Μία από τις σημαντικές διεργασίες στο σώμα είναι η γλυκονεογένεση. Αυτό είναι το όνομα της μεταβολικής οδού που οδηγεί στο γεγονός ότι η γλυκόζη σχηματίζεται από ενώσεις που δεν περιέχουν υδατάνθρακες (ιδιαίτερα το πυροσταφυλικό).
Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του; Πώς ρυθμίζεται αυτή η διαδικασία; Υπάρχουν πολλές σημαντικές αποχρώσεις σχετικά με αυτό το θέμα, και τώρα αξίζει να τις προσέξετε.
Ορισμός
Έτσι, η γλυκονεογένεση είναι η διαδικασία σύνθεσης γλυκόζης από ουσίες που έχουν μη υδατανθρακική φύση προέλευσης. Προχωρά κυρίως στο ήπαρ, λίγο λιγότερο εντατικά - στον νεφρικό φλοιό και στον εντερικό βλεννογόνο.
Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει όλες τις αναστρέψιμες αντιδράσεις γλυκόλυσης με συγκεκριμένες παρακάμψεις. Με απλά λόγια, δεν επαναλαμβάνει πλήρως τις αντιδράσεις οξείδωσης της γλυκόζης. Τι συμβαίνει; Η γλυκονεογένεση είναι μια διαδικασία που μπορεί να συμβεί σε όλους τους ιστούς. Η μόνη εξαίρεση είναι η αντίδραση 6-φωσφατάσης. Εμφανίζεται μόνο στα νεφρά και το ήπαρ.
ΣτρατηγόςΧαρακτηριστικά
Η γλυκονεογένεση είναι μια διαδικασία που εμφανίζεται σε μικροοργανισμούς, μύκητες, φυτά και ζώα. Είναι ενδιαφέρον ότι οι αντιδράσεις του είναι ίδιες για όλα τα είδη και τους ιστούς.
Οι πιο σημαντικές πρόδρομες ουσίες της γλυκόζης στα ζώα είναι οι ενώσεις τριών άνθρακα. Αυτά περιλαμβάνουν γλυκερίνη, πυροσταφυλικό, γαλακτικό και αμινοξέα.
Η γλυκόζη που σχηματίζεται κατά τη διαδικασία της γλυκονεογένεσης μεταφέρεται στο αίμα και από εκεί σε άλλους ιστούς. Τι έπεται? Μετά από σωματική άσκηση, στην οποία υποβλήθηκε το σώμα, το γαλακτικό που σχηματίζεται στους σκελετικούς μύες αποστέλλεται και πάλι στο ήπαρ. Εκεί μετατρέπεται σε γλυκόζη. Αυτό, με τη σειρά του, εισέρχεται ξανά στους μύες ή μετατρέπεται σε γλυκογόνο.
Ολόκληρος ο κύκλος που περιγράφεται ονομάζεται κύκλος Corey. Αυτό είναι ένα είδος συνόλου ενζυματικών βιοχημικών διεργασιών κατά τις οποίες το γαλακτικό μεταφέρεται από τους μύες στο ήπαρ και στη συνέχεια μετατρέπεται σε γλυκόζη.
Υποστρώματα
Όταν συζητάμε τις ιδιαιτερότητες της ρύθμισης της γλυκόλυσης και της γλυκονεογένεσης, αυτό το θέμα θα πρέπει επίσης να θιγεί. Τα υποστρώματα είναι αντιδραστήρια που σχηματίζουν ένα θρεπτικό μέσο. Στην περίπτωση της γλυκονεογένεσης, ο ρόλος τους διαδραματίζεται από:
- Πυρουβικό οξύ (PVC). Χωρίς αυτό, η πέψη των υδατανθράκων και ο μεταβολισμός των αμινοξέων είναι αδύνατη.
- Γλυκερίνη. Έχει ισχυρή αφυδάτωση.
- Γαλακτικό οξύ. Είναι ο πιο σημαντικός συμμετέχων στις ρυθμιστικές μεταβολικές διεργασίες.
- Αμινοξέα. Αποτελούν το κύριο δομικό υλικό κάθε ζωντανού οργανισμού, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπινου.
Η συμπερίληψη αυτών των στοιχείων στη διαδικασία της γλυκονεογένεσης εξαρτάται από τη φυσιολογική κατάσταση του σώματος.
Βήματα διαδικασίας
Στην πραγματικότητα, επαναλαμβάνουν εντελώς τα στάδια της γλυκόλυσης (οξείδωση της γλυκόζης), αλλά μόνο προς την αντίθετη κατεύθυνση. Η κατάλυση πραγματοποιείται από τα ίδια ένζυμα.
