Salah satu proses penting dalam badan ialah glukoneogenesis. Ini adalah nama laluan metabolik yang membawa kepada fakta bahawa glukosa terbentuk daripada sebatian bukan karbohidrat (khususnya piruvat).
Apakah ciri-cirinya? Bagaimanakah proses ini dikawal? Terdapat banyak nuansa penting mengenai topik ini, dan kini ia patut diberi perhatian.
Definisi
Jadi, glukoneogenesis ialah proses sintesis glukosa daripada bahan yang mempunyai sifat asal bukan karbohidrat. Ia berlaku terutamanya di hati, sedikit kurang intensif - di korteks buah pinggang dan mukosa usus.
Proses ini termasuk semua tindak balas glikolisis boleh balik dengan pintasan tertentu. Secara ringkas, dia tidak mengulangi tindak balas pengoksidaan glukosa sepenuhnya. Apa yang berlaku? Gluconeogenesis adalah proses yang boleh berlaku dalam semua tisu. Satu-satunya pengecualian ialah tindak balas 6-fosfatase. Ia hanya berlaku pada buah pinggang dan hati.
UmumCiri
Glukoneogenesis ialah proses yang berlaku pada mikroorganisma, kulat, tumbuhan dan haiwan. Menariknya, tindak balasnya adalah sama untuk semua spesies dan tisu.
Prekursor glukosa yang paling penting dalam haiwan ialah sebatian tiga karbon. Ini termasuk gliserol, piruvat, laktat dan asid amino.
Glukosa yang terbentuk dalam proses glukoneogenesis diangkut ke dalam darah, dan dari sana ke tisu lain. Apa yang akan datang? Selepas melakukan senaman fizikal, yang mana badan tertakluk kepada, laktat yang terbentuk dalam otot rangka dihantar semula ke hati. Di sana ia ditukar menjadi glukosa. Ia, seterusnya, masuk semula ke dalam otot, atau ditukar kepada glikogen.
Keseluruhan kitaran yang diterangkan dipanggil kitaran Corey. Ini adalah sejenis set proses biokimia enzimatik semasa laktat diangkut dari otot ke hati dan kemudian ditukar menjadi glukosa.
Substrat
Apabila membincangkan spesifik peraturan glikolisis dan glukoneogenesis, topik ini juga harus disentuh. Substrat ialah reagen yang membentuk medium nutrien. Dalam kes glukoneogenesis, peranan mereka dimainkan oleh:
- Asid piruvat (PVC). Tanpanya, pencernaan karbohidrat dan metabolisme asid amino adalah mustahil.
- Gliserin. Ia mempunyai sifat penyahhidratan yang kuat.
- Asid laktik. Ia adalah peserta paling penting dalam proses metabolik kawal selia.
- Asid amino. Ia adalah bahan binaan utama mana-mana organisma hidup, termasuk manusia.
Kemasukan unsur-unsur ini dalam proses glukoneogenesis bergantung pada keadaan fisiologi badan.
Langkah proses
Mereka, sebenarnya, mengulangi sepenuhnya peringkat glikolisis (pengoksidaan glukosa), tetapi hanya dalam arah yang bertentangan. Pemangkinan dijalankan oleh enzim yang sama.
Terdapat empat pengecualian - penukaran piruvat kepada oksaloasetat, glukosa-6-fosfat kepada glukosa tulen, fruktosa-1, 6-difosfat kepada fruktosa-6-fosfat dan oksaloasetat kepada fosfoenolpiruvat.
Saya ingin membuat tempahan bahawa kedua-dua proses dikawal selia secara timbal balik. Iaitu, jika sel dibekalkan dengan tenaga yang mencukupi, maka glikolisis berhenti. Apa yang berlaku selepas itu? Glukoneogenesis bermula! Perkara yang sama berlaku dalam arah yang bertentangan. Apabila glikolisis diaktifkan, glukoneogenesis dalam hati dan buah pinggang berhenti.
Peraturan
Satu lagi nuansa penting topik yang sedang dipertimbangkan. Apa yang boleh dikatakan tentang peraturan glukoneogenesis? Jika ia berlaku pada masa yang sama dengan glikolisis pada kadar yang tinggi, maka hasilnya akan menjadi peningkatan besar dalam penggunaan ATP, dan haba akan mula terbentuk.
Proses ini saling berkaitan. Jika, sebagai contoh, aliran glukosa melalui glikolisis meningkat, maka jumlah piruvat melalui glukoneogenesis berkurangan.
Secara berasingan, kita perlu bercakap tentang glukosa-6-fosfat. Unsur ini, dengan cara ini, mempunyai nama lain. Ia juga dipanggil glukosa terfosforilasi. Dalam semua sel, bahan ini terbentuk semasa tindak balas hexokinase, dan dalamhati - semasa fosforisis. Ia juga boleh muncul sebagai hasil daripada GNG (dalam usus kecil, otot) atau hasil daripada penyatuan monosakarida (hati).
