**Glukóza-6-fosfát** (**G6P**) je derivát glukózy fosforylovaný na uhlíku C6. Tento dianión je veľmi bežný v bunkách, keďže väčšina glukózy, ktorá vstupuje do bunky, je fosforylovaná týmto spôsobom.

Kvôli jej dôležitej pozícii v chémii buniek je glukóza-6-fosfát súčasťou mnohých rôznych dráh. Nachádza sa na začiatku dvoch hlavných metabolických dráh, glykolýzy a pentózafosfátovej dráhy. Okrem týchto dvoch hlavných dráh sa G6P premieňa na glykogén alebo škrob na uskladnenie. V pečeni alebo svaloch sa G6P ukladá do podoby glykogénu u väčšiny zvierat, u väčšiny ostatných organizmov sa potom ukladá do vnútrobunkového škrobu alebo glykogenových granúl.

Glykolýza
---------

V bunkách vzniká G6P fosforyláciou glukózy na uhlíku 6C. Túto reakciu katalyzuje enzým hexokináza vo väčšine buniek a v niektorých bunkách u vyšších zvierat ju katalyzuje glukokináza, obzvlášť v bunkách pečene. Počas tejto reakcie sa spotrebuje jeden ekvivalent ATP. Hexokináza využíva horčík (Mg2+) ako kofaktor, je schopná využiť i mangán (Mn2+). Táto reakcia má v bunke veľmi zápornú hodnotu ΔG a je jednou z reakcií, ktoré určujú smer glykolýzy.

Hlavným dôvodom okamžitej fosforylácie glukózy je, aby sa predišlo jej difúzii von z bunky. Fosforyláciou sa na glukózu naviaže nabitá fosfátová skupina, takže G6P nemôže ľahko prejsť bunkovou membránou.

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
| D-glukóza | hexokináza | α-D-glukóza-6-fosfát |
|  |   |  |
| ATP | ADP |
|  |
| Pi | H2O |
|   |
|   | glukóza-6-fosfatáza |  |

Ak bunka potrebuje energiu alebo uhlíkové atómy pre syntézu, tak sa glukóza-6-fosfát spracuje pomocou glykolýzy. Glukóza-6-fosfát sa najprv mení na fruktóza-6-fosfát pôsobením fosfoglukózaizomerázy, ktorá takisto využíva horčík ako kofaktor.

|  |  |  |
| --- | --- | --- |
| α-D-glukóza-6-fosfát | fosfoglukózaizomeráza | β-D-fruktóza-6-fosfát |
|  |   |  |
|  |  |
|  |
|  |  |
|   |
|   | fosfoglukózaizomeráza |  |

Táto reakcia premieňa glukóza-6-fosfát na fruktóza-6-fosfát, aby sa neskôr mohla fosforylovať podruhé za vzniku fruktóza-1,6-bisfosfátu. Vznik fruktóza-1,6-bisfosfátu, ktorý katalyzuje fosfofruktokináza, je jedným z rýchlosť určujúcich krokov glykolýzy. Naviazanie druhej fosfátovej skupiny je ireverzibilným krokom, takže sa využíva na označenie molekuly glukóza-6-fosfátu na rozklad, čo vedie k zisku ATP pomocou glykolýzy.

Pentózafosfátová dráha
----------------------

*Bližšie informácie v hlavnom článku: Pentózafosfátová dráha*
Prvá časť pentóza fosfátovej dráha. Glukóza-6-fosfát je označený číslom **1**.
Keď sa v bunke zvyšuje pomer NADP+ k NADPH, telo potrebuje tvoriť viac NADPH (ktorý funguje ako redukčne činidlo v niekoľkých reakciách, napríklad syntéze mastných kyselín a redukcii glutatiónu v erytrocytoch). To vedie k dehydrogenácii G6P za vzniku 6-fosfoglukonátu pôsobením glukóza-6-fosfátdehydrogenázy. Tento krok je ireverzibilný a je to prvý krok pentózafosfátovej dráhy, ktorou sa tvorí užitočný NADPH ako i ribulóza-5-fosfát, ktorá funguje ako zdroj uhlíkových atómov pre syntézu ďalších látok. G6P sa dehydrogenuje a spracuje pomocou pentózafosfátovej dráhy i v prípade, že telo potrebuje prekurzory na syntézu nukleotidov pre DNA.

Súvis s glykogénom
------------------

### Glykogenolýza

G6P takisto vzniká počas glykogenolýzy z glukóza-1-fosfátu, ktorý je prvým produktom rozkladu polymérneho glykogénu. Keď telo potrebuje glukózu pre tvorbu energie, glykogénfosforyláza s pomocou ortofosfátu odštiepi molekulu glukózy z glykogénového reťazca. Štiepená molekula je v podobe glukóza-1-fosfátu, ktorý sa pomocou fosfoglukomutázy premieňa na G6P. Fosfátová skupina na G6P sa potom môže štiepiť pôsobením glukóza-6-fosfatázy, čím vzniká voľná molekula glukózy. Táto glukóza môže prejsť membránami, vstúpiť do krvného riečišťa a presunúť sa do iných častí tela.

