En av de viktiga processerna i kroppen är glukoneogenes. Detta är namnet på den metaboliska väg som leder till att glukos bildas från icke-kolhydratföreningar (pyruvat i synnerhet).
Vilka funktioner har den? Hur regleras denna process? Det finns många viktiga nyanser i detta ämne, och nu är det värt att uppmärksamma dem.
Definition
Så, glukoneogenes är processen för syntes av glukos från ämnen som har en icke-kolhydratnatur. Det sker främst i levern, lite mindre intensivt - i njurbarken och tarmslemhinnan.
Denna process inkluderar alla reversibla glykolysreaktioner med specifika bypass. Enkelt uttryckt upprepar han inte reaktionerna av glukosoxidation helt. Vad händer? Glukoneogenes är en process som kan inträffa i alla vävnader. Det enda undantaget är 6-fosfatasreaktionen. Det förekommer endast i njurarna och levern.
GeneralFunktioner
Glukoneogenes är en process som sker i mikroorganismer, svampar, växter och djur. Intressant nog är dess reaktioner desamma för alla arter och vävnader.
De viktigaste prekursorerna för glukos hos djur är trekolföreningar. Dessa inkluderar glycerol, pyruvat, laktat och aminosyror.
Glukos som bildas i processen för glukoneogenes transporteras in i blodet och därifrån till andra vävnader. Vad kommer härnäst? Efter fysisk ansträngning, som kroppen utsattes för, skickas det laktat som bildas i skelettmusklerna igen till levern. Där omvandlas det till glukos. Det kommer i sin tur in i musklerna igen eller omvandlas till glykogen.
Hela cykeln som beskrivs kallas Corey-cykeln. Detta är en sorts uppsättning enzymatiska biokemiska processer under vilka laktat transporteras från musklerna till levern och sedan omvandlas till glukos.
Substrates
När man diskuterar detaljerna kring regleringen av glykolys och glukoneogenes, bör detta ämne också beröras. Substrat är reagens som bildar ett näringsmedium. När det gäller glukoneogenes, spelas deras roll av:
- Pyruvsyra (PVC). Utan det är kolhydratsmältning och aminosyrametabolism omöjligt.
- Glycerin. Den har en stark uttorkande egenskap.
- Mjölksyra. Det är den viktigaste deltagaren i regulatoriska metaboliska processer.
- Aminosyror. De är huvudbyggnadsmaterialet i alla levande organismer, inklusive den mänskliga.
Inkluderandet av dessa element i processen för glukoneogenes beror på kroppens fysiologiska tillstånd.
Processsteg
De upprepar faktiskt stadierna av glykolys (glukosoxidation) fullständigt, men bara i motsatt riktning. Katalys utförs av samma enzymer.
Det finns fyra undantag - omvandlingen av pyruvat till oxaloacetat, glukos-6-fosfat till ren glukos, fruktos-1, 6-difosfat till fruktos-6-fosfat och oxaloacetat till fosfoenolpyruvat.
Jag vill reservera att båda processerna är ömsesidigt reglerade. Det vill säga, om cellen är tillräckligt försörjd med energi, stoppar glykolysen. Vad händer efter det? Glukoneogenesen slår in! Samma sak gäller i motsatt riktning. När glykolysen aktiveras upphör glukoneogenesen i levern och njurarna.
förordning
En annan viktig nyans av ämnet som övervägs. Vad kan man säga om regleringen av glukoneogenes? Om det skedde samtidigt som glykolys i hög takt, skulle resultatet bli en enorm ökning av ATP-förbrukningen och värme skulle börja bildas.
Dessa processer är sammankopplade. Om till exempel flödet av glukos genom glykolys ökar, minskar mängden pyruvat genom glukoneogenesen.
Separat måste vi prata om glukos-6-fosfat. Detta element har förresten ett annat namn. Det kallas också fosforylerad glukos. I alla celler bildas detta ämne under hexokinasreaktionen, och ilever - under fosforolys. Det kan också uppstå som ett resultat av GNG (i tunntarmen, muskler) eller som ett resultat av föreningen av monosackarider (lever).
