Unul dintre procesele semnificative din organism este gluconeogeneza. Acesta este numele căii metabolice care duce la faptul că glucoza este formată din compuși non-carbohidrați (piruvat în special).
Care sunt caracteristicile sale? Cum este reglementat acest proces? Există multe nuanțe importante cu privire la acest subiect, iar acum merită să le acordați atenție.
Definiție
Deci, gluconeogeneza este procesul de sinteză a glucozei din substanțe care au natură non-carbohidrată de origine. Se desfășoară în principal în ficat, puțin mai puțin intens - în cortexul renal și mucoasa intestinală.
Acest proces include toate reacțiile de glicoliză reversibile cu bypass-uri specifice. În termeni simpli, el nu repetă complet reacțiile de oxidare a glucozei. Ce se întâmplă? Gluconeogeneza este un proces care poate avea loc în toate țesuturile. Singura excepție este reacția 6-fosfatază. Apare numai în rinichi și ficat.
GeneralCaracteristici
Gluconeogeneza este un proces care are loc la microorganisme, ciuperci, plante și animale. Interesant este că reacțiile sale sunt aceleași pentru toate speciile și țesuturile.
Cei mai importanți precursori ai glucozei la animale sunt compușii cu trei atomi de carbon. Acestea includ glicerol, piruvat, lactat și aminoacizi.
Glucoza formată în procesul de gluconeogeneză este transportată în sânge, iar de acolo în alte țesuturi. Ce urmeaza? După efort fizic, la care corpul a fost supus, lactatul format în mușchii scheletici este din nou trimis la ficat. Acolo se transformă în glucoză. Acesta, la rândul său, intră din nou în mușchi sau este transformat în glicogen.
Întregul ciclu descris se numește ciclul Corey. Acesta este un fel de set de procese biochimice enzimatice în timpul cărora lactatul este transportat de la mușchi la ficat și apoi transformat în glucoză.
Substraturi
Când discutăm despre specificul reglării glicolizei și gluconeogenezei, acest subiect ar trebui să fie de asemenea atins. Substraturile sunt reactivi care formează un mediu nutritiv. În cazul gluconeogenezei rolul lor este jucat de:
- Acid piruvic (PVC). Fără aceasta, digestia carbohidraților și metabolismul aminoacizilor sunt imposibile.
- Glicerină. Are o puternică proprietate de deshidratare.
- Acid lactic. Este cel mai important participant la procesele metabolice de reglare.
- Aminoacizi. Ele sunt principalul material de construcție al oricărui organism viu, inclusiv al celui uman.
Includerea acestor elemente în procesul de gluconeogeneză depinde de starea fiziologică a organismului.
Pașii procesului
Ei, de fapt, repetă complet etapele glicolizei (oxidarea glucozei), dar numai în sens invers. Cataliza este efectuată de aceleași enzime.
Există patru excepții - conversia piruvatului în oxalacetat, glucoză-6-fosfat în glucoză pură, fructoză-1, 6-difosfat în fructoză-6-fosfat și oxalacetat în fosfoenolpiruvat.
Aș dori să fac o rezervare că ambele procese sunt reglementate reciproc. Adică, dacă celula este suficient de alimentată cu energie, atunci glicoliza se oprește. Ce se întâmplă după aceea? Gluconeogeneza începe! Același lucru este valabil și în direcția opusă. Când glicoliza este activată, gluconeogeneza din ficat și rinichi se oprește.
Regulament
O altă nuanță importantă a subiectului luat în considerare. Ce se poate spune despre reglarea gluconeogenezei? Dacă s-ar întâmpla în același timp cu glicoliza la o rată mare, atunci rezultatul ar fi o creștere uriașă a consumului de ATP și ar începe să se formeze căldură.
Aceste procese sunt interconectate. Dacă, de exemplu, fluxul de glucoză prin glicoliză crește, atunci cantitatea de piruvat prin gluconeogeneză scade.
Separat, trebuie să vorbim despre glucoză-6-fosfat. Acest element, de altfel, are un alt nume. Se mai numește și glucoză fosforilată. În toate celulele, această substanță se formează în timpul reacției hexokinazei și înficat - în timpul fosforolizei. Poate apărea și ca urmare a GNG (în intestinul subțire, mușchi) sau ca urmare a unificării monozaharidelor (ficat).
