Det glukoneogenese Det er en metabolisk proces, der forekommer i næsten alle levende ting, herunder planter, dyr og forskellige typer mikroorganismer. Den består af syntese eller dannelse af glukose fra forbindelser, der indeholder kulstof, der ikke er kulhydrater, såsom aminosyrer, glukogener, glycerol og lactat.
Det er en af stierne for kulhydratmetabolisme, der er anabolsk. Syntetiserer eller danner glukosemolekyler, der hovedsageligt findes i leveren og i mindre grad i cortex i nyrerne hos mennesker og dyr.
Denne anabolske proces sker efter den modsatte retning af den katabolske vej for glukose med forskellige specifikke enzymer på de irreversible punkter i glykolyse.
Glukoneogenese er vigtig for at øge blod- og vævsglukoseniveauet i hypoglykæmi. Det dæmper også faldet i kulhydratkoncentration i længerevarende faste eller i andre ugunstige situationer..
Artikelindeks
Glukoneogenese er en af de anabolske processer i kulhydratmetabolisme. Gennem sin mekanisme syntetiseres glucose fra forløbere eller substrater dannet af små molekyler.
Glucose kan genereres fra enkle biomolekyler af protein-art, såsom glukogene aminosyrer og glycerol, hvor sidstnævnte kommer fra lipolyse af triglycerider i fedtvæv.
Laktat fungerer også som et substrat og i mindre grad ulige kædefedtsyrer.
Glukoneogenese er af stor betydning for levende væsener og især for menneskekroppen. Dette skyldes, at det i særlige tilfælde tjener den store efterspørgsel efter glukose, som hjernen kræver (120 gram om dagen, ca.).
Hvilke dele af kroppen kræver glukose? Nervesystemet, nyremedulla, blandt andre væv og celler, såsom røde blodlegemer, der bruger glukose som den eneste eller vigtigste kilde til energi og kulstof.
Glukosebutikkerne, såsom glykogen, der er lagret i leveren og musklerne, er næppe nok til en dag. Dette uden at overveje kostvaner eller intense øvelser. Af denne grund forsynes kroppen med glukoneogenese med glukose dannet af andre ikke-kulhydratforløbere eller substrater..
Også denne vej er involveret i glukosehomeostase. Glukosen, der dannes på denne måde, udover at være en energikilde, er substratet for andre anabolske reaktioner.
Et eksempel på dette er tilfældet med biomolekylebiosyntese. Blandt dem glykokonjugater, glycolipider, glycoproteiner og aminosukker og andre heteropolysaccharider.
Glukoneogenese finder sted i cytosol eller cytoplasma i celler, hovedsagelig i leveren og i mindre grad i cytoplasmaet i celler i nyrebarken..
Dens syntetiske vej udgør en stor del af reaktionerne ved glykolyse (glukosekatabolisk vej), men i den modsatte retning.
Det er dog vigtigt at bemærke, at de 3 reaktioner i glycolyse, der er termodynamisk irreversible, vil blive katalyseret af specifikke enzymer i gluconeogenese, der adskiller sig fra dem, der er involveret i glycolyse, hvilket gør det muligt for reaktioner at forekomme i den modsatte retning..
De er specifikt de glycolytiske reaktioner katalyseret af enzymerne hexokinase eller glucokinase, phosphofructokinase og pyruvatkinase.
Gennemgang af de afgørende trin i gluconeogenese katalyseret af specifikke enzymer er det klart, at omdannelsen af pyruvat til phosphoenolpyruvat kræver en række reaktioner.
Den første forekommer i den mitokondrie matrix med omdannelsen af pyruvat til oxaloacetat, katalyseret af pyruvat carboxylase..
For at oxaloacetat kan deltage, skal det konverteres til malat ved mitokondrie malatdehydrogenase. Dette enzym transporteres gennem mitokondrierne til cytosolen, hvor det transformeres tilbage til oxaloacetat af malatdehydrogenase, der findes i cellecytoplasmaet..
Gennem virkningen af enzymet phosphoenolpyruvat carboxykinase (PEPCK) omdannes oxaloacetat til phosphoenolpyruvat. De respektive reaktioner er opsummeret nedenfor:
Pyruvat + COto + HtoO + ATP => Oxaloacetat + ADP + Pjeg + 2H+
Oxaloacetat + GTP <=> Phosphoenolpyruvat + COto + BNP
Alle disse begivenheder muliggør transformation af pyruvat til phosphoenolpyruvat uden indblanding af pyruvatkinase, som er specifik for den glykolytiske vej..
