En av de viktige prosessene i kroppen er glukoneogenese. Dette er navnet på den metabolske veien som fører til at glukose dannes fra ikke-karbohydratforbindelser (spesielt pyruvat).
Hva er funksjonene? Hvordan reguleres denne prosessen? Det er mange viktige nyanser angående dette emnet, og nå er det verdt å ta hensyn til dem.
Definition
Så, glukoneogenese er prosessen med syntese av glukose fra stoffer som har en opprinnelse uten karbohydrat. Det foregår hovedsakelig i leveren, litt mindre intensivt - i nyrebarken og tarmslimhinnen.
Denne prosessen inkluderer alle reversible glykolysereaksjoner med spesifikke bypass. Enkelt sagt gjentar han ikke reaksjonene av glukoseoksidasjon fullstendig. Hva skjer? Glukoneogenese er en prosess som kan forekomme i alle vev. Det eneste unntaket er 6-fosfatasereaksjonen. Det forekommer bare i nyrene og leveren.
GeneralFunksjoner
Glukoneogenese er en prosess som skjer i mikroorganismer, sopp, planter og dyr. Interessant nok er reaksjonene de samme for alle arter og vev.
De viktigste forløperne til glukose hos dyr er tre-karbonforbindelser. Disse inkluderer glyserol, pyruvat, laktat og aminosyrer.
Glukose dannet i prosessen med glukoneogenese transporteres inn i blodet, og derfra til annet vev. Hva blir det neste? Etter fysisk anstrengelse, som kroppen ble utsatt for, sendes laktatet som dannes i skjelettmuskulaturen igjen til leveren. Der omdannes det til glukose. Det kommer på sin side igjen inn i musklene, eller omdannes til glykogen.
Hele syklusen som er beskrevet kalles Corey-syklusen. Dette er et slags sett med enzymatiske biokjemiske prosesser der laktat transporteres fra musklene til leveren og deretter omdannes til glukose.
Substrates
Når vi diskuterer det konkrete ved reguleringen av glykolyse og glukoneogenese, bør dette temaet også berøres. Substrater er reagenser som danner et næringsmedium. Når det gjelder glukoneogenese, spilles deres rolle av:
- Pyruvsyre (PVC). Uten det er karbohydratfordøyelse og aminosyremetabolisme umulig.
- Glyserin. Den har en sterk dehydrerende egenskap.
- Melkesyre. Det er den viktigste deltakeren i regulatoriske metabolske prosesser.
- Aminosyrer. De er hovedbyggematerialet til enhver levende organisme, inkludert den menneskelige.
Inkluderingen av disse elementene i prosessen med glukoneogenese avhenger av kroppens fysiologiske tilstand.
Prosesstrinn
De gjentar faktisk stadiene av glykolyse (glukoseoksidasjon), men bare i motsatt retning. Katalyse utføres av de samme enzymene.
Det er fire unntak - konvertering av pyruvat til oksaloacetat, glukose-6-fosfat til ren glukose, fruktose-1, 6-difosfat til fruktose-6-fosfat, og oksaloacetat til fosfoenolpyruvat.
Jeg vil ta forbehold om at begge prosessene er gjensidig regulert. Det vil si at hvis cellen er tilstrekkelig tilført energi, stopper glykolysen. Hva skjer etter det? Glukoneogenesen starter! Det samme gjelder i motsatt retning. Når glykolyse aktiveres, stopper glukoneogenesen i lever og nyrer.
Forskrift
En annen viktig nyanse av emnet som vurderes. Hva kan sies om reguleringen av glukoneogenese? Hvis det skjedde samtidig med glykolyse i høy hastighet, ville resultatet være en enorm økning i ATP-forbruket, og varme ville begynne å dannes.
Disse prosessene er sammenkoblet. Hvis for eksempel flyten av glukose gjennom glykolyse øker, reduseres mengden pyruvat gjennom glukoneogenesen.
Hver for seg må vi snakke om glukose-6-fosfat. Dette elementet har forresten et annet navn. Det kalles også fosforylert glukose. I alle celler dannes dette stoffet under heksokinasereaksjonen, og ilever - under fosforolyse. Det kan også vises som et resultat av GNG (i tynntarmen, muskler) eller som et resultat av foreningen av monosakkarider (lever).
