De glukoneogenese Det er en metabolsk prosess som forekommer i nesten alle levende ting, inkludert planter, dyr og forskjellige typer mikroorganismer. Den består av syntesen eller dannelsen av glukose fra forbindelser som inneholder karbon som ikke er karbohydrater, som aminosyrer, glukogener, glyserol og laktat.
Det er en av banene for karbohydratmetabolisme som er anabole. Syntetiserer eller danner glukosemolekyler som hovedsakelig er tilstede i leveren og i mindre grad i hjernebarken til mennesker og dyr..
Denne anabole prosessen skjer i motsatt retning av den katabolske banen til glukose, og har forskjellige spesifikke enzymer på de irreversible punktene for glykolyse..
Glukoneogenese er viktig for å øke blod- og vevsglukosenivået i hypoglykemi. Det demper også reduksjonen i karbohydratkonsentrasjonen i lengre faste eller i andre ugunstige situasjoner..
Artikkelindeks
Glukoneogenese er en av de anabole prosessene i karbohydratmetabolismen. Gjennom sin mekanisme syntetiseres glukose fra forløpere eller substrater dannet av små molekyler.
Glukose kan genereres fra enkle biomolekyler av protein karakter, slik som glukogene aminosyrer og glyserol, sistnevnte kommer fra lipolyse av triglyserider i fettvev.
Laktat fungerer også som et substrat og i mindre grad rare kjedefettsyrer.
Glukoneogenese er av stor betydning for levende vesener og spesielt for menneskekroppen. Dette skyldes at det i spesielle tilfeller gir den store etterspørselen etter glukose som hjernen krever (120 gram per dag, omtrent).
Hvilke deler av kroppen krever glukose? Nervesystemet, nyremedulla, blant annet vev og celler, for eksempel røde blodlegemer, som bruker glukose som eneste eller viktigste kilde til energi og karbon.
Glukosebutikkene som glykogen lagret i leveren og musklene er knapt nok for en dag. Dette uten å vurdere dietter eller intense øvelser. Av denne grunn blir kroppen forsynt med glukose dannet fra andre ikke-karbohydratforløpere eller substrater gjennom glukoneogenese..
Også denne veien er involvert i glukosehomeostase. Glukosen dannet på denne måten, i tillegg til å være en energikilde, er substratet for andre anabole reaksjoner.
Et eksempel på dette er tilfellet med biomolekylers biosyntese. Blant dem glykokonjugater, glykolipider, glykoproteiner og aminosukkere og andre heteropolysakkarider.
Glukoneogenese finner sted i cytosol eller cytoplasma i celler, hovedsakelig i leveren og i mindre grad i cytoplasmaet i celler i nyrebarken..
Dens syntetiske vei utgjør en stor del av reaksjonene av glykolyse (katabolsk glukosevei), men i motsatt retning.
Det er imidlertid viktig å merke seg at de 3 reaksjonene av glykolyse som er termodynamisk irreversible, vil bli katalysert av spesifikke enzymer i glukoneogenese som er forskjellige fra de som er involvert i glykolyse, noe som gjør det mulig for reaksjoner å skje i motsatt retning..
De er spesifikt de glykolytiske reaksjonene katalysert av enzymene heksokinase eller glukokinase, fosfofruktokinase og pyruvatkinase.
Gjennomgang av de avgjørende trinnene for glukoneogenese katalysert av spesifikke enzymer, er det klart at omdannelsen av pyruvat til fosfoenolpyruvat krever en rekke reaksjoner.
Den første forekommer i mitokondrie matriksen med omdannelsen av pyruvat til oksaloacetat, katalysert av pyruvat karboksylase..
For å kunne delta i oksaloacetat må det igjen konverteres til malat med mitokondrie malatdehydrogenase. Dette enzymet transporteres gjennom mitokondriene til cytosolen, hvor det transformeres tilbake til oksaloacetat av malatdehydrogenase som finnes i cellecytoplasmaet..
Gjennom virkningen av enzymet fosfoenolpyruvat karboksykinase (PEPCK) omdannes oksaloacetat til fosfoenolpyruvat. De respektive reaksjonene er oppsummert nedenfor:
Pyruvat + COto + HtoO + ATP => Oksaloacetat + ADP + PJeg + 2H+
Oksaloacetat + GTP <=> Fosfoenolpyruvat + COto + BNP
Alle disse hendelsene gjør transformasjonen av pyruvat til fosfoenolpyruvat mulig uten intervensjon av pyruvatkinase, som er spesifikk for den glykolytiske banen..