Υπάρχουν τέσσερις εξαιρέσεις - η μετατροπή του πυροσταφυλικού σε οξαλοξικό, της 6-φωσφορικής γλυκόζης σε καθαρή γλυκόζη, της φρουκτόζης-1, του 6-διφωσφορικού σε -φωσφορική φρουκτόζη και του οξαλοξικού σε φωσφορική.py
Θα ήθελα να κάνω μια επιφύλαξη ότι και οι δύο διαδικασίες ρυθμίζονται αμοιβαία. Αν δηλαδή το κύτταρο τροφοδοτηθεί επαρκώς με ενέργεια, τότε η γλυκόλυση σταματά. Τι γίνεται μετά από αυτό; Η γλυκονεογένεση ξεκινά! Το ίδιο ισχύει και στην αντίθετη κατεύθυνση. Όταν ενεργοποιείται η γλυκόλυση, η γλυκονεογένεση στο ήπαρ και τα νεφρά σταματά.
Κανονισμός
Μια άλλη σημαντική απόχρωση του θέματος που εξετάζουμε. Τι μπορεί να ειπωθεί για τη ρύθμιση της γλυκονεογένεσης; Εάν συνέβαινε ταυτόχρονα με τη γλυκόλυση με υψηλό ρυθμό, τότε το αποτέλεσμα θα ήταν μια τεράστια αύξηση στην κατανάλωση ATP και θα άρχιζε να σχηματίζεται θερμότητα.
Αυτές οι διαδικασίες είναι αλληλένδετες. Εάν, για παράδειγμα, η ροή της γλυκόζης μέσω της γλυκόλυσης αυξηθεί, τότε η ποσότητα του πυροσταφυλικού μέσω της γλυκονεογένεσης μειώνεται.
Ξεχωριστά, πρέπει να μιλήσουμε για τη γλυκόζη-6-φωσφορική. Αυτό το στοιχείο, παρεμπιπτόντως, έχει άλλο όνομα. Ονομάζεται επίσης φωσφορυλιωμένη γλυκόζη. Σε όλα τα κύτταρα, αυτή η ουσία σχηματίζεται κατά την αντίδραση της εξοκινάσης και σεσυκώτι - κατά τη διάρκεια της φωσφορόλυσης. Μπορεί επίσης να εμφανιστεί ως αποτέλεσμα του GNG (στο λεπτό έντερο, στους μύες) ή ως αποτέλεσμα της ενοποίησης των μονοσακχαριτών (ήπαρ).
Πώς χρησιμοποιείται η 6-φωσφορική γλυκόζη; Αρχικά, συντίθεται το γλυκογόνο. Στη συνέχεια οξειδώνεται δύο φορές: την πρώτη φορά υπό αναερόβιες ή αερόβιες συνθήκες και τη δεύτερη φορά στην οδό της φωσφορικής πεντόζης. Και μετά μετατρέπεται απευθείας σε γλυκόζη.
Ρόλος στο σώμα
Η λειτουργία της γλυκονεογένεσης πρέπει να συζητηθεί χωριστά. Όπως όλοι γνωρίζουν, στο ανθρώπινο σώμα κατά τη διάρκεια της πείνας, τα αποθέματα θρεπτικών ουσιών χρησιμοποιούνται ενεργά. Αυτά περιλαμβάνουν λιπαρά οξέα και γλυκογόνο. Αυτές οι ουσίες διασπώνται σε μη υδατάνθρακες ενώσεις, κετοξέα και αμινοξέα.
Οι περισσότερες από αυτές τις ενώσεις δεν απεκκρίνονται από το σώμα. Η ανακύκλωση βρίσκεται σε εξέλιξη. Αυτές οι ουσίες μεταφέρονται με το αίμα από άλλους ιστούς στο ήπαρ και στη συνέχεια χρησιμοποιούνται στη διαδικασία της γλυκονεογένεσης για τη σύνθεση της γλυκόζης. Και είναι μια βασική πηγή ενέργειας.
Ποιο είναι το συμπέρασμα; Η λειτουργία της γλυκονεογένεσης είναι να διατηρεί τα φυσιολογικά επίπεδα γλυκόζης στο σώμα κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης και παρατεταμένης νηστείας. Η συνεχής παροχή αυτής της ουσίας είναι απαραίτητη για τα ερυθροκύτταρα και τον νευρικό ιστό. Εάν ξαφνικά τα αποθέματα του σώματος εξαντληθούν, τότε η γλυκονεογένεση θα βοηθήσει. Άλλωστε, αυτή η διαδικασία είναι ο κύριος προμηθευτής ενεργειακών υποστρωμάτων.
