АВТОНОМНАЯ САМОРЕГУЛЯЦИЯ ГМФ-ПУТИ.

Лимитирующим звеном ГМФ-пути является реакция окисления 6-фосфоглюконовой кислоты, катализируемая 6-фосфоглюконат-дегидрогеназой. V_max этого фермента меньше, чем V_max любого другого фермента ГМФ-пути. Поэтому он определяет собой V_max всего ГМФ-пути в целом и является лимитирующим ферментом. Но он не является ключевым, потому что не является регуляторным.

Регуляторный фермент ГМФ-пути - это глюкозо-6-фосфат-дегидро-геназа.

Его V_max больше, чем у 6-фосфоглюконатдегидрогеназы, поэтому он не является лимитирующим. Но он ингибируется избытком АТФ и своего продукта НАДН₂. Значит, в определенных условиях его V_max может стать меньше, чем V_max 6-фосфоглюконатдегидрогеназы. В этих условиях лимитирующая роль переходит к глюкозо-6-фосфатдегидрогеназе.

Таким образом, роль ключевого фермента ГМФ-пути выполняют сразу 2 фермента - обе дегидрогеназы, которые разделяют между собой функции ключевого и лимитирующего ферментов. Эти ключевые ферменты являются "пунктами вторичного контроля" ГМФ-пути. Скорость ГМФ-пути определяется либо 6-фосфоглюконат-дегидрогеназой, либо (когда много НАДФН₂ и АТФ) - глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназой. Реакции ГМФ-пути регулируются генетически на уровне биосинтеза этих ферментов.

ГМФ-путь существует не во всех типах клеток. Наиболее интенсивно ГМФ-путь протекает в печени, эритроцитах, надпочечниках, половых железах, жировой ткани и молочной железе. Но даже в этих тканях ГМФ-путем расщепляется не более 25-30% глюкозы.

Почему в этих тканях ГМФ-путь имеет такое значение?

Потому что клеткам этих тканей нужно много НАДФН₂.

Например: В жировой ткани с большой скоростью идет синтез жиров. В печени - синтез жиров, холестерина. В коре надпочечников и в половых клетках синтезируются стероидные гормоны. Для этого нужно много НАДФН₂.

Регуляция на генетическом уровне идет медленно, требуется время для проявления эффекта этого типа регуляции. Автономная регуляция приводит к практически мгновенному эффекту.

Зачем нужен ГМФ-путь в эритроцитах? Здесь тоже требуется НАДФН₂, но не для синтезов, а для защиты от токсических эффектов кислорода. В эритроцитах многие ферменты имеют в активных центрах

SH-группы, которые могут окисляться под действием кислорода. Накопленный при распаде глюкозы в ГМФ-пути НАДФН₂ позволяет регенерировать эти SH-группы.