Imidlertid transformeres phosphoenolpyruvat til fructose-1,6-bisphosphat ved virkningen af glycolytiske enzymer, der reversibelt katalyserer disse reaktioner..
Den næste reaktion, der leverer virkningen af phosphofructokinase i den glykolytiske vej, er den, der omdanner fruktose-1,6-bisphosphat til fruktose-6-phosphat. Enzymet fructose-1,6-bisphosphatase katalyserer denne reaktion i den glukoneogene vej, som er hydrolytisk og er opsummeret nedenfor:
Fruktose-1,6-bisphosphat + HtoELLER => Fruktose-6-phosphat + Pjeg
Dette er et af reguleringspunkterne for gluconeogenese, da dette enzym kræver Mgto+ til din aktivitet. Fruktose-6-phosphat gennemgår en isomeriseringsreaktion katalyseret af enzymet phosphoglycoisomerase, der omdanner det til glucose-6-phosphat.
Endelig er den tredje af disse reaktioner omdannelsen af glucose-6-phosphat til glucose..
Dette forløber gennem virkningen af glucose-6-phosphatase, der katalyserer en hydrolysereaktion, og som erstatter den irreversible virkning af hexokinase eller glucokinase i den glykolytiske vej..
Glucose-6-phosphat + HtoELLER => Glukose + Pjeg
Dette enzym glucose-6-phosphatase er bundet til det endoplasmatiske reticulum af leverceller. Du har også brug for kofaktoren Mgto+ at udøve sin katalytiske funktion.
Dets placering garanterer leverens funktion som en glukosesynthesizer til at imødekomme andre organers behov.
Når kroppen ikke har nok ilt, som det kan ske i musklerne og erytrocytterne i tilfælde af langvarig træning, opstår glukosefermentering; dvs. glukose oxideres ikke fuldstændigt under anaerobe forhold, og der produceres derfor lactat.
Det samme produkt kan passere ind i blodet og derfra nå leveren. Der vil det fungere som et glukoneogent substrat, da lactatet, når det kommer ind i Cori-cyklussen, bliver pyruvat. Denne transformation skyldes virkningen af enzymet lactatdehydrogenase.
Laktat er et vigtigt glukoneogent substrat i den menneskelige krop, og når glykogenforretningerne er opbrugt, hjælper omdannelsen af lactat til glukose med at genopbygge glykogenforretningerne i muskler og lever..
På den anden side forekommer pyruvat-transaminering gennem reaktioner, der udgør den såkaldte glucose-alanin-cyklus..
Dette findes i ekstra-hepatisk væv med transformation af pyruvat til alanin, som udgør et andet af de vigtige glukoneogene substrater..
Under ekstreme forhold med langvarig faste eller andre metaboliske forstyrrelser vil proteinkatabolisme være den sidste mulighed for en kilde til glukogene aminosyrer. Disse vil danne mellemprodukter i Krebs-cyklussen og vil generere oxaloacetat.
Glycerol er det eneste vigtige gluconeogene substrat, der stammer fra lipidmetabolisme..
Det frigives under hydrolyse af triacylglycerider, som opbevares i fedtvæv. Disse transformeres ved på hinanden følgende phosphorylerings- og dehydrogeneringsreaktioner til dihydroxyacetonphosphat, som følger den glukoneogene vej til dannelse af glucose..
På den anden side er få ulige kædede fedtsyrer glukoneogene..
En af de første kontroller af gluconeogenese udføres af et indtag af fødevarer med lavt kulhydratindhold, som fremmer normale niveauer af glukose i blodet.
I modsætning hertil, hvis indtagelsen af kulhydrater er lav, vil glukoneogenesestien være vigtig for at imødekomme kroppens glukosebehov..
Der er andre faktorer, der griber ind i den gensidige regulering mellem glykolyse og glukoneogenese: ATP-niveauer. Når det er højt, hæmmes glykolyse, mens glukoneogenese aktiveres.
Det modsatte sker med AMP-niveauer: hvis de er høje, aktiveres glykolyse, men glukoneogenese hæmmes.
Der er visse kontrolpunkter i specifikke enzymkatalyserede reaktioner i glukoneogenese. Hvilken? Koncentrationen af enzymatiske substrater og cofaktorer såsom Mgto+, og eksistensen af aktivatorer, såsom phosphofructokinase.
Phosphofructokinase aktiveres af AMP og påvirkning af bugspytkirtelhormonerne insulin, glukagon og endda nogle glukokortikoider.
Endnu ingen kommentarer