A szervezetben az egyik jelentős folyamat a glükoneogenezis. Ez annak a metabolikus útnak a neve, amely ahhoz vezet, hogy a glükóz nem szénhidrát vegyületekből (különösen a piruvátból) képződik.
Mik a jellemzői? Hogyan szabályozzák ezt a folyamatot? Sok fontos árnyalat van ezzel a témával kapcsolatban, és most érdemes ezekre odafigyelni.
Definíció
A glükoneogenezis tehát a glükóz szintézisének folyamata olyan anyagokból, amelyek nem szénhidrát eredetűek. Főleg a májban halad, kicsit kevésbé intenzíven - a vesekéregben és a bélnyálkahártyában.
Ez a folyamat magában foglalja az összes reverzibilis glikolízis reakciót meghatározott bypassokkal. Egyszerűen fogalmazva, nem ismétli meg teljesen a glükóz oxidációjának reakcióit. Mi történik? A glükoneogenezis egy olyan folyamat, amely minden szövetben előfordulhat. Az egyetlen kivétel a 6-foszfatáz reakció. Csak a vesében és a májban fordul elő.
ÁltalánosJellemzők
A glükoneogenezis mikroorganizmusokban, gombákban, növényekben és állatokban végbemenő folyamat. Érdekes módon reakciói minden faj és szövet esetében azonosak.
A glükóz legfontosabb prekurzorai állatokban a három szénatomos vegyületek. Ide tartozik a glicerin, a piruvát, a laktát és az aminosavak.
A glükoneogenezis során képződő glükóz a vérbe, majd onnan más szövetekbe kerül. Mi a következő lépés? A testet kifejtett fizikai erőfeszítés után a vázizmokban képződött laktát ismét a májba kerül. Ott glükózzá alakul. Az viszont ismét bejut az izmokba, vagy glikogénné alakul.
A teljes leírt ciklust Corey-ciklusnak nevezik. Ez egyfajta enzimatikus biokémiai folyamat, amelynek során a laktát az izmokból a májba kerül, majd glükózzá alakul.
Subsztrátok
A glikolízis és glükoneogenezis szabályozásának sajátosságainak tárgyalásakor ezt a témát is érinteni kell. A szubsztrátok olyan reagensek, amelyek tápközeget képeznek. A glükoneogenezis esetében szerepüket:
- Piruvicssav (PVC). Enélkül a szénhidrát-emésztés és az aminosav-anyagcsere lehetetlen.
- Glicerin. Erős dehidratáló tulajdonsággal rendelkezik.
- Tejsav. A szabályozó anyagcsere folyamatok legfontosabb résztvevője.
- Aminósavak. Minden élő szervezet fő építőanyagai, beleértve az embert is.
Ezeknek az elemeknek a glükoneogenezis folyamatába való bevonása a szervezet fiziológiai állapotától függ.
Feldolgozás lépései
Valójában teljesen megismétlik a glikolízis (glükózoxidáció) szakaszait, de csak az ellenkező irányba. A katalízist ugyanazok az enzimek végzik.
Négy kivétel van: a piruvát oxál-acetáttá, a glükóz-6-foszfátból tiszta glükózzá, a fruktóz-1,6-difoszfátból fruktóz-6-foszfáttá és az oxál-acetátból foszfoenol-piruváttá.
Szeretnék egy fenntartást tenni, hogy mindkét folyamat kölcsönösen szabályozott. Vagyis ha a sejt kellően energiával van ellátva, akkor a glikolízis leáll. Mi lesz ezután? Beindul a glükoneogenezis! Ugyanez igaz az ellenkező irányba is. Amikor a glikolízis aktiválódik, a glükoneogenezis a májban és a vesében leáll.
Rendelet
A vizsgált téma másik fontos árnyalata. Mit mondhatunk a glükoneogenezis szabályozásáról? Ha ez a nagy sebességű glikolízissel egy időben történik, akkor az ATP-felhasználás hatalmas növekedése lenne az eredmény, és elkezdené a hőképződés.
Ezek a folyamatok összefüggenek egymással. Ha például megnő a glükóz áramlása a glikolízis során, akkor a glükoneogenezis során a piruvát mennyisége csökken.
Külön kell beszélnünk a glükóz-6-foszfátról. Ennek az elemnek egyébként más neve is van. Foszforilezett glükóznak is nevezik. Ez az anyag minden sejtben a hexokináz reakció során keletkezik, és amáj - foszforolízis során. Megjelenhet a GNG hatására is (a vékonybélben, az izmokban), vagy a monoszacharidok egyesülése következtében (máj).