Cum se utilizează glucoza-6-fosfat? În primul rând, glicogenul este sintetizat. Apoi se oxidează de două ori: prima dată în condiții anaerobe sau aerobe și a doua oară pe calea pentozei fosfat. Și după aceea se transformă direct în glucoză.
Rol în organism
Funcția gluconeogenezei trebuie discutată separat. După cum știe toată lumea, în corpul uman în timpul înfometării, rezervele de nutrienți sunt utilizate în mod activ. Acestea includ acizi grași și glicogen. Aceste substanțe sunt descompuse în compuși non-carbohidrați, cetoacizi și aminoacizi.
Majoritatea acestor compuși nu sunt excretați din organism. Reciclarea este în desfășurare. Aceste substanțe sunt transportate de sânge din alte țesuturi la ficat și apoi utilizate în procesul de gluconeogeneză pentru a sintetiza glucoza. Și ea este o sursă cheie de energie.
Care este concluzia? Funcția gluconeogenezei este de a menține nivelurile normale de glucoză în organism în timpul exercițiilor intense și a postului prelungit. O aprovizionare constantă cu această substanță este necesară pentru eritrocite și țesutul nervos. Dacă dintr-o dată rezervele organismului sunt epuizate, atunci gluconeogeneza va ajuta. La urma urmei, acest proces este principalul furnizor de substraturi energetice.
Alcool și gluconeogeneză
Această combinație trebuie să i se acorde atenție, deoarece subiectul este studiat din punct de vedere medical șidin punct de vedere biologic.
Dacă o persoană consumă o cantitate mare de alcool, atunci gluconeogeneza care apare în ficat este foarte încetinită. Rezultatul este o scădere a glicemiei. Această afecțiune se numește hipoglicemie.
Consumul de alcool pe stomacul gol sau după un efort fizic intens poate determina o scădere a nivelului de glucoză cu până la 30% din normal.
Desigur, această afecțiune va afecta negativ funcția creierului. Este foarte periculos, mai ales pentru acele zone care țin temperatura corpului sub control. Într-adevăr, din cauza hipoglicemiei, acestea pot scădea cu 2 ° C sau mai mult, iar aceasta este o tendință foarte serioasă. Dar dacă unei persoane în această stare i se administrează o soluție de glucoză, atunci temperatura va reveni rapid la normal.
post
La aproximativ 6 ore după ce începe, gluconeogeneza începe să fie stimulată de glucagon (o polipeptidă cu un singur lanț care are 29 de resturi de aminoacizi).
Dar acest proces devine activ abia la a 32-a oră. Chiar în acest moment, cortizolul (steroid catabolic) este conectat la acesta. După aceea, proteinele musculare și alte țesuturi încep să se descompună. Aceștia sunt transformați în aminoacizi, care sunt precursori ai glucozei în procesul de gluconeogeneză, aceasta este atrofia musculară. Pentru organism, este o măsură forțată pe care trebuie să o ia pentru ca creierul să primească o anumită porție de glucoză necesară funcționării. De aceea este foarte important ca persoanele bolnave să se recupereze după operațiiși boală, au primit o nutriție suplimentară bună. Dacă nu este cazul, atunci mușchii și țesuturile vor începe să se epuizeze.
Semnificație clinică
Mai sus, am vorbit pe scurt despre reacțiile gluconeogenezei și alte caracteristici ale acestui proces. În cele din urmă, merită să discutăm despre semnificația clinică.
Dacă scade utilizarea lactatului ca substrat necesar gluconeogenezei, vor exista consecințe: scăderea pH-ului sângelui și dezvoltarea ulterioară a acidozei lactice. Acest lucru se poate întâmpla din cauza unui defect al enzimelor gluconeogenezei.
De remarcat că acidoza lactică de scurtă durată poate depăși și oamenii sănătoși. Acest lucru se întâmplă în condițiile unui lucru muscular intens. Dar apoi această afecțiune este rapid compensată prin hiperventilarea plămânilor și eliminarea dioxidului de carbon din organism.
Apropo, etanolul afectează și gluconeogeneza. Catabolismul său este plin de o creștere a cantității de NADH, iar acest lucru se reflectă în echilibrul reacției lactat dehidrogenazei. Pur și simplu se îndreaptă spre formarea de lactat. De asemenea, reduce formarea de piruvat. Rezultatul este o încetinire a întregului proces de gluconeogeneză.
