Yksi tärkeimmistä kehon prosesseista on glukoneogeneesi. Tämä on aineenvaihduntareitin nimi, joka johtaa siihen, että glukoosia muodostuu muista kuin hiilihydraattiyhdisteistä (erityisesti pyruvaatista).
Mitä sen ominaisuuksia on? Miten tätä prosessia säädellään? Aiheeseen liittyy monia tärkeitä vivahteita, ja nyt niihin kannattaa kiinnittää huomiota.
Määritelmä
Glukoneogeneesi on siis glukoosin synteesiprosessi aineista, joiden alkuperä ei ole hiilihydraattia. Se etenee pääasiassa maksassa, hieman vähemmän intensiivisesti - munuaiskuoressa ja suoliston limakalvossa.
Tämä prosessi sisältää kaikki palautuvat glykolyysireaktiot tietyillä ohituksilla. Yksinkertaisesti sanottuna hän ei toista glukoosin hapettumisreaktioita kokonaan. Mitä tapahtuu? Glukoneogeneesi on prosessi, joka voi tapahtua kaikissa kudoksissa. Ainoa poikkeus on 6-fosfataasireaktio. Sitä esiintyy vain munuaisissa ja maksassa.
YleinenOminaisuudet
Glukoneogeneesi on prosessi, joka tapahtuu mikro-organismeissa, sienissä, kasveissa ja eläimissä. Mielenkiintoista on, että sen reaktiot ovat samat kaikille lajeille ja kudoksille.
Eläinten glukoosin tärkeimmät esiasteet ovat kolmen hiilen yhdisteet. Näitä ovat glyseroli, pyruvaatti, laktaatti ja aminohapot.
Glukoneogeneesissä muodostunut glukoosi kulkeutuu vereen ja sieltä muihin kudoksiin. Mitä seuraavaksi? Fyysisen rasituksen jälkeen, jolle keho joutui, luurankolihaksissa muodostunut laktaatti lähetetään jälleen maksaan. Siellä se muunnetaan glukoosiksi. Se puolestaan siirtyy jälleen lihaksiin tai muuttuu glykogeeniksi.
Koko kuvattua sykliä kutsutaan Coreyn sykliksi. Tämä on eräänlainen sarja entsymaattisia biokemiallisia prosesseja, joiden aikana laktaattia kuljetetaan lihaksista maksaan ja muunnetaan sitten glukoosiksi.
Substraatit
Kun keskustellaan glykolyysin ja glukoneogeneesin säätelyn erityispiirteistä, tätä aihetta kannattaa myös käsitellä. Substraatit ovat reagensseja, jotka muodostavat ravintoalustan. Glukoneogeneesin tapauksessa heidän roolinsa ovat:
- Pyryviinihappo (PVC). Ilman sitä hiilihydraattien sulaminen ja aminohappojen aineenvaihdunta ovat mahdottomia.
- Glyseriini. Sillä on vahva kuivausominaisuus.
- Maitohappo. Se on tärkein osallistuja säätelevissä aineenvaihduntaprosesseissa.
- Aminohapot. Ne ovat kaikkien elävien organismien, myös ihmisen, päärakennusmateriaali.
Näiden alkuaineiden sisällyttäminen glukoneogeneesiprosessiin riippuu kehon fysiologisesta tilasta.
Prosessin vaiheet
Ne itse asiassa toistavat täysin glykolyysin (glukoosin hapettumisen) vaiheet, mutta vain päinvastaiseen suuntaan. Katalyysin suorittavat samat entsyymit.
On neljä poikkeusta: pyruvaatin muuttaminen oksaaliasetaatiksi, glukoosi-6-fosfaatin muuttaminen puhtaaksi glukoosiksi, fruktoosi-1,6-difosfaatin muuntaminen fruktoosi-6-fosfaatiksi ja oksaloasetaatin muuttaminen fosfoenolipyruvaaiksi.
Haluan tehdä varauksen, että molempia prosesseja säännellään vastavuoroisesti. Eli jos solu saa riittävästi energiaa, glykolyysi pysähtyy. Mitä sen jälkeen tapahtuu? Glukoneogeneesi alkaa! Sama pätee päinvastaiseen suuntaan. Kun glykolyysi aktivoituu, glukoneogeneesi maksassa ja munuaisissa pysähtyy.
Asetus
Toinen tärkeä vivahde käsiteltävässä aiheesta. Mitä voidaan sanoa glukoneogeneesin säätelystä? Jos se tapahtuisi samaan aikaan suuren glykolyysin kanssa, seurauksena olisi v altava ATP-kulutuksen kasvu ja lämpöä alkaisi muodostua.
Nämä prosessit ovat yhteydessä toisiinsa. Jos esimerkiksi glukoosin virtaus glykolyysin kautta lisääntyy, pyruvaatin määrä glukoneogeneesin kautta vähenee.
Meidän on erikseen puhuttava glukoosi-6-fosfaatista. Tällä elementillä on muuten toinen nimi. Sitä kutsutaan myös fosforyloiduksi glukoosiksi. Kaikissa soluissa tämä aine muodostuu heksokinaasireaktion aikana ja sisäänmaksa - fosforolyysin aikana. Se voi ilmetä myös GNG:n seurauksena (ohutsuolessa, lihaksissa) tai monosakkaridien yhdistymisen seurauksena (maksa).