Hvordan brukes glukose-6-fosfat? Først syntetiseres glykogen. Deretter oksideres det to ganger: første gang under anaerobe eller aerobe forhold, og andre gang i pentosefosfatbanen. Og etter det blir det direkte til glukose.
Rolle i kroppen
Funksjonen til glukoneogenese må diskuteres separat. Som alle vet, i menneskekroppen under sult, brukes næringsreserver aktivt. Disse inkluderer fettsyrer og glykogen. Disse stoffene brytes ned til ikke-karbohydratforbindelser, ketosyrer og aminosyrer.
De fleste av disse forbindelsene skilles ikke ut fra kroppen. Gjenvinning pågår. Disse stoffene transporteres av blodet fra andre vev til leveren, og brukes deretter i prosessen med glukoneogenese for å syntetisere glukose. Og hun er en nøkkelkilde til energi.
Hva er konklusjonen? Funksjonen til glukoneogenese er å opprettholde normale glukosenivåer i kroppen under intens trening og langvarig faste. En konstant tilførsel av dette stoffet er nødvendig for erytrocytter og nervevev. Hvis kroppens reserver plutselig er oppbrukt, vil glukoneogenese hjelpe. Tross alt er denne prosessen hovedleverandøren av energisubstrater.
Alkohol og glukoneogenese
Denne kombinasjonen må vies oppmerksomhet, siden emnet studeres fra en medisinsk ogbiologisk synspunkt.
Hvis en person bruker store mengder alkohol, vil glukoneogenesen som forekommer i leveren, reduseres kraftig. Resultatet er en reduksjon i blodsukkeret. Denne tilstanden kalles hypoglykemi.
Drikking av alkohol på tom mage, eller etter tung fysisk anstrengelse, kan føre til en reduksjon i glukosenivåer på opptil 30 % av normen.
Selvfølgelig vil denne tilstanden påvirke hjernens funksjon negativt. Det er veldig farlig, spesielt for de områdene som holder kroppstemperaturen under kontroll. På grunn av hypoglykemi kan de faktisk falle med 2 ° C eller mer, og dette er en veldig alvorlig trend. Men hvis en person i denne tilstanden får en løsning av glukose, vil temperaturen raskt gå tilbake til det normale.
Fasting
Omtrent 6 timer etter at den starter, begynner glukoneogenesen å bli stimulert av glukagon (et enkeltkjedet polypeptid som består av 29 aminosyrerester).
Men denne prosessen blir aktiv først ved 32. time. Akkurat i dette øyeblikket er kortisol (katabolisk steroid) koblet til det. Etter det begynner muskelproteiner og annet vev å brytes ned. De omdannes til aminosyrer, som er forløpere for glukose i prosessen med glukoneogenese. Dette er muskelatrofi. For kroppen er det et påtvunget tiltak den må ta for at hjernen skal motta en viss porsjon glukose som er nødvendig for å fungere. Derfor er det svært viktig at syke mennesker blir friske etter operasjonerog sykdom, fikk god tilleggsnæring. Hvis dette ikke er tilfelle, vil musklene og vevet begynne å tømmes.
Klinisk betydning
Ovenfor snakket vi kort om reaksjonene til glukoneogenese og andre trekk ved denne prosessen. Til slutt er det verdt å diskutere den kliniske betydningen.
Hvis bruken av laktat som et substrat som er nødvendig for glukoneogenese avtar, vil det få konsekvenser: en reduksjon i blodets pH og påfølgende utvikling av laktacidose. Dette kan skje på grunn av en defekt i enzymene til glukoneogenese.
Det skal bemerkes at kortvarig laktacidose også kan overvinne friske mennesker. Dette skjer under forutsetning av intensivt muskelarbeid. Men så blir denne tilstanden raskt kompensert av hyperventilering av lungene og fjerning av karbondioksid fra kroppen.
Etanol påvirker forresten også glukoneogenesen. Katabolismen er full av en økning i mengden NADH, og dette gjenspeiles i balansen i laktatdehydrogenasereaksjonen. Det skifter rett og slett mot dannelsen av laktat. Det reduserer også dannelsen av pyruvat. Resultatet er en nedgang i hele prosessen med glukoneogenese.
