Glükoneogenezis-mi ez? Folyamatszabályozás, enzimek

A szervezet egyik legjelentősebb folyamata a glükoneogenezis. Ez a metabolikus út neve, amely glükóz képződéséhez vezet a nem szénhidrátvegyületekből (különösen a piruvátból).

Milyen jellemzői vannak? Hogyan szabályozzák ezt a folyamatot? Számos fontos árnyalat van ebben a témában, de most érdemes figyelni rájuk.

Meghatározás

Tehát a glükoneogenezis a glükóz szintézisének folyamata olyan anyagokból, amelyek nem szénhidrát eredetűek. Főleg a májban fordul elő, kissé kevésbé intenzíven – a vese kérgi anyagában és a bélnyálkahártyában.

Ez a folyamat magában foglalja az összes reverzibilis glikolízis reakciót speciális megoldásokkal. Egyszerűen fogalmazva, megismétli a glükóz oxidációs reakciókat nem teljesen. Mi történik? A glükoneogenezis olyan folyamat, amely minden szövetben előfordulhat. Az egyetlen kivétel a 6-foszfatáz reakció. Csak a vesékben és a májban fordul elő.

Általános jellemzők

A glükoneogenezis olyan folyamat, amely mikroorganizmusokban, gombákban, növényekben és állatokban fordul elő. Érdekes, hogy reakciói minden biológiai fajra és szövetre azonosak.

Az állatok glükóz legfontosabb prekurzorai a három szénatomos vegyületek. Ezek közé tartozik a glicerin, piruvát, laktát és aminosavak.

A glükoneogenezis során képződött glükóz a vérbe, onnan más szövetekbe kerül. Mi a következő lépés? A fizikai erőfeszítés után, amelyre a test ki volt téve, a vázizmokban képződött Laktát visszakerül a májba. Ott glükózgá alakul. Ez viszont ismét belép az izmokba, vagy glikogénné alakul.

Az egész leírt ciklust kanyaró ciklusnak nevezik. Ez egyfajta enzimatikus biokémiai folyamat, amelynek során a laktátot az izmokból a májba szállítják, majd glükózzá alakítják.

Szubsztrátok

A glikolízis és a glükoneogenezis szabályozásának sajátosságait megvitatva figyelmet kell fordítani erre a témára. A szubsztrátok olyan reagensek, amelyek tápközeget képeznek. A glükoneogenezis esetében szerepüket a következők játsszák:

• Piroszőlősav (PVC). Enélkül lehetetlen megemészteni a szénhidrátokat és kicserélni az aminosavakat.
• Glicerin. Erős dehidratáló tulajdonsággal rendelkezik.
• Tejsav. Ez a szabályozási cserefolyamatok legfontosabb résztvevője.
• Aminosavak. Ezek az élő szervezetek fő építőanyagai, beleértve az embert is.

Ezen elemek beépítése a glükoneogenezis folyamatába a test fiziológiai állapotától függ.

A folyamat szakaszai

Valójában teljesen megismétlik a glikolízis (glükóz oxidáció) szakaszait, de csak az ellenkező irányba. A katalízist ugyanazok az enzimek végzik.

A kivételek négy reakció – a piruvát oxaloacetáttá, a glükóz-6-foszfát tiszta glükózzá, a fruktóz-1,6-difoszfát fruktóz-6-foszfáttá, az oxaloacetát pedig foszfoenolpiruváttá történő átalakulása.

Fenntartást szeretnék tenni, hogy mindkét folyamatot kölcsönösen szabályozzák. Vagyis, ha a sejt elegendő energiával van ellátva, akkor a glikolízis leáll. Mi történik azután? Glükoneogenezis kezdődik! Ugyanez vonatkozik az ellenkező irányba. Amikor a glikolízis aktiválódik, a májban és a vesékben a glükoneogenezis leáll.

Előírás

A vizsgált téma másik fontos árnyalata. Mit lehet kell mondani a glükoneogenezis szabályozásáról? Ha nagy sebességgel egyidejűleg fordul elő a glikolízissel, akkor ennek eredményeként az ATP-fogyasztás nagymértékben megnő, és hő kezd kialakulni.

Ezek a folyamatok egymással összefüggenek. Ha például a glikolízisen áthaladó glükóz áramlása növekszik, akkor a glükoneogenezisen áteső piruvát mennyisége csökken.

Külön kell beszélnünk a glükóz-6-foszfátról. Ennek az elemnek egyébként van egy másik neve. Foszfolált glükóznak is nevezik. Minden sejtben ez az anyag a hexokináz reakció során, a májban pedig a foszforolízis során képződik. A GNH (a vékonybélben, az izmokban) vagy a monoszacharidok (máj)egyesítésének eredményeként is megjelenhet.