Miten glukoosi-6-fosfaattia käytetään? Ensin syntetisoidaan glykogeeni. Sitten se hapetetaan kahdesti: ensimmäisen kerran anaerobisissa tai aerobisissa olosuhteissa ja toisen kerran pentoosifosfaattireitin kautta. Ja sen jälkeen se muuttuu suoraan glukoosiksi.
Rooli kehossa
Glukoneogeneesin toiminnasta on keskusteltava erikseen. Kuten kaikki tietävät, ihmiskehossa nälänhädän aikana ravinnevarastoja käytetään aktiivisesti. Näitä ovat rasvahapot ja glykogeeni. Nämä aineet hajoavat ei-hiilihydraattiyhdisteiksi, ketohapoiksi ja aminohapoiksi.
Useimmat näistä yhdisteistä eivät erity elimistöstä. Kierrätys on käynnissä. Veri kuljettaa nämä aineet muista kudoksista maksaan, ja sitten niitä käytetään glukoneogeneesiprosessissa glukoosin syntetisoimiseksi. Ja hän on keskeinen energianlähde.
Mikä on johtopäätös? Glukoneogeneesin tehtävänä on ylläpitää normaalia glukoositasoa kehossa intensiivisen harjoittelun ja pitkäaikaisen paaston aikana. Tämän aineen jatkuva saanti on välttämätöntä punasoluille ja hermokudokselle. Jos kehon varannot yhtäkkiä loppuvat, glukoneogeneesi auttaa. Loppujen lopuksi tämä prosessi on tärkein energiasubstraattien toimittaja.
Alkoholi ja glukoneogeneesi
Tähän yhdistelmään on kiinnitettävä huomiota, koska aihetta tutkitaan lääketieteelliseltä jabiologinen näkökulma.
Jos henkilö kuluttaa paljon alkoholia, maksassa tapahtuva glukoneogeneesi hidastuu huomattavasti. Seurauksena on verensokerin lasku. Tätä tilaa kutsutaan hypoglykemiaksi.
Alkoholin juominen tyhjään mahaan tai raskaan fyysisen rasituksen jälkeen voi aiheuttaa glukoositason laskun jopa 30 % normaalista.
Tietenkin tämä tila vaikuttaa negatiivisesti aivojen toimintaan. Se on erittäin vaarallista, varsinkin niille alueille, jotka pitävät kehon lämpötilan hallinnassa. Itse asiassa hypoglykemian vuoksi ne voivat pudota 2 ° C tai enemmän, ja tämä on erittäin vakava suuntaus. Mutta jos tässä tilassa olevalle henkilölle annetaan glukoosiliuosta, lämpötila palautuu nopeasti normaaliksi.
Paasto
Noin 6 tuntia sen alkamisen jälkeen glukagoni (yksiketjuinen polypeptidi, jossa on 29 aminohappotähdettä) alkaa stimuloida glukoneogeneesiä.
Mutta tämä prosessi aktivoituu vasta 32. tunnissa. Juuri tällä hetkellä siihen liittyy kortisoli (katabolinen steroidi). Sen jälkeen lihasproteiinit ja muut kudokset alkavat hajota. Ne muuttuvat aminohapoiksi, jotka ovat glukoosin esiasteita glukoneogeneesissä, eli lihasten surkastumista. Keholle se on pakotettu toimenpide, joka sen on suoritettava, jotta aivot saavat tietyn osan toimintaan tarvittavasta glukoosista. Siksi on erittäin tärkeää, että sairaat ihmiset toipuvat leikkauksistaja sairaudet, sai hyvää lisäravintoa. Jos näin ei ole, lihakset ja kudokset alkavat ehtyä.
Kliininen merkitys
Yllä puhuimme lyhyesti glukoneogeneesin reaktioista ja muista tämän prosessin piirteistä. Lopuksi kannattaa keskustella kliinisestä merkityksestä.
Jos laktaatin käyttö glukoneogeneesin kann alta välttämättömänä substraattina vähenee, sillä on seurauksia: veren pH:n lasku ja sitä seuraava maitohappoasidoosin kehittyminen. Tämä voi johtua glukoneogeneesin entsyymien puutteesta.
On huomattava, että lyhytaikainen maitohappoasidoosi voi voittaa myös terveet ihmiset. Tämä tapahtuu intensiivisen lihastyön olosuhteissa. Mutta sitten tämä tila kompensoituu nopeasti keuhkojen hyperventilaatiolla ja hiilidioksidin poistamisella kehosta.
Muuten, etanoli vaikuttaa myös glukoneogeneesiin. Sen katabolia on täynnä NADH:n määrän lisääntymistä, ja tämä näkyy tasapainossa laktaattidehydrogenaasireaktiossa. Se vain siirtyy kohti laktaatin muodostumista. Se myös vähentää pyruvaatin muodostumista. Tuloksena on koko glukoneogeneesiprosessin hidastuminen.
