเจน

แก้

G6P นั้นสามารถผลิตจากกระบวนการ glycogenolysis จาก glucose 1-phosphate ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์แรกจากการสลายพอลีเมอร์ของไกลโคเจน

วิถีเพนโทสฟอสเฟต

แก้

เก็บในรูปไกลโคเจน

แก้

หากระดับน้ำตาลในเลือดนั้นสูง ร่างกายจะจัดเก็บกลูโคสส่วนเกิน หลังกลูโคสถูกแปลงเป็น G6P แล้ว โมเลกุลของ G6P จะถูกเปลี่ยนเป็น glucose 1-phosphate ด้วยเอนไซม์ phosphoglucomutase ที่ซึ่งจากนั้นจะรวมเข้ากับ uridine triphosphate (UTP) เกิดเป็น UDP-glucose ขับเคลื่อนด้วยกระบวนการไฮโดรไลซิสของ UTP ซึ่งจะปล่อยฟอสเฟตออกมา จากนั้น UDP-glucose ซึ่งถูกกระตุ้นแล้วจะสามารถเพิ่มเข้าไปยังโมเลกุลไกลโคเจนที่กำลังเติบโตด้วยเอนไซม์ glycogen synthase ทั้งกระบวนการใช้พลังงาน 1 ATP สำหรับการเก็บกลูโคส 1 โมเลกุล และแทบไม่ใช้พลังงานในการนำมันออกมาจากที่เก็บ

เมื่อร่างกายต้องการกลูโคส glycogen phosphorylase โดยมีเอนไซม์ orthophosphate ช่วย จะตัดโมเลกุลหนึ่งออกจากสายไกลโคเจน โมเลกุลนั้นจะอยู่ในรูปของ glucose 1-phosphate ที่ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็น G6P ด้วย phosphoglucomutase ต่อมาหมู่ฟอสฟอริล (phosphoryl group) บน G6P จะถูกดึงออกด้วย glucose 6-phosphatase เกิดเป็นกลูโคสอิสระที่ซึ่งจะสามารถส่งออกนอกเซลล์เข้าไปในกระแสเลือดได้ต่อไป

ดีฟอสฟอรีเลชั่นและการปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด

แก้

เอนไซม์ glucose 6-phosphatase ในร่างแหเอนโดพลาสมิก จะกำจัดหมู่ฟอสเฟตออกจาก G6P ที่เกิดขึ้นในกระบวนการ glycogenolysis หรือ gluconeogenesis เกิดเป็นกลูโคสอิสระ กลูโคสอิสระนี้จะถูกส่งออกไปจากร่างแหเอนโดพลาสมิกผ่านทาง GLUT2 ไปยังเซลล์อื่นที่ต้องการใช้

ดูเพิ่ม

แก้
 
The image above contains clickable links
วิถีเมแทบอลิกของไกลโคไลซิสเปลี่ยนกลูโคสเป็นไพรูเวตผ่านชุดของสารเมแทบอไลต์มัธยันตร์ (intermediate metabolites)    แต่ละการดัดแปรทางเคมีนั้นเกิดขึ้นโดยเอนไซม์ที่ต่างกัน    ขั้นตอน 1 และ 3 มีการใช้ ATP และ    ขั้นตอน 7 และ 10 สร้าง ATP นับตั้งแต่ขั้นตอนที่ 6–10 จะเกิดขึ้นสองเท่าต่อหนึ่งโมเลกุลของกลูโคส ซึ่งนำไปสู่ผลผลิตสุทธิของ ATP

อ้างอิง

แก้
  • Berg, Jeremy M.; Tymoczko, Stryer (2002). Biochemistry (5th ed.). New York: W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-3051-0.