### Uskladnenie v glykogéne

Ak je hladina glukózy v krvi vysoká, telo potrebuje spôsob, ktorým nadbytočnú glukózu uložiť. Po premene glukóza na G6P sa G6P premieňa na glukóza-1-fosfát pôsobením fosfoglukomutázy. Glukóza-1-fosfát sa potom spája s uridíntrifosfátom (UTP), čím vzniká UDP-glukóza. Reakcia je hnaná hydrolýzou UTP, čím sa štiepi anorganický fosfát. Aktivovanú UDP-glukózu potom možno naviazať na rastúcu molekulu glykogénu pomocou glykogénsyntázy. Tento spôsob uskladnenia glukózy je veľmi účinný, pretože stojí len jednu molekulu 1 ATP na uskladnenie jednej molekuly glukóza a nestojí prakticky žiadnu energiu na jej uvoľnenie. Je dôležité, že glukóza-6-fosfát je alosterický aktivátor glykogénsyntázy, čo dáva zmysel, pretože pri vysokej hladine glukózy by telo malo skladovať nadbytočnú glukózu v podobe glykogénu. Na druhej strane, glykogénsyntáza je inhibovaná, keď je fosforylovaná proteínkinázou počas období veľkého stresu alebo nízkej hladiny glukózy v krvi, čo indukujú hormóny glukagón a adrenalín.

### Defosforylácia a presun do krvného riečišťa

Bunky pečene exprimujú transmembránový enzým, glukóza-6-fosfatázu, v endoplazmatickom retikule. Katalytické miesto sa nachádza na strane lúmenu membrány a štiepi fosfátovú skupinu z G6P, ktorý sa tvorí pomocou glykogenolýzy alebo glukoneogenézy.[chýba zdroj] Voľná glukóza sa potom presúva von z endoplazmatického retikula pomocou GLUT7[chýba zdroj] a vďaka GLUT2 sa presúva do krvného riečišťa, odkiaľ ju môžu prijať ostatné bunky. Svalové bunky nemajú glukóza-6-fosfatázu, takže svalové vlákna využívajú G6P pre svoje vlastné použitie v rámci dráh ako je glykolýza. Dôležité je, že to neumožňuje svalovým bunkám uvoľniť ich zásobu glykogénu do krvného riečišťa.

Referencie
----------

1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12  VOET, Donald. *Biochemistry*. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. (4th edition.) Dostupné online. ISBN 978-0-470-57095-1. S. 593-670.
2. 1 2 3 4 5  ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. *Biochémia*. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 149-161, 201-203.
3. 1 2 3  KOMODA, Tsugikazu; MATSUNAGA, Toshiyuki. *Biochemistry for Medical Professional*. [s.l.] : Academic Press, 2015. ISBN 978-0-12-801918-4. DOI:10.1016/B978-0-12-801918-4.00004-9 Chapter 4 - Metabolic Pathways in the Human Body, s. 25–63. (po anglicky)
4. 1 2 3  LITWACK, Gerald. *Human Biochemistry*. [s.l.] : Academic Press, 2018. ISBN 978-0-12-383864-3. DOI:10.1016/b978-0-12-383864-3.00006-5 Chapter 6 - Insulin and Sugars, s. 131–160. (po anglicky)

Literatúra
----------

* BERG, Jeremy M.; Tymoczko, Stryer. *Biochemistry*. 5th. vyd. New York : W.H. Freeman and Company, 2002. Dostupné online. ISBN 0-7167-3051-0.

Zdroj
-----

*Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Glucose 6-phosphate na anglickej Wikipédii.*

| * z
* d
* u
Glykolýza a glukoneogenéza |
| --- |
| Glykolýza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Glukóza
* Glukóza-6-fosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 2-Fosfoglycerát
* Fosfoenolpyruvát
* Pyruvát

 |
| Enzýmy | 
* Hexokináza
* Hexózafosfátizomeráza
* Fosfofruktokináza
* Aldoláza
* Triózafosfátizomeráza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Fosfoglyceromutáza
* Enoláza
* Pyruvátkináza

 |

 |
| Glukoneogenéza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Pyruvát
* Oxalacetát
* Malát
* Fosfoenolpyruvát
* 2-Fosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Glukóza-6-fosfát
* Glukóza

 |
| Enzýmy | 
* Pyruvátkarboxyláza
* PEP karboxyláza
* Enoláza
* Fosfoglyceromutáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* Triózafosfátizomeráza
* Aldoláza
* Fruktóza-1,6-bisfosfatáza
* Hexózafosfátizomeráza
* Glukóza-6-fosfatáza

 |

 |
| Spojenie s ostatnými metabolickými dráhami | 
* Citrátový cyklus
	+ Acetylkoenzým A
	+ Pyruvátdekarboxyláza
* Kvasenie

 |