Hogyan kell használni a glükóz-6-foszfátot? Először is, a glikogén szintetizálódik. Ezután kétszer oxidálódik: először anaerob vagy aerob körülmények között, másodszor pedig a pentóz-foszfát úton. És ezután közvetlenül glükózzá alakul.
Szerep a testben
A glükoneogenezis funkcióját külön kell tárgyalni. Mint mindenki tudja, az emberi testben az éhezés során a tápanyagtartalékokat aktívan használják fel. Ide tartoznak a zsírsavak és a glikogén. Ezek az anyagok nem szénhidrát vegyületekre, ketosavakra és aminosavakra bomlanak.
A legtöbb ilyen vegyület nem ürül ki a szervezetből. Az újrahasznosítás folyamatban van. Ezeket az anyagokat a vér más szövetekből a májba szállítja, majd a glükoneogenezis folyamatában glükóz szintézisére használják fel. És ő a legfontosabb energiaforrás.
Mi a következtetés? A glükoneogenezis feladata a normál glükózszint fenntartása a szervezetben intenzív edzés és hosszan tartó koplalás során. Ennek az anyagnak az állandó ellátása szükséges az eritrociták és az idegszövet számára. Ha hirtelen kimerülnek a szervezet tartalékai, akkor a glükoneogenezis segít. Végül is ez az eljárás az energiahordozók fő szállítója.
Alkohol és glükoneogenezis
Erre a kombinációra oda kell figyelni, hiszen a témát orvosi illbiológiai szempontból.
Ha egy személy nagy mennyiségű alkoholt fogyaszt, akkor a májban végbemenő glükoneogenezis jelentősen lelassul. Az eredmény a vércukorszint csökkenése. Ezt az állapotot hipoglikémiának nevezik.
Az éhgyomorra vagy erős fizikai megerőltetés utáni alkoholfogyasztás a glükózszint akár 30%-os csökkenését is okozhatja.
Természetesen ez az állapot negatívan befolyásolja az agyműködést. Nagyon veszélyes, különösen azokon a területeken, ahol a testhőmérsékletet kontroll alatt tartják. Valójában a hipoglikémia miatt 2 °C-kal vagy többel is csökkenhetnek, és ez nagyon komoly tendencia. De ha egy ilyen állapotban lévő személy glükóz oldatot kap, akkor a hőmérséklet gyorsan visszaáll a normális szintre.
Böjt
Körülbelül 6 órával azután, hogy elindult, a glükoneogenezist a glukagon (egyláncú polipeptid, amely 29 aminosavból áll) serkenteni kezdi.
De ez a folyamat csak a 32. órában válik aktívvá. Éppen ebben a pillanatban kapcsolódik hozzá a kortizol (katabolikus szteroid). Ezt követően az izomfehérjék és más szövetek elkezdenek lebomlani. Aminosavakká alakulnak, amelyek a glükóz prekurzorai a glükoneogenezis folyamatában, ez izomsorvadás. A szervezet számára ez egy kényszerintézkedés, amelyet meg kell tennie, hogy az agy megkapja a működéséhez szükséges glükóz egy bizonyos részét. Ezért nagyon fontos, hogy a betegek a műtétek után felépüljenekés betegségek, jó kiegészítő táplálékban részesültek. Ha nem ez a helyzet, akkor az izmok és szövetek kimerülnek.
Klinikai jelentősége
A fentiekben röviden beszéltünk a glükoneogenezis reakcióiról és a folyamat egyéb jellemzőiről. Végül érdemes megvitatni a klinikai jelentőségét.
Ha a laktát glükoneogenezishez szükséges szubsztrátként való felhasználása csökken, annak következményei lesznek: a vér pH-értékének csökkenése és az ezt követő tejsavas acidózis kialakulása. Ez a glükoneogenezis enzimeinek hibája miatt fordulhat elő.
Meg kell jegyezni, hogy a rövid távú tejsavas acidózis egészséges embereket is legyőzhet. Ez intenzív izommunka mellett történik. De ezt az állapotot gyorsan kompenzálja a tüdő hiperventillációja és a szén-dioxid eltávolítása a szervezetből.
Egyébként az etanol a glükoneogenezisre is hatással van. Katabolizmusa tele van a NADH mennyiségének növekedésével, és ez tükröződik a laktát-dehidrogenáz reakció egyensúlyában. Egyszerűen a laktát képződése felé tolódik el. Csökkenti a piruvát képződését is. Az eredmény a glükoneogenezis teljes folyamatának lelassulása.