Hogyan használják a glükóz-6-foszfátot? Először a glikogént szintetizálják. Ezután kétszer oxidálódik: először anaerob vagy aerob körülmények között, másodszor pedig a pentóz-foszfát útvonalon. Ezután közvetlenül glükózzá alakul.

Szerep a testben

A glükoneogenezis funkciójáról külön kell beszélni. Mint mindenki tudja, az emberi testben a böjt alatt a tápanyagtartalékokat aktívan használják. Ezek közé tartoznak a zsírsavak és a glikogén. Ezek az anyagok nem szénhidrátvegyületekre, ketoacidokra és aminosavakra bomlanak.

Ezen vegyületek többsége nem választódik ki a testből. Van egy újrafelhasználás. Ezeket az anyagokat vér szállítja más szövetekből a májba, majd a glükoneogenezis folyamatában glükóz szintetizálására használják. Ez egy kulcsfontosságú energiaforrás.

Mi a következtetés? A glükoneogenezis feladata a normál glükózszint fenntartása a szervezetben intenzív testmozgás és hosszú böjt alatt. Ennek az anyagnak a folyamatos ellátása szükséges a vörösvértestek és az idegszövet számára. Ha hirtelen a test tartalékai kimerülnek, akkor a glükoneogenezis segít. Végül is ez a folyamat az energia szubsztrátok fő szállítója.

Alkohol és glükoneogenezis

Figyelmet kell fordítani erre a kombinációra, mivel a témát orvosi-biológiai szempontból tanulmányozzák.

Ha egy személy nagy mennyiségű alkoholt fogyaszt, akkor a májban előforduló glükoneogenezis nagymértékben lelassul. Az eredmény a vérben lévő glükóz csökkenése. Ezt az állapotot hipoglikémiának nevezik.

Miután alkoholt fogyasztott éhgyomorra, vagy súlyos fizikai erőfeszítés után, a glükózszint csökkenését a norma 30% - ára csökkentheti.

Természetesen ez az állapot negatívan befolyásolja az agy működését. Nagyon veszélyes, különösen azokon a területeken, amelyek a testhőmérséklet-mutatókat ellenőrzés alatt tartják. Végül is, a hipoglikémia miatt 2 db C vagy annál nagyobb mértékben csökkenhetnek, ami nagyon komoly dinamika. De ha egy ilyen állapotban lévő személy glükózoldatot kap, akkor a hőmérséklet gyorsan normalizálódik.

Böjt

Körülbelül 6 órával a kezdete után a glükoneogenezist a glukagon (egyszálú polipeptid, amely 29 aminosavmaradékot alkot)stimulálja.

De ez a folyamat csak a 32. órában válik aktívvá. Csak ebben a pillanatban a kortizol (katabolikus szteroid) kapcsolódik hozzá. Ezt követően az izomfehérjék és más szövetek elkezdenek szétválni. Aminosavakká alakulnak, amelyek a glükóz prekurzorai a glükoneogenezis folyamatában.Ez izom atrófia. A test számára ez egy kényszerítő intézkedés, amelyet meg kell tennie annak érdekében, hogy az agy megkapja a működéséhez szükséges glükóz bizonyos részét. Ezért nagyon fontos, hogy a műtétekből és betegségekből felépülő betegek megfelelő kiegészítő táplálékot kapjanak. Ha ez nem történik meg, akkor az izmok és a szövetek kimerülnek.

Klinikai jelentőség

A fentiekben röviden ismertettük a glükoneogenezis reakcióit és a folyamat egyéb jellemzőit. Végül érdemes megvitatni a klinikai jelentőségét.

Ha a laktát szubsztrátként történő alkalmazása, szükséges a glükoneogenezis csökken, következményei lesznek: a vér pH-jának csökkenése és a tejsavas acidózis későbbi kialakulása. Ez a glükoneogenezis enzimjeinek hibája miatt fordulhat elő.

Meg kell jegyezni, hogy a rövid távú tejsavas acidózis képes legyőzni egészséges emberek. Ez intenzív izommunka mellett történik. De akkor ezt az állapotot gyorsan kompenzálja a tüdő hiperventilációja és a szén-dioxid kiválasztása a testből.

Egyébként az etanol is befolyásolja a glükoneogenezist. Katabolizmusa tele van a NADH mennyiségének növekedésével, ami befolyásolja a laktát-dehidrogenáz reakció egyensúlyát. Egyszerűen a laktát képződése felé tolódik el. Emiatt a piruvát képződése is csökken. Az eredmény a glükoneogenezis teljes folyamatának lelassulása.