Differenza tra esochinasi e glucochinasi

Il differenza principale tra esochinasi e glucochinasi è che il esochinasi è un enzima presente in tutte le cellule mentre la glucochinasi è un enzima presente solo nel fegato. Inoltre, l'esochinasi ha un'alta affinità nei confronti del glucosio mentre la glucochinasi ha una bassa affinità nei confronti del glucosio.

Esochinasi e glucochinasi sono due enzimi coinvolti nella conversione del glucosio in glucosio 6-fosfato (G6P) durante la glicolisi.

Aree chiave coperte

1. Cos'è l'esochinasi
     - Definizione, tipi, ruolo
2. Che cos'è Glucokinase
     - Definizione, Proprietà, Ruolo
3. Quali sono le somiglianze tra esochinasi e glucochinasi
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra esochinasi e glucochinasi
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Affinità, localizzazione cellulare, glucochinasi, glucosio, glucosio 6-fosfato (G6P), esochinasi

Cos'è l'esochinasi

L'esochinasi è l'enzima responsabile della conversione del glucosio in glucosio 6-fosfato. Può fosforilare altri esotici oltre al D-glucosio come D-fruttosio, 5-cheto-D-fruttosio, 2-deossi-D-glucosio, D-mannosio e D-glucosamina. I quattro principali tipi di esochinasi sono esochinasi I, II, III e IV. Le prime tre esochinasi, esochinasi I-III, possono essere trovate in tutte le cellule del corpo mentre esochinasi IV o glucochinasi si trovano solo nelle cellule epatiche e nelle cellule β-pancreatiche.

Figura 1: azione esochinasi

G6P all'interno delle cellule viene utilizzato per mantenere il gradiente di diffusione verso le cellule dal sangue, mantenendo un assorbimento continuo di glucosio da parte delle cellule. Il G6P non è liberamente diffondibile fuori dalla cella. Inoltre, il valore Km e la Vmax di esochinasi I-III è basso, dando un'alta affinità al glucosio e bassa capacità, rispettivamente. La bassa capacità dell'enzima aiuta a saturare l'enzima anche in presenza di bassi livelli di glucosio. L'esochinasi I-III sono enzimi allosterici, che sono inibiti dalle elevate quantità di G6P. Ciò mantiene il glucosio nel sangue e il glucosio può essere poi assorbito dal fegato.

Che cos'è Glucokinase

La glucochinasi è un tipo di esochinasi presente solo all'interno delle cellule epatiche e delle cellule β-pancreatiche. Hanno un ruolo vitale nel metabolismo dei carboidrati. È anche chiamato esochinasi IV o esochinasi D e codificato dal GCK gene sul cromosoma 7 negli esseri umani. L'unico substrato della glucochinasi è il D-glucosio e l'enzima funziona solo a livelli elevati di glucosio poiché ha una scarsa affinità con il glucosio. La glicolisi rallenta nel fegato e il glucosio nel fegato è utilizzato principalmente per sintetizzare il glicogeno in un processo noto come glicogenesi. Tuttavia, la glucochinasi viene stimolata dall'insulina in presenza di alti livelli di glucosio nel sangue per sottoporsi a glicolisi.

Figura 2: Effetto dell'insulina sulla glucochinasi

Durante la fame, a basse concentrazioni di glucosio nel sangue, il fegato non assume glucosio; quindi, la glucochinasi non è funzionale a causa dei bassi livelli di glucosio.

Somiglianze tra esochinasi e glucochinasi

• Esochinasi e glucochinasi sono due tipi di enzimi coinvolti nella glicolisi.
• Sono isoenzimi, enzimi con diversa struttura e stessa funzione.
• Entrambi convertono il glucosio in glucosio 6-fosfato.
• Sono enzimi limitanti nella glicolisi.
• Questi enzimi intrappolano il glucosio all'interno della cellula poiché G6P non può diffondersi liberamente fuori dalla cellula.

Differenza tra esochinasi e glucochinasi

Definizione

L'esochinasi si riferisce a qualsiasi gruppo di enzimi che accelerano la fosforilazione degli esosi (come nella formazione di glucosio-6-fosfato da glucosio e ATP) nel metabolismo dei carboidrati mentre la glucochinasi si riferisce a una esochinasi presente soprattutto nel fegato, che catalizza la fosforilazione di glucosio nei processi metabolici.

Trovato in

L'esochinasi si trova in ogni cellula metabolizzante nel corpo, mentre la glucochinasi si trova solo nelle cellule epatiche e nelle cellule β-pancreatiche.

Tipo di substrato

Inoltre, esochinasi agisce su zuccheri esosi compreso il glucosio mentre la glucochinasi agisce solo sul glucosio.

Km Valore e affinità

Inoltre, esochinasi ha un valore di Km basso; quindi, ha una maggiore affinità con il glucosio, mentre la glucochinasi ha un valore di Km elevato; quindi, ha una minore affinità con il glucosio.

Vmax

Inoltre, esochinasi ha una Vmax bassa; quindi, è saturo anche a bassi livelli di glucosio mentre la glucochinasi ha una Vmax elevata; quindi, ha un'alta capacità nei confronti del glucosio.

Importanza

Inoltre, l'esochinasi è coinvolta nella produzione di energia nelle cellule normali mentre la glucochinasi riduce la glicolisi nelle cellule del fegato.

Controllo del feedback

Inoltre, la quantità di G6P regola l'esochinasi mentre nessun effetto di feedback agisce sulla glucochinasi.

Effetto dell'insulina

Più avanti, l'insulina non ha effetto su esochinasi mentre l'insulina stimola la glucochinasi.

Conclusione

L'esochinasi è un enzima presente in tutte le cellule viventi, coinvolto nella fosforilazione del glucosio. D'altra parte, la glucochinasi è un tipo di esochinasi presente solo nel fegato. L'esochinasi ha un'alta affinità nei confronti del glucosio mentre la glucochinasi ha una bassa affinità nei confronti del glucosio. Pertanto, l'esochinasi aiuta nella glicolisi nelle cellule normali mentre la glucochinasi facilita la glicogenesi nel fegato. La principale differenza tra esochinasi e glucochinasi è la localizzazione cellulare e il ruolo.

Riferimento:

1. “glicolisi”. BiologyGuide.net, Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Hexokinase-glucose" di Jmun7616 - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia 
2. "Glucose Insulin Release Pancreas" di Aydintay - Opera propria (di dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia