分析论述题

简述磷酸果糖激酶与果糖1,6-二磷酸酶的功能及其活性调节。

【正确答案】

磷酸果糖激酶是糖酵解途径的关键调节酶,而果糖1,6-二磷酸酶是糖异生途径的调节 酶之一。同一物质对两个酶的调节作用是相反的,在细胞中通常是一条途径打开,则另一 条途径关闭,避免能量和物质的无效循环。其活性调节如下:
(1)磷酸果糖激酶(磷酸果糖激酶Ⅰ)利用ATP催化6-磷酸果糖产生1,6-二磷酸果糖的反 应,该反应是糖酵解途径的限速反应。
(2)果糖1,6-磷酸酶催化1,6-二磷酸果糖产生6-磷酸果糖的反应,该反应是糖异生途径的限 速反应之一。
(3)如果两个酶催化的反应同时进行,细胞将出现无效利用能量的过程。正常的生理条件 下这种情况不会发生。
(4)2,6-二磷酸果糖和AMP是磷酸果糖激酶的激活剂,同时又是果糖1,6-二磷酸酶的抑制 剂;同样,ATP是磷酸果糖激酶的抑制剂,反过来ATP又是果糖1,6-二磷酸酶的激活剂。 当细胞中2,6-二磷酸果糖浓度升高时,磷酸果糖激酶被激活,糖酵解途径加速;同时,果 糖1,6-二磷酸酶被抑制,糖异生作用会减速,保证细胞不会出现边合成1,6-二磷酸果糖, 边降解1,6-二磷酸果糖,无效消耗ATP的情况发生。

【答案解析】