Üks olulisemaid protsesse kehas on glükoneogenees. See on metaboolse raja nimi, mis viib selleni, et glükoos moodustub mittesüsivesikutest ühenditest (eriti püruvaadist).
Millised on selle omadused? Kuidas seda protsessi reguleeritakse? Selle teemaga seoses on palju olulisi nüansse ja nüüd tasub neile tähelepanu pöörata.
Definitsioon
Niisiis, glükoneogenees on glükoosi sünteesi protsess ainetest, mille päritolu ei ole süsivesikuid. See kulgeb peamiselt maksas, veidi vähem intensiivselt - neerukoores ja soole limaskestas.
See protsess hõlmab kõiki pöörduvaid glükolüüsi reaktsioone spetsiifiliste möödaviikudega. Lihtsam alt öeldes ei korda ta glükoosi oksüdatsiooni reaktsioone täielikult. Mis juhtub? Glükoneogenees on protsess, mis võib toimuda kõigis kudedes. Ainus erand on 6-fosfataasi reaktsioon. See esineb ainult neerudes ja maksas.
ÜldineFunktsioonid
Glükoneogenees on protsess, mis toimub mikroorganismides, seentes, taimedes ja loomades. Huvitaval kombel on selle reaktsioonid kõikide liikide ja kudede puhul ühesugused.
Loomade kõige olulisemad glükoosi prekursorid on kolme süsinikuga ühendid. Nende hulka kuuluvad glütserool, püruvaat, laktaat ja aminohapped.
Glükoneogeneesi käigus moodustunud glükoos transporditakse verre ja se alt edasi teistesse kudedesse. Mis järgmiseks? Pärast füüsilist pingutust, mida keha allutas, saadetakse skeletilihastes moodustunud laktaat uuesti maksa. Seal muudetakse see glükoosiks. See omakorda siseneb uuesti lihastesse või muundatakse glükogeeniks.
Kogu kirjeldatud tsüklit nimetatakse Corey tsükliks. See on teatud tüüpi ensümaatiliste biokeemiliste protsesside kogum, mille käigus laktaat transporditakse lihastest maksa ja seejärel muundatakse glükoosiks.
Substraadid
Glükolüüsi ja glükoneogeneesi regulatsiooni spetsiifikat käsitledes tuleks ka seda teemat puudutada. Substraadid on reaktiivid, mis moodustavad toitainekeskkonna. Glükoneogeneesi puhul mängivad nende rolli:
- Püruviinhape (PVC). Ilma selleta on süsivesikute seedimine ja aminohapete metabolism võimatu.
- Glütseriin. Sellel on tugev veetustav omadus.
- Piimhape. See on regulatoorsete ainevahetusprotsesside kõige olulisem osaleja.
- Aminohapped. Need on kõigi elusorganismide, sealhulgas inimese, peamised ehitusmaterjalid.
Nende elementide kaasamine glükoneogeneesi protsessi sõltub keha füsioloogilisest seisundist.
Protsessi etapid
Tegelikult kordavad nad täielikult glükolüüsi (glükoosi oksüdatsiooni) etappe, kuid ainult vastupidises suunas. Katalüüsi viivad läbi samad ensüümid.
On neli erandit – püruvaadi muundamine oksaloatsetaadiks, glükoos-6-fosfaadi muutmine puhtaks glükoosiks, fruktoos-1, 6-difosfaat fruktoos-6-fosfaadiks ja oksaloatsetaat fosfoenoolpüruvaadiks.
Tahaksin teha reservatsiooni, et mõlemad protsessid on vastastikku reguleeritud. See tähendab, et kui rakk on piisav alt energiaga varustatud, siis glükolüüs peatub. Mis saab pärast seda? Glükoneogenees läheb käima! Sama kehtib ka vastupidises suunas. Kui glükolüüs aktiveerub, peatub glükoneogenees maksas ja neerudes.
Määrus
Veel üks oluline nüanss käsitletava teema juures. Mida saab öelda glükoneogeneesi reguleerimise kohta? Kui see toimuks samaaegselt suure kiirusega glükolüüsiga, oleks tulemuseks ATP tarbimise tohutu kasv ja hakkaks moodustuma soojus.
Need protsessid on omavahel seotud. Kui näiteks glükoosi vool glükolüüsi kaudu suureneb, siis glükoneogeneesi kaudu püruvaadi kogus väheneb.
Eraldi peame rääkima glükoos-6-fosfaadist. Sellel elemendil, muide, on ka teine nimi. Seda nimetatakse ka fosforüülitud glükoosiks. Kõikides rakkudes moodustub see aine heksokinaasi reaktsiooni käigus ja sissemaks - fosforolüüsi ajal. See võib ilmneda ka GNG (peensooles, lihastes) või monosahhariidide (maksa) ühinemise tulemusena.