Hur används glukos-6-fosfat? Först syntetiseras glykogen. Sedan oxideras det två gånger: första gången under anaeroba eller aeroba förhållanden, och andra gången i pentosfosfatvägen. Och efter det förvandlas det direkt till glukos.
Roll i kroppen
Funktionen av glukoneogenes måste diskuteras separat. Som alla vet, i människokroppen under svält används näringsreserver aktivt. Dessa inkluderar fettsyror och glykogen. Dessa ämnen bryts ner till icke-kolhydratföreningar, ketosyror och aminosyror.
De flesta av dessa föreningar utsöndras inte från kroppen. Återvinning pågår. Dessa ämnen transporteras av blodet från andra vävnader till levern och används sedan i processen för glukoneogenes för att syntetisera glukos. Och hon är en viktig energikälla.
Vad är slutsatsen? Glukoneogenesens funktion är att bibehålla normala glukosnivåer i kroppen under intensiv träning och långvarig fasta. En konstant tillförsel av detta ämne är nödvändigt för erytrocyter och nervvävnad. Om plötsligt kroppens reserver är uttömda, kommer glukoneogenes att hjälpa till. Denna process är trots allt huvudleverantören av energisubstrat.
Alkohol och glukoneogenes
Denna kombination måste uppmärksammas, eftersom ämnet studeras från en medicinsk ochbiologisk synvinkel.
Om en person konsumerar en stor mängd alkohol, bromsas glukoneogenesen som sker i levern kraftigt ned. Resultatet är en minskning av blodsockret. Detta tillstånd kallas hypoglykemi.
Att dricka alkohol på fastande mage eller efter kraftig fysisk ansträngning kan orsaka en sänkning av glukosnivåerna upp till 30 % av normen.
Det här tillståndet kommer naturligtvis att påverka hjärnans funktion negativt. Det är mycket farligt, särskilt för de områden som håller kroppstemperaturen under kontroll. På grund av hypoglykemi kan de faktiskt sjunka med 2 ° C eller mer, och detta är en mycket allvarlig trend. Men om en person i detta tillstånd ges en lösning av glukos, kommer temperaturen snabbt att återgå till det normala.
Fasting
Ungefär 6 timmar efter det att den startar, börjar glukoneogenesen stimuleras av glukagon (en enkelkedjig polypeptid som är 29 aminosyrarester).
Men den här processen blir aktiv först vid 32:a timmen. Just i detta ögonblick är kortisol (katabolisk steroid) kopplad till den. Därefter börjar muskelproteiner och andra vävnader att brytas ner. De omvandlas till aminosyror, som är föregångare till glukos i processen för glukoneogenes. Detta är muskelatrofi. För kroppen är det en påtvingad åtgärd som den måste vidta för att hjärnan ska få en viss del glukos som behövs för att fungera. Därför är det mycket viktigt att sjuka personer som återhämtar sig från operationeroch sjukdom, fick bra tillskottsnäring. Om så inte är fallet kommer musklerna och vävnaderna att börja utarmas.
Klinisk betydelse
Ovan pratade vi kort om reaktionerna av glukoneogenes och andra egenskaper i denna process. Slutligen är det värt att diskutera den kliniska betydelsen.
Om användningen av laktat som ett substrat som är nödvändigt för glukoneogenes minskar, kommer det att få konsekvenser: en minskning av blodets pH och den efterföljande utvecklingen av laktacidos. Detta kan hända på grund av en defekt i glukoneogenesens enzymer.
Det bör noteras att kortvarig laktacidos också kan övervinna friska människor. Detta sker under tillstånd av intensivt muskelarbete. Men då kompenseras detta tillstånd snabbt av hyperventilering av lungorna och avlägsnande av koldioxid från kroppen.
Förresten, etanol påverkar också glukoneogenesen. Dess katabolism är fylld med en ökning av mängden NADH, och detta återspeglas i balansen i laktatdehydrogenasreaktionen. Det skiftar helt enkelt mot bildandet av laktat. Det minskar också bildningen av pyruvat. Resultatet är en avmattning i hela processen med glukoneogenes.
