En af de væsentlige processer i kroppen er glukoneogenese. Dette er navnet på den metaboliske vej, der fører til, at glukose dannes ud fra ikke-kulhydratforbindelser (især pyruvat).
Hvad er dets funktioner? Hvordan reguleres denne proces? Der er mange vigtige nuancer vedrørende dette emne, og nu er det værd at være opmærksom på dem.
Definition
Så, gluconeogenese er processen med syntese af glucose fra stoffer, der har en ikke-kulhydrat-oprindelse. Det foregår hovedsageligt i leveren, lidt mindre intensivt - i nyrebarken og tarmslimhinden.
Denne proces inkluderer alle reversible glykolysereaktioner med specifikke bypass. Enkelt sagt gentager han ikke reaktionerne af glucoseoxidation fuldstændigt. Hvad der sker? Glukoneogenese er en proces, der kan forekomme i alle væv. Den eneste undtagelse er 6-phosphatasereaktionen. Det forekommer kun i nyrerne og leveren.
GenereltFunktioner
Glukoneogenese er en proces, der forekommer i mikroorganismer, svampe, planter og dyr. Interessant nok er dens reaktioner de samme for alle arter og væv.
De vigtigste forstadier til glukose hos dyr er forbindelser med tre kulstofatomer. Disse omfatter glycerol, pyruvat, lactat og aminosyrer.
Glucose dannet i processen med glukoneogenese transporteres ind i blodet og derfra til andre væv. Hvad er det næste? Efter fysisk anstrengelse, som kroppen blev udsat for, sendes det laktat, der dannes i skeletmuskulaturen, igen til leveren. Der omdannes det til glukose. Det kommer igen ind i musklerne eller omdannes til glykogen.
Hele den beskrevne cyklus kaldes Corey-cyklussen. Dette er en slags sæt enzymatiske biokemiske processer, hvorunder laktat transporteres fra musklerne til leveren og derefter omdannes til glukose.
Substrates
Når vi diskuterer de særlige forhold ved reguleringen af glykolyse og glukoneogenese, bør dette emne også berøres. Substrater er reagenser, der danner et næringsmedium. I tilfælde af glukoneogenese spilles deres rolle af:
- Pyruvsyre (PVC). Uden det er kulhydratfordøjelse og aminosyremetabolisme umuligt.
- Glycerin. Den har en stærk dehydrerende egenskab.
- Mælkesyre. Det er den vigtigste deltager i regulatoriske metaboliske processer.
- Aminosyrer. De er hovedbyggematerialet i enhver levende organisme, inklusive den menneskelige.
Inkluderingen af disse elementer i processen med glukoneogenese afhænger af kroppens fysiologiske tilstand.
Procestrin
De gentager faktisk helt stadierne af glykolyse (glukoseoxidation), men kun i den modsatte retning. Katalyse udføres af de samme enzymer.
Der er fire undtagelser - omdannelsen af pyruvat til oxaloacetat, glucose-6-phosphat til ren glucose, fructose-1, 6-diphosphat til fructose-6-phosphat og oxaloacetat til phosphoenolpyruvate.
Jeg vil gerne tage forbehold for, at begge processer er gensidigt reguleret. Det vil sige, at hvis cellen er tilstrækkeligt forsynet med energi, så stopper glykolysen. Hvad sker der efter det? Glukoneogenesen sætter ind! Det samme gør sig gældende i den modsatte retning. Når glykolyse aktiveres, stopper glukoneogenesen i leveren og nyrerne.
Regulation
En anden vigtig nuance af emnet under overvejelse. Hvad kan man sige om reguleringen af glukoneogenese? Hvis det skete samtidig med glykolyse i høj hastighed, ville resultatet være en enorm stigning i ATP-forbruget, og varme ville begynde at dannes.
Disse processer er indbyrdes forbundne. Hvis f.eks. flowet af glukose gennem glykolyse stiger, så falder mængden af pyruvat gennem gluconeogenesen.
Separat skal vi tale om glucose-6-phosphat. Dette element har i øvrigt et andet navn. Det kaldes også phosphoryleret glukose. I alle celler dannes dette stof under hexokinasereaktionen og ilever - under fosforolyse. Det kan også forekomme som et resultat af GNG (i tyndtarmen, muskler) eller som et resultat af forening af monosaccharider (lever).
