Jedan od značajnih procesa u tijelu je glukoneogeneza. Ovo je naziv metaboličkog puta koji dovodi do činjenice da se glukoza stvara iz neugljikohidratnih spojeva (posebno piruvata).
Koje su njegove značajke? Kako je reguliran ovaj proces? Postoji mnogo važnih nijansi u vezi s ovom temom, a sada je vrijedno obratiti pažnju na njih.
Definicija
Dakle, glukoneogeneza je proces sinteze glukoze iz tvari koje nemaju ugljikohidratnu prirodu podrijetla. Teče uglavnom u jetri, nešto manje intenzivno - u korteksu bubrega i crijevnoj sluznici.
Ovaj proces uključuje sve reverzibilne reakcije glikolize sa specifičnim zaobilaznicama. Jednostavno rečeno, on ne ponavlja potpuno reakcije oksidacije glukoze. Što se događa? Glukoneogeneza je proces koji se može pojaviti u svim tkivima. Jedina iznimka je reakcija 6-fosfataze. Javlja se samo u bubrezima i jetri.
OpćenitoZnačajke
Glukoneogeneza je proces koji se događa u mikroorganizmima, gljivama, biljkama i životinjama. Zanimljivo je da su njegove reakcije iste za sve vrste i tkiva.
Najvažniji prekursori glukoze kod životinja su spojevi s tri ugljika. To uključuje glicerol, piruvat, laktat i aminokiseline.
Glukoza nastala u procesu glukoneogeneze prenosi se u krv, a odatle u druga tkiva. Što je sljedeće? Nakon fizičkog napora, kojem je tijelo bilo podvrgnuto, laktat koji nastaje u skeletnim mišićima ponovno se šalje u jetru. Tamo se pretvara u glukozu. On pak opet ulazi u mišiće ili se pretvara u glikogen.
Cijeli opisani ciklus naziva se Coreyev ciklus. Ovo je svojevrsni skup enzimskih biokemijskih procesa tijekom kojih se laktat transportira iz mišića u jetru i zatim pretvara u glukozu.
Podloge
Kada se raspravlja o specifičnostima regulacije glikolize i glukoneogeneze, treba se dotaknuti i ove teme. Supstrati su reagensi koji tvore hranjivi medij. U slučaju glukoneogeneze, njihovu ulogu imaju:
- Pirogrožđana kiselina (PVC). Bez toga je nemoguća probava ugljikohidrata i metabolizam aminokiselina.
- Glicerin. Ima snažno svojstvo dehidracije.
- Mliječna kiselina. Najvažniji je sudionik u regulatornim metaboličkim procesima.
- Aminokiseline. Oni su glavni građevinski materijal svakog živog organizma, pa tako i ljudskog.
Uključivanje ovih elemenata u proces glukoneogeneze ovisi o fiziološkom stanju tijela.
Koraci procesa
Oni, zapravo, potpuno ponavljaju faze glikolize (oksidacije glukoze), ali samo u suprotnom smjeru. Katalizu provode isti enzimi.
Postoje četiri iznimke - pretvaranje piruvata u oksaloacetat, glukoze-6-fosfata u čistu glukozu, fruktoze-1, 6-difosfata u fruktozo-6-fosfat i oksaloacetata u fosfoenolpiruvat.
Želio bih napraviti rezervaciju da su oba procesa uzajamno regulirana. Odnosno, ako je stanica dovoljno opskrbljena energijom, tada se glikoliza zaustavlja. Što se događa nakon toga? Glukoneogeneza počinje! Isto vrijedi i u suprotnom smjeru. Kada se glikoliza aktivira, glukoneogeneza u jetri i bubrezima prestaje.
Propis
Još jedna važna nijansa teme koja se razmatra. Što se može reći o regulaciji glukoneogeneze? Ako bi se to dogodilo istovremeno s glikolizom velikom brzinom, tada bi rezultat bio ogroman porast potrošnje ATP-a i počela bi se stvarati toplina.
Ovi procesi su međusobno povezani. Ako se, na primjer, protok glukoze kroz glikolizu poveća, tada se količina piruvata kroz glukoneogenezu smanjuje.
Zasebno, moramo razgovarati o glukoza-6-fosfatu. Ovaj element, usput, ima drugo ime. Naziva se i fosforilirana glukoza. U svim stanicama ova tvar nastaje tijekom reakcije heksokinaze, a ujetra - tijekom fosforolize. Također se može pojaviti kao rezultat GNG-a (u tankom crijevu, mišićima) ili kao rezultat ujedinjenja monosaharida (jetra).
