Jedan od značajnih procesa u tijelu je glukoneogeneza. Ovo je naziv metaboličkog puta koji dovodi do činjenice da se glukoza formira iz jedinjenja koja nisu ugljikohidrati (posebno piruvat).
Koje su njegove karakteristike? Kako je regulisan ovaj proces? Postoji mnogo važnih nijansi u vezi sa ovom temom, a sada je vredno obratiti pažnju na njih.
Definicija
Dakle, glukoneogeneza je proces sinteze glukoze iz supstanci koje nemaju ugljikohidratnu prirodu porijekla. Teče uglavnom u jetri, nešto manje intenzivno - u korteksu bubrega i crijevnoj sluznici.
Ovaj proces uključuje sve reverzibilne reakcije glikolize sa specifičnim obilaznicama. Jednostavno rečeno, on ne ponavlja u potpunosti reakcije oksidacije glukoze. Šta se dešava? Glukoneogeneza je proces koji se može pojaviti u svim tkivima. Jedini izuzetak je reakcija 6-fosfataze. Javlja se samo u bubrezima i jetri.
GeneralKarakteristike
Glukoneogeneza je proces koji se javlja u mikroorganizmima, gljivama, biljkama i životinjama. Zanimljivo je da su njegove reakcije iste za sve vrste i tkiva.
Najvažniji prekursori glukoze kod životinja su jedinjenja sa tri ugljenika. To uključuje glicerol, piruvat, laktat i aminokiseline.
Glukoza nastala u procesu glukoneogeneze prenosi se u krv, a odatle u druga tkiva. Šta je sledeće? Nakon fizičkog napora, kojem je tijelo bilo podvrgnuto, laktat formiran u skeletnim mišićima ponovo se šalje u jetru. Tamo se pretvara u glukozu. On, pak, ponovo ulazi u mišiće, ili se pretvara u glikogen.
Cijeli opisani ciklus naziva se Corey ciklus. Ovo je neka vrsta skupa enzimskih biohemijskih procesa tokom kojih se laktat transportuje 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 formiraju hranljivi medij. U slučaju glukoneogeneze, njihovu ulogu igraju:
- Pirogrožđana kiselina (PVC). Bez toga je nemoguća probava ugljikohidrata i metabolizam aminokiselina.
- Glicerin. Ima snažno svojstvo dehidracije.
- Mliječna kiselina. Najvažniji je učesnik u regulatornim metaboličkim procesima.
- Aminokiseline. Oni su glavni građevinski materijal svakog živog organizma, pa tako i ljudskog.
Uključivanje ovih elemenata u proces glukoneogeneze zavisi od fiziološkog stanja organizma.
Koraci procesa
Oni, zapravo, potpuno ponavljaju faze glikolize (oksidacije glukoze), ali samo u suprotnom smjeru. Katalizu provode isti enzimi.
Postoje četiri izuzetka - pretvaranje piruvata u oksaloacetat, glukoze-6-fosfata u čistu glukozu, fruktoze-1, 6-difosfata u fruktozo-6-fosfat i oksaloacetata u fosfoenolpiruvat.
Želim da napravim rezervaciju da su oba procesa uzajamno regulisana. Odnosno, ako je ćelija dovoljno snabdevena energijom, glikoliza prestaje. Šta se dešava nakon toga? Glukoneogeneza počinje! Isto vrijedi i u suprotnom smjeru. Kada se aktivira glikoliza, glukoneogeneza u jetri i bubrezima prestaje.
Propis
Još jedna važna nijansa teme koja se razmatra. Šta se može reći o regulaciji glukoneogeneze? Ako bi se to dogodilo istovremeno sa glikolizom velikom brzinom, onda bi rezultat bio ogroman porast potrošnje ATP-a i toplina bi se počela stvarati.
Ovi procesi su međusobno povezani. Ako se, na primjer, protok glukoze kroz glikolizu poveća, tada se količina piruvata kroz glukoneogenezu smanjuje.