Hvordan bruges glucose-6-phosphat? Først syntetiseres glykogen. Derefter oxideres det to gange: første gang under anaerobe eller aerobe forhold, og anden gang i pentosephosphatvejen. Og derefter bliver det direkte til glukose.
Rolle i kroppen
Glukoneogenesens funktion skal diskuteres separat. Som alle ved, bruges næringsreserver aktivt i den menneskelige krop under sult. Disse omfatter fedtsyrer og glykogen. Disse stoffer nedbrydes til ikke-kulhydratforbindelser, ketosyrer og aminosyrer.
De fleste af disse forbindelser udskilles ikke fra kroppen. Genbrug er i gang. Disse stoffer transporteres af blodet fra andre væv til leveren og bruges derefter i processen med glukoneogenese til at syntetisere glukose. Og hun er en vigtig energikilde.
Hvad er konklusionen? Glukoneogenesens funktion er at opretholde normale glukoseniveauer i kroppen under intens træning og langvarig faste. En konstant forsyning af dette stof er nødvendig for erytrocytter og nervevæv. Hvis kroppens reserver pludselig er opbrugt, vil glukoneogenese hjælpe. Denne proces er trods alt hovedleverandøren af energisubstrater.
Alkohol og glukoneogenese
Denne kombination skal gives opmærksomhed, da emnet studeres fra en medicinsk ogbiologisk synspunkt.
Hvis en person indtager en stor mængde alkohol, bliver glukoneogenesen, der forekommer i leveren, meget bremset. Resultatet er et fald i blodsukkeret. Denne tilstand kaldes hypoglykæmi.
At drikke alkohol på tom mave eller efter kraftig fysisk anstrengelse kan forårsage et fald i glukoseniveauet op til 30 % af normen.
Selvfølgelig vil denne tilstand påvirke hjernens funktion negativt. Det er meget farligt, især for de områder, der holder kropstemperaturen under kontrol. På grund af hypoglykæmi kan de faktisk falde med 2 ° C eller mere, og dette er en meget alvorlig tendens. Men hvis en person i denne tilstand får en opløsning af glukose, vil temperaturen hurtigt vende tilbage til normal.
faste
Cirka 6 timer efter den starter, begynder glukoneogenesen at blive stimuleret af glucagon (et enkeltkædet polypeptid med 29 aminosyrerester).
Men denne proces bliver først aktiv i den 32. time. Netop i dette øjeblik er cortisol (katabolisk steroid) forbundet til det. Derefter begynder muskelproteiner og andet væv at nedbrydes. De omdannes til aminosyrer, som er forstadier til glucose i processen med glukoneogenese. Dette er muskelatrofi. For kroppen er det en tvungen foranst altning, som den skal tage, for at hjernen kan modtage en vis portion glukose, der er nødvendig for at fungere. Derfor er det meget vigtigt, at syge mennesker kommer sig efter operationerog sygdom, fik god tilskudsernæring. Hvis dette ikke er tilfældet, vil musklerne og vævene begynde at udtømmes.
Klinisk betydning
Ovenfor t alte vi kort om reaktionerne af glukoneogenese og andre træk ved denne proces. Til sidst er det værd at diskutere den kliniske betydning.
Hvis brugen af laktat som et substrat, der er nødvendigt for glukoneogenese, aftager, vil der være konsekvenser: et fald i blodets pH og den efterfølgende udvikling af laktatacidose. Dette kan ske på grund af en defekt i enzymerne i glukoneogenese.
Det skal bemærkes, at kortvarig laktatacidose også kan overvinde raske mennesker. Dette sker under forudsætning af intensivt muskelarbejde. Men så kompenseres denne tilstand hurtigt af hyperventilering af lungerne og fjernelse af kuldioxid fra kroppen.
Ethanol påvirker i øvrigt også glukoneogenesen. Dets katabolisme er fyldt med en stigning i mængden af NADH, og dette afspejles i balancen i lactatdehydrogenasereaktionen. Det skifter simpelthen mod dannelsen af laktat. Det reducerer også dannelsen af pyruvat. Resultatet er en opbremsning i hele processen med glukoneogenese.