Kako se koristi glukoza-6-fosfat? Prvo se sintetizira glikogen. Zatim se dva puta oksidira: prvi put u anaerobnim ili aerobnim uvjetima, a drugi put u pentozofosfatnom putu. I nakon toga se pretvara izravno u glukozu.
Uloga u tijelu
O funkciji glukoneogeneze potrebno je posebno raspravljati. Kao što svi znaju, u ljudskom tijelu tijekom gladovanja aktivno se koriste rezerve hranjivih tvari. To uključuje masne kiseline i glikogen. Te se tvari razgrađuju na spojeve koji nisu ugljikohidrati, keto kiseline i aminokiseline.
Većina ovih spojeva se ne izlučuje iz tijela. Recikliranje je u tijeku. Ove tvari se prenose krvlju iz drugih tkiva u jetru, a zatim se koriste u procesu glukoneogeneze za sintezu glukoze. I ona je ključni izvor energije.
Koji je zaključak? Funkcija glukoneogeneze je održavanje normalne razine glukoze u tijelu tijekom intenzivnog vježbanja i dugotrajnog gladovanja. Neophodna je stalna opskrba ovom tvari za eritrocite i živčano tkivo. Ako se iznenada tjelesne rezerve iscrpe, glukoneogeneza će pomoći. Uostalom, ovaj proces je glavni dobavljač energetskih supstrata.
Alkohol i glukoneogeneza
Ovoj kombinaciji treba obratiti pažnju, budući da se tema proučava od strane medicinskog ibiološko gledište.
Ako osoba konzumira veliku količinu alkohola, glukoneogeneza koja se javlja u jetri je uvelike usporena. Rezultat je smanjenje glukoze u krvi. Ovo stanje se naziva hipoglikemija.
Upijanje alkohola na prazan želudac ili nakon teškog fizičkog napora može uzrokovati smanjenje razine glukoze do 30% od norme.
Naravno, ovo stanje će negativno utjecati na rad mozga. Vrlo je opasno, posebno za ona područja koja drže tjelesnu temperaturu pod kontrolom. Doista, zbog hipoglikemije, mogu pasti za 2 °C ili više, a to je vrlo ozbiljan trend. Ali ako se osobi u ovom stanju da otopina glukoze, tada će se temperatura brzo vratiti na normalu.
Post
Približno 6 sati nakon početka glukoneogenezu počinje stimulirati glukagon (jednolančani polipeptid koji se sastoji od 29 aminokiselinskih ostataka).
Ali ovaj proces postaje aktivan tek u 32. satu. Upravo u ovom trenutku na njega je povezan kortizol (katabolički steroid). Nakon toga, mišićni proteini i druga tkiva počinju se razbijati. Pretvaraju se u aminokiseline koje su prekursor glukoze u procesu glukoneogeneze. To je atrofija mišića. Za tijelo je to prisilna mjera koju mora poduzeti kako bi mozak primio određeni dio glukoze neophodan za funkcioniranje. Zato je vrlo važno da se bolesnici oporavljaju od operacijai bolesti, dobivao dobru dopunsku prehranu. Ako to nije slučaj, tada će se mišići i tkiva početi iscrpljivati.
Klinički značaj
Gore smo ukratko govorili o reakcijama glukoneogeneze i drugim značajkama ovog procesa. Konačno, vrijedi razgovarati o kliničkom značaju.
Ako se upotreba laktata kao supstrata potrebnog za glukoneogenezu smanji, doći će do posljedica: smanjenja pH krvi i kasnijeg razvoja laktacidoze. To se može dogoditi zbog defekta enzima glukoneogeneze.
Treba napomenuti da kratkotrajna laktacidoza može prevladati i zdrave ljude. To se događa pod uvjetom intenzivnog mišićnog rada. Ali tada se ovo stanje brzo kompenzira hiperventilacijom pluća i uklanjanjem ugljičnog dioksida iz tijela.
Usput, etanol također utječe na glukoneogenezu. Njegov katabolizam je ispunjen povećanjem količine NADH, a to se odražava u ravnoteži u reakciji laktat dehidrogenaze. Jednostavno se pomiče prema stvaranju laktata. Također smanjuje stvaranje piruvata. Rezultat je usporavanje cjelokupnog procesa glukoneogeneze.