Kuidas glükoos-6-fosfaati kasutatakse? Esiteks sünteesitakse glükogeen. Seejärel oksüdeeritakse see kaks korda: esimest korda anaeroobsetes või aeroobsetes tingimustes ja teist korda pentoosfosfaadi rajal. Ja pärast seda muutub see otse glükoosiks.
Roll kehas
Glükoneogeneesi funktsioonist tuleb eraldi rääkida. Nagu kõik teavad, kasutatakse inimkehas nälgimise ajal aktiivselt toitainete varusid. Nende hulka kuuluvad rasvhapped ja glükogeen. Need ained jaotatakse mittesüsivesikuteks ühenditeks, ketohapeteks ja aminohapeteks.
Enamik neist ühenditest ei eritu organismist. Taaskasutus on pooleli. Need ained transporditakse verega teistest kudedest maksa ja seejärel kasutatakse neid glükoneogeneesi protsessis glükoosi sünteesimiseks. Ja ta on peamine energiaallikas.
Mis on järeldus? Glükoneogeneesi ülesanne on säilitada normaalset glükoosisisaldust kehas intensiivse treeningu ja pikaajalise paastu ajal. Selle aine pidev varustamine on vajalik erütrotsüütide ja närvikoe jaoks. Kui keha varud äkki ammenduvad, aitab glükoneogenees hädast välja. Lõppude lõpuks on see protsess peamine energiasubstraatide tarnija.
Alkohol ja glükoneogenees
Sellele kombinatsioonile tuleb tähelepanu pöörata, kuna teemat uuritakse meditsiini- jabioloogiline vaatenurk.
Kui inimene tarbib suures koguses alkoholi, aeglustub maksas toimuv glükoneogenees oluliselt. Tulemuseks on vere glükoosisisalduse langus. Seda seisundit nimetatakse hüpoglükeemiaks.
Alkoholi joomine tühja kõhuga või pärast rasket füüsilist pingutust võib põhjustada glükoositaseme langust kuni 30% normist.
Muidugi mõjutab see seisund ajufunktsiooni negatiivselt. See on väga ohtlik, eriti nendes piirkondades, mis hoiavad kehatemperatuuri kontrolli all. Tõepoolest, hüpoglükeemia tõttu võivad need langeda 2 ° C või rohkem ja see on väga tõsine suundumus. Kuid kui selles seisundis inimesele antakse glükoosilahust, normaliseerub temperatuur kiiresti.
Paastumine
Umbes 6 tundi pärast selle algust hakkab glükoneogeneesi stimuleerima glükagoon (üheahelaline polüpeptiid, mis koosneb 29 aminohappejäägist).
Kuid see protsess aktiveerub alles 32. tunnil. Just sel hetkel on sellega seotud kortisool (kataboolne steroid). Pärast seda hakkavad lihasvalgud ja muud koed lagunema. Need muundatakse aminohapeteks, mis on glükoneogeneesi protsessis glükoosi eelkäijad. See on lihaste atroofia. Keha jaoks on see sunnitud meede, mida ta peab võtma, et aju saaks teatud osa funktsioneerimiseks vajalikku glükoosi. Seetõttu on väga oluline, et haiged inimesed taastuksid operatsioonidestja haigused, said head täiendavat toitumist. Kui see nii ei ole, hakkavad lihased ja kuded tühjenema.
Kliiniline tähtsus
Eespool rääkisime lühid alt glükoneogeneesi reaktsioonidest ja selle protsessi muudest tunnustest. Lõpuks tasub arutada kliinilist tähtsust.
Kui laktaadi kasutamine glükoneogeneesiks vajaliku substraadina väheneb, on tagajärjed: vere pH langus ja sellele järgnev laktatsidoosi teke. See võib juhtuda glükoneogeneesi ensüümide defekti tõttu.
Tuleb märkida, et lühiajaline laktatsidoos võib jagu saada ka tervetest inimestest. See juhtub intensiivse lihastöö tingimustes. Kuid siis kompenseeritakse see seisund kiiresti kopsude hüperventilatsiooni ja süsinikdioksiidi eemaldamisega kehast.
Muide, etanool mõjutab ka glükoneogeneesi. Selle katabolism on täis NADH koguse suurenemist ja see kajastub laktaatdehüdrogenaasi reaktsiooni tasakaalus. See lihts alt nihkub laktaadi moodustumise suunas. Samuti vähendab see püruvaadi moodustumist. Tulemuseks on kogu glükoneogeneesi protsessi aeglustumine.