Οινόπνευμα και γλυκονεογένεση
Αυτός ο συνδυασμός πρέπει να δοθεί προσοχή, καθώς το θέμα μελετάται από ιατρική καιβιολογική άποψη.
Εάν ένα άτομο καταναλώνει μεγάλη ποσότητα αλκοόλ, τότε η γλυκονεογένεση που εμφανίζεται στο ήπαρ επιβραδύνεται σημαντικά. Το αποτέλεσμα είναι η μείωση της γλυκόζης στο αίμα. Αυτή η κατάσταση ονομάζεται υπογλυκαιμία.
Η κατανάλωση αλκοόλ με άδειο στομάχι ή μετά από έντονη σωματική άσκηση, μπορεί να προκαλέσει μείωση των επιπέδων γλυκόζης έως και 30% του κανονικού.
Φυσικά, αυτή η κατάσταση θα επηρεάσει αρνητικά τη λειτουργία του εγκεφάλου. Είναι πολύ επικίνδυνο, ειδικά για εκείνες τις περιοχές που κρατούν υπό έλεγχο τη θερμοκρασία του σώματος. Πράγματι, λόγω της υπογλυκαιμίας, μπορεί να πέσουν κατά 2 ° C ή περισσότερο, και αυτή είναι μια πολύ σοβαρή τάση. Αλλά εάν σε ένα άτομο σε αυτή την κατάσταση χορηγηθεί διάλυμα γλυκόζης, τότε η θερμοκρασία θα επανέλθει γρήγορα στο φυσιολογικό.
Νηστεία
Περίπου 6 ώρες μετά την έναρξή της, η γλυκονεογένεση αρχίζει να διεγείρεται από το γλυκαγόνο (ένα πολυπεπτίδιο μονής αλυσίδας με 29 υπολείμματα αμινοξέων).
Αλλά αυτή η διαδικασία ενεργοποιείται μόνο την 32η ώρα. Ακριβώς αυτή τη στιγμή, η κορτιζόλη (καταβολικό στεροειδές) συνδέεται με αυτό. Μετά από αυτό, οι μυϊκές πρωτεΐνες και άλλοι ιστοί αρχίζουν να διασπώνται. Μετατρέπονται σε αμινοξέα, τα οποία είναι πρόδρομοι της γλυκόζης στη διαδικασία της γλυκονεογένεσης. Αυτή είναι η μυϊκή ατροφία. Για το σώμα, είναι ένα αναγκαστικό μέτρο που πρέπει να λάβει για να λάβει ο εγκέφαλος ένα ορισμένο μέρος της γλυκόζης που είναι απαραίτητο για τη λειτουργία του. Γι' αυτό είναι πολύ σημαντικό οι άρρωστοι να αναρρώνουν από εγχειρήσειςκαι ασθένεια, έλαβε καλή συμπληρωματική διατροφή. Εάν δεν συμβαίνει αυτό, τότε οι μύες και οι ιστοί θα αρχίσουν να εξαντλούνται.
Κλινική σημασία
Παραπάνω, μιλήσαμε εν συντομία για τις αντιδράσεις της γλυκονεογένεσης και άλλα χαρακτηριστικά αυτής της διαδικασίας. Τέλος, αξίζει να συζητηθεί η κλινική σημασία.
Εάν μειωθεί η χρήση γαλακτικού ως υποστρώματος απαραίτητου για τη γλυκονεογένεση, θα υπάρξουν συνέπειες: μείωση του pH του αίματος και επακόλουθη ανάπτυξη γαλακτικής οξέωσης. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω ελαττώματος στα ένζυμα της γλυκονεογένεσης.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η βραχυπρόθεσμη γαλακτική οξέωση μπορεί επίσης να υπερνικήσει υγιείς ανθρώπους. Αυτό συμβαίνει υπό την προϋπόθεση της εντατικής μυϊκής εργασίας. Στη συνέχεια, όμως, αυτή η κατάσταση αντισταθμίζεται γρήγορα από τον υπεραερισμό των πνευμόνων και την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από το σώμα.
Με την ευκαιρία, η αιθανόλη επηρεάζει επίσης τη γλυκονεογένεση. Ο καταβολισμός του είναι γεμάτος με αύξηση της ποσότητας NADH και αυτό αντανακλάται στην ισορροπία στην αντίδραση γαλακτικής αφυδρογονάσης. Απλώς μετατοπίζεται προς το σχηματισμό γαλακτικού οξέος. Μειώνει επίσης το σχηματισμό πυροσταφυλικού. Το αποτέλεσμα είναι μια επιβράδυνση σε όλη τη διαδικασία της γλυκονεογένεσης.