Odvojeno, moramo razgovarati o glukoza-6-fosfatu. Ovaj element, inače, ima drugo ime. Naziva se i fosforilirana glukoza. U svim ćelijama ova supstanca nastaje tokom reakcije heksokinaze i ujetra - tokom fosforolize. Može se pojaviti i kao rezultat GNG-a (u tankom crijevu, mišićima) ili kao rezultat ujedinjenja monosaharida (jetra).
Kako se koristi glukoza-6-fosfat? Prvo se sintetiše glikogen. Zatim se dva puta oksidira: prvi put u anaerobnim ili aerobnim uvjetima, a drugi put u pentozofosfatnom putu. I nakon toga se pretvara direktno u glukozu.
Uloga u tijelu
O funkciji glukoneogeneze treba razgovarati odvojeno. Kao što svi znaju, u ljudskom tijelu tokom gladovanja aktivno se koriste rezerve hranjivih tvari. To uključuje masne kiseline i glikogen. Ove supstance se razlažu na jedinjenja koja nisu ugljikohidrati, keto kiseline i aminokiseline.
Većina ovih jedinjenja se ne izlučuje iz organizma. Recikliranje je u toku. Ove supstance se transportuju krvlju iz drugih tkiva u jetru, a zatim koriste u procesu glukoneogeneze za sintezu glukoze. I ona je ključni izvor energije.
Koji je zaključak? Funkcija glukoneogeneze je održavanje normalnog nivoa glukoze u tijelu tokom intenzivnog vježbanja i dugotrajnog gladovanja. Za eritrocite i nervno tkivo neophodno je stalno snabdevanje ovom supstancom. 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, jer se tema proučava od strane medicinskog ibiološka tačka gledišta.
Ako osoba konzumira veliku količinu alkohola, glukoneogeneza koja se odvija u jetri je uveliko 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 nivoa glukoze do 30% od norme.
Naravno, ovo stanje će negativno uticati na funkciju mozga. Veoma je opasno, posebno za ona područja koja drže tjelesnu temperaturu pod kontrolom. Zaista, zbog hipoglikemije mogu pasti za 2°C ili više, a to je vrlo ozbiljan trend. Ali ako se osobi u ovom stanju da rastvor glukoze, temperatura će se brzo vratiti u normalu.
Post
Približno 6 sati nakon što počne, glukoneogeneza počinje da se stimulira glukagonom (jednolančani polipeptid koji se sastoji od 29 aminokiselinskih ostataka).
Ali ovaj proces postaje aktivan tek 32. sata. Upravo u ovom trenutku na njega je povezan kortizol (katabolički steroid). Nakon toga, mišićni proteini i druga tkiva počinju da se razgrađuju. Pretvaraju se u aminokiseline koje su prekursor glukoze u procesu glukoneogeneze. To je atrofija mišića. Za tijelo je to prisilna mjera koju mora poduzeti da bi mozak primio određeni dio glukoze neophodan za funkcioniranje. Zato je veoma važno da se bolesnici oporavljaju od operacijai bolesti, dobijao dobru dopunsku ishranu. Ako to nije slučaj, tada će mišići i tkiva početi da se iscrpljuju.
Klinički značaj
Gore smo ukratko govorili o reakcijama glukoneogeneze i drugim karakteristikama ovog procesa. Na kraju, vrijedi razgovarati o kliničkom značaju.
Ako se upotreba laktata kao supstrata potrebnog za glukoneogenezu smanji, doći će do posljedica: smanjenja pH krvi i naknadnog razvoja laktacidoze. Ovo se može dogoditi zbog defekta enzima glukoneogeneze.
Treba napomenuti da kratkotrajna laktacidoza može prevladati i zdrave ljude. To se dešava pod uslovom intenzivnog mišićnog rada. Ali onda se ovo stanje brzo nadoknađuje hiperventilacijom pluća i uklanjanjem ugljičnog dioksida iz tijela.
Usput, etanol takođe utiče na glukoneogenezu. Njegov katabolizam je ispunjen povećanjem količine NADH, a to se odražava u ravnoteži u reakciji laktat dehidrogenaze. Jednostavno se pomiče ka stvaranju laktata. Također smanjuje stvaranje piruvata. Rezultat je usporavanje cjelokupnog procesa glukoneogeneze.
