Глюкоза может окисляться в 3-х разных участках

Помимо использования глюкозы для синтеза гликогена и образования других гексоз (галактозы и фруктозы), фосфорилированная глюкоза может окисляться по 3-м основным направлениям:

1. Окисление глюкозы в дихотомическом пути, протекающем как в анаэробных (гликолиз), так и аэробных условиях (в этом пути «туловище» глюкозы расщепляется пополам – дихотомия).

2. Окисление глюкозы и последующее отщепление 1-го углеродного атома глюкозы в апотомическом пути (apex - верхушка). Этот путь называется также пентозофосфатным.

3. Окисление глюкозы и последующее отщепление 6-го углеродного атома глюкозы – глюкуроновый путь.

Синтез гликогена и все пути окисления глюкозы начинаются с образования глюкозо-6-фосфата:

Гексокиназа, глюкокиназа

Глюкоза + АТФ Глюкозо-6-фосфат + АДФ

Хотя глюкокиназа является одним из 4-х изоферментов гесокиназы (гексокиназа 4), между гексокиназой и глюкокиназой имеются важные различия: 1/ гексокиназа способна фосфорилировать не только глюкозу, но и другие гексозы (фруктозу, галактозу, маннозу), в то время как глюкокиназа активирует только глюкозу, 2/ гексокиназа присутствует во всех тканях, глюкокиназа – в гепатоцитах, 3/ гексокиназа обладает высоким сродством к глюкозе (Кm < 0,1 ммоль/л), напротив, глюкокиназа имеет высокую Кm (около 10 ммоль/л), т.е. её сродство к глюкозе мало и фосфорилирование глюкозы возможно только при массивном поступлении сахара в печень. На высоте пищеварения активирование глюкокиназы препятствует резкому увеличению поступления гюкозы в общий кровоток; в перерывах между приёмами пищи для включения глюкозы в обменные процессы вполне достаточно гексокиназной активности. При диабете из-за низкой активности глюкокиназы (синтез и активность которой зависит от инсулина) этот механизм не срабатывает, поэтому глюкоза не задерживается в печени и вызывает гипергликемию.