Imidlertid blir fosfoenolpyruvat transformert til fruktose-1,6-bisfosfat ved virkningen av glykolytiske enzymer som reversibelt katalyserer disse reaksjonene..
Den neste reaksjonen som tilfører fosfofruktokinase i glykolytisk vei, er den som transformerer fruktose-1,6-bisfosfat til fruktose-6-fosfat. Enzymet fruktose-1,6-bisfosfatase katalyserer denne reaksjonen i den glukoneogene banen, som er hydrolytisk og er oppsummert nedenfor:
Fruktose-1,6-bisfosfat + HtoELLER => Fruktose-6-fosfat + PJeg
Dette er et av punktene for regulering av glukoneogenese, siden dette enzymet krever Mgto+ for din aktivitet. Fruktose-6-fosfat gjennomgår en isomeriseringsreaksjon katalysert av enzymet fosfoglykosomerase som transformerer det til glukose-6-fosfat.
Til slutt er den tredje av disse reaksjonene omdannelsen av glukose-6-fosfat til glukose..
Dette fortsetter gjennom virkningen av glukose-6-fosfatase som katalyserer en hydrolysereaksjon og som erstatter den irreversible virkningen av heksokinase eller glukokinase i glykolytisk vei..
Glukose-6-fosfat + HtoELLER => Glukose + PJeg
Dette enzymet glukose-6-fosfatase er bundet til endoplasmatisk retikulum av leverceller. Du trenger også kofaktoren Mgto+ å utøve sin katalytiske funksjon.
Beliggenheten garanterer leverfunksjonen som en glukosesyntetiser for å tilfredsstille behovene til andre organer.
Når kroppen ikke har nok oksygen, slik som det kan skje i muskler og erytrocytter i tilfelle langvarig trening, oppstår glukosefermentering; det vil si at glukose ikke oksyderes fullstendig under anaerobe forhold og derfor produseres laktat.
Det samme produktet kan passere i blodet og derfra nå leveren. Der vil det fungere som et glukoneogent substrat, siden laktatet vil bli pyruvat når det kommer inn i Cori-syklusen. Denne transformasjonen skyldes virkningen av enzymet laktatdehydrogenase.
Laktat er et viktig glukoneogent substrat i menneskekroppen, og når glykogenlagrene er oppbrukt, hjelper omdannelsen av laktat til glukose til å fylle opp glykogenlagrene i muskler og lever..
På den annen side, gjennom reaksjoner som utgjør den såkalte glukose-alaninsyklusen, oppstår pyruvat-transaminering.
Dette finnes i ekstra-levervev, med transformasjon av pyruvat til alanin, som utgjør et annet av de viktige glukoneogene substratene..
Under ekstreme forhold med langvarig faste eller andre metabolske forstyrrelser, vil proteinkatabolisme være det siste alternativet en kilde til glukogene aminosyrer. Disse vil danne mellomprodukter i Krebs-syklusen og vil generere oksaloacetat.
Glyserol er det eneste viktige glukoneogene substratet som stammer fra lipidmetabolismen..
Det frigjøres under hydrolyse av triacylglyserider, som lagres i fettvev. Disse transformeres ved påfølgende fosforylering og dehydrogeneringsreaksjoner til dihydroksyacetonfosfat, som følger den glukoneogene banen for å danne glukose..
På den annen side er det få oddekjede fettsyrer som er glukoneogene..
En av de første kontrollene av glukoneogenese utføres ved inntak av matvarer med lavt karbohydratinnhold, som fremmer normale nivåer av glukose i blodet..
I motsetning til dette, hvis karbohydratinntaket er lavt, vil glukoneogenesebanen være viktig for å oppfylle kroppens glukosebehov..
Det er andre faktorer som griper inn i den gjensidige reguleringen mellom glykolyse og glukoneogenese: ATP-nivåer. Når høyt er glykolyse hemmet, mens glukoneogenese aktiveres.
Det motsatte skjer med AMP-nivåer: hvis de er høye, aktiveres glykolyse, men glukoneogenese hemmer.
Det er visse kontrollpunkter i spesifikke enzymkatalyserte reaksjoner i glukoneogenese. Hvilken? Konsentrasjonen av enzymatiske substrater og kofaktorer som Mgto+, og eksistensen av aktivatorer slik som fosfofruktokinase.
Fosfofruktokinase aktiveres av AMP og påvirkning av bukspyttkjertelhormonene insulin, glukagon og til og med noen glukokortikoider..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.