Phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân

Phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân, được hoạt hóa dị lập thể bởi AMP và fructose 2,6 – bisphosphate. Nồng độ của hai chất này tăng khi nguồn năng lượng dự trữ của tế bào giảm đi.

Giải Chuyên đề Sinh học 10 Bài 5: Khái quát về công nghệ enzyme

Luyện tập và vận dụng 3 trang 34 Chuyên đề Sinh học 10: Phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng điều khiển quá trình đường phân, được hoạt hóa dị lập thể bởi AMP và fructose 2,6 – bisphosphate. Nồng độ của hai chất này tăng khi nguồn năng lượng dự trữ của tế bào giảm đi.

a) Dựa vào sơ đồ điều hòa, hãy nêu cơ chế hoạt hóa của enzyme phosphofructokinase – 1.

b) Giả sử, các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra một loại thuốc giảm béo dựa trên hoạt động của fructose 2,6 – bisphosphate. Các phân tử thuốc được sản xuất dựa trên cơ chế làm tăng ái lực với fructose 2,6 – bisphosphate. Hãy giải thích cơ chế giảm béo của loại thuốc này.

Lời giải:

a) Cơ chế hoạt hóa của phosphofructokinase – 1:

- Phosphofructokinase – 1 là enzyme quan trọng trong điều khiển quá trình đường phân, được hoạt hóa dị lập thể bởi AMP và fructose 2,6 – bisphosphate. Khi nồng độ hai chất này tăng sẽ xúc tác chuyển hóa fructose 6 – phosphate.

- Ngược lại, ATP và citrate là chất ức chế enzyme phosphofructokinase – 1 nên khi hai chất này tăng sẽ ức chế chuyển hóa fructose 6 – phosphate. Khi fructose 6 – phosphate dư thừa do không được chuyển hóa sẽ tạo thành fructose 2,6 – bisphosphate, chất này lại kích thích hoạt động của enzyme giúp tăng cường chuyển hóa fructose 6 – phosphate.

b) Cơ chế giảm béo của loại thuốc này: Thuốc giảm béo làm tăng ái lực với đường fructose 2,6 – bisphosphate dẫn đến làm giảm nồng độ fructose 2,6 – biphosphate, từ đó tăng cường chuyển hóa fructose 6 – phosphate để tạo fructose 2,6 – bisphosphate. Quá trình này tiêu tốn ATP, ATP sẽ giảm sự ức chế hoạt động của enzyme phosphofructokinase – 1, từ đó làm tăng cường chuyển hóa đường phân, hạn chế tích lũy năng lượng dư thừa dưới dạng lipid, giúp cơ thể giảm béo.