Bagaimana glukosa-6-fosfat digunakan? Pertama, glikogen disintesis. Kemudian ia teroksida dua kali: kali pertama dalam keadaan anaerobik atau aerobik, dan kali kedua dalam laluan pentosa fosfat. Dan selepas itu ia bertukar terus kepada glukosa.
Peranan dalam badan
Fungsi glukoneogenesis perlu dibincangkan secara berasingan. Seperti yang semua orang tahu, dalam tubuh manusia semasa kelaparan, rizab nutrien digunakan secara aktif. Ini termasuk asid lemak dan glikogen. Bahan ini dipecahkan kepada sebatian bukan karbohidrat, asid keto dan asid amino.
Kebanyakan sebatian ini tidak disingkirkan daripada badan. Kitar semula sedang dijalankan. Bahan-bahan ini diangkut oleh darah dari tisu lain ke hati, dan kemudian digunakan dalam proses glukoneogenesis untuk mensintesis glukosa. Dan dia adalah sumber tenaga utama.
Apakah kesimpulannya? Fungsi glukoneogenesis adalah untuk mengekalkan paras glukosa normal dalam badan semasa senaman yang sengit dan berpuasa yang berpanjangan. Bekalan berterusan bahan ini diperlukan untuk eritrosit dan tisu saraf. Jika tiba-tiba rizab badan habis, maka glukoneogenesis akan membantu. Lagipun, proses ini ialah pembekal utama substrat tenaga.
Alkohol dan glukoneogenesis
Gabungan ini mesti diberi perhatian, memandangkan topik tersebut sedang dikaji dari bidang perubatan dansudut pandangan biologi.
Jika seseorang mengambil sejumlah besar alkohol, maka glukoneogenesis yang berlaku dalam hati akan menjadi sangat perlahan. Hasilnya ialah penurunan glukosa darah. Keadaan ini dipanggil hipoglikemia.
Meminum alkohol semasa perut kosong, atau selepas melakukan aktiviti fizikal yang berat, boleh menyebabkan penurunan paras glukosa sehingga 30% daripada norma.
Sudah tentu, keadaan ini akan menjejaskan fungsi otak secara negatif. Ia sangat berbahaya, terutamanya bagi kawasan yang mengekalkan suhu badan di bawah kawalan. Sesungguhnya, disebabkan hipoglikemia, mereka boleh turun sebanyak 2 ° C atau lebih, dan ini adalah trend yang sangat serius. Tetapi jika seseorang dalam keadaan ini diberi larutan glukosa, maka suhu akan cepat kembali normal.
Puasa
Kira-kira 6 jam selepas ia bermula, glukoneogenesis mula dirangsang oleh glukagon (polipeptida rantai tunggal iaitu 29 sisa asid amino).
Tetapi proses ini menjadi aktif hanya pada jam ke-32. Pada masa ini, kortisol (steroid katabolik) disambungkan kepadanya. Selepas itu, protein otot dan tisu lain mula rosak. Ia ditukar kepada asid amino, yang merupakan prekursor glukosa dalam proses glukoneogenesis. Ini adalah atrofi otot. Bagi badan, ia adalah langkah paksa yang perlu diambil supaya otak menerima bahagian tertentu glukosa yang diperlukan untuk berfungsi. Itulah sebabnya sangat penting bagi orang yang sakit pulih daripada pembedahandan penyakit, menerima pemakanan tambahan yang baik. Jika ini tidak berlaku, maka otot dan tisu akan mula berkurangan.
Kepentingan klinikal
Di atas, kami bercakap secara ringkas tentang tindak balas glukoneogenesis dan ciri-ciri lain proses ini. Akhir sekali, adalah berbaloi untuk membincangkan kepentingan klinikal.
Jika penggunaan laktat sebagai substrat yang diperlukan untuk glukoneogenesis berkurangan, akan ada akibat: penurunan pH darah dan perkembangan asidosis laktik yang seterusnya. Ini boleh berlaku disebabkan oleh kecacatan pada enzim glukoneogenesis.
Perlu diingatkan bahawa asidosis laktik jangka pendek juga boleh mengatasi orang yang sihat. Ini berlaku di bawah keadaan kerja otot yang intensif. Tetapi keadaan ini dengan cepat diimbangi oleh hiperventilasi paru-paru dan penyingkiran karbon dioksida daripada badan.
By the way, etanol juga mempengaruhi glukoneogenesis. Katabolismenya penuh dengan peningkatan jumlah NADH, dan ini ditunjukkan dalam keseimbangan dalam tindak balas dehidrogenase laktat. Ia hanya beralih ke arah pembentukan laktat. Ia juga mengurangkan pembentukan piruvat. Hasilnya ialah kelembapan dalam keseluruhan proses glukoneogenesis.
