Glukoneogeneza

Postopek glukoneogeneze

Kaj je glukoneogeneza?

The Glukoneogeneza Gre za presnovni proces, ki se pojavlja pri skoraj vseh živih bitjih, vključno z rastlinami, živalmi in različnimi vrstami mikroorganizmov. Sestavljen je iz sinteze ali tvorbe glukoze iz spojin, ki vsebujejo ogljik, ki niso ogljikovi hidrati, kot so aminokisline, glikogenike, glicerol in laktat.

To je ena od presnovnih poti ogljikovih hidratov anaboličnega tipa. Sintetizira ali oblikuje molekule glukoze, ki so prisotne predvsem v jetrih in v manjši meri v skorji ledvic ljudi in živali.

Ta anabolični proces nastane po obratnem občutku katabolične poti, z različnimi specifičnimi encimi v nepovratnih točkah glikolize.

Glukoneogeneza je pomembna za povečanje ravni glukoze v krvi in ​​tkiva v primerih hipoglikemije. Alsom ali blazine Zmanjšanje koncentracije ogljikovih hidratov na daljšem testu ali drugih škodljivih situacijah.

Značilnosti glukoneogeneze

Shema procesa glukoneogeneze

Je anabolični postopek

Glukoneogeneza je eden od anaboličnih procesov presnove ogljikovih hidratov. S svojim mehanizmom se glukoza sintetizira iz predhodnikov ali substratov, ki jih tvorijo majhne molekule.

Glukozo lahko ustvarimo iz preprostih biomolekul beljakovinske narave, kot so glikogene aminokisline in glicerol, kar zagotavlja drugo lipolizo trigliceridov v maščobnem tkivu.

Laktat deluje tudi kot substrat in v manjši meri maščobne kisline OPAR verige.

Zagotavlja zaloge glukoze

Glukoneogeneza je zelo pomembna za živa bitja, zlasti za človeško telo. To je zato, ker v posebnih primerih zagotavlja veliko povpraševanje po glukozi, ki ga potrebujejo možgani (približno 120 gramov na dan).

Kateri deli organizma zahtevajo glukozo? Živčni sistem, ledvični možganov, med drugimi tkivi in ​​celicami, kot so rdeče krvne celice, ki uporabljajo glukozo kot edini ali glavni vir energije in ogljika.

Glukozne rezerve, kot je glikogen, shranjene v jetrih in mišicah komajda dosežejo en dan. To brez upoštevanja diete ali intenzivnih vaj. Zaradi tega je s pomočjo glukoneogeneze telo dobavljeno z glukozo, ki nastane iz drugih predhodnikov ali ne -karbolijskih substratov.

Vam lahko služi: kaj je teorija benda?

Tudi ta pot se vmeša v homeostazo glukoze. Glukoza, ki nastane po tej poti, poleg tega, da je vir energije, je podlaga drugih anaboličnih reakcij.

Primer tega je primer biomolekul biosinteze. Med njimi glukokonjugados, glikolipidi, glikoproteini in aminoaz in drugi heteropolisaharidi.

Stopnje (reakcije) glukoneogeneze

Shema poti glukoneogeneisa. Vir: Wikimedia Commons

Sintetična pot

Glukoneogeneza se izvaja v citosolu ali citoplazmi celic, predvsem v jetrih in v manjši meri v citoplazmi celic ledvične skorje.

Njegova sintetična pot predstavlja velik del reakcij glikolize (katabolična pot glukoze), vendar v nasprotni smeri.

Pomembno pa je poudariti, da bodo 3 reakcije glikolize, ki so termodinamično nepopravljive, v glukoneogenezi, ki jo katalizirajo specifični encimi, ki se razlikujejo od tistih, ki so vključeni v glikolizo, kar omogoča, da se reakcije dajejo v povratnih reakcijah.

Natančneje, tiste glikolitične reakcije, ki jih katalizira heksokinaza ali glikovnaza, fosfofrukturaza in piruvatna kinaza.

Pregled ključnih korakov glukoneogeneze, ki jih katalizirajo specifični encimi, je potrebna pretvorba piruvata v fosfoenolpiruvatu.

Prvo se zgodi v mitohondrijski matrici s pretvorbo piruvata v oksaloocetatu, katalizirano s karboksilazo piruvat.

Tako, da lahko sodeluje oksaloacetat, ga je treba narediti za Malo za zlo mitohondrijsko dehidrogenazo. Ta encim mitohondrije prevažajo v citosol, kjer ga spet spremeni v oksalooacetat z zlo dehidrogenazo, ki jo najdemo v celični citoplazmi.

Akcijsko akcijo fosfoenolpiruvate karboksikaze

Z delovanjem encima fosfoenolpiruvata karboksikinaze (PEPCK) se oksaloacetat pretvori v fosfoenolpiruvat. Ustrezne reakcije so povzete spodaj:

Pyruvate + co₂ + H₂O + ATP => Oksaloacetat + ADP + P_Yo + 2H⁺

Oksaloacetat + GTP Fosfoenolpiruvat + co₂ + BDP

Vsi ti dogodki omogočajo preoblikovanje piruvata v fosfoenolpiruvat brez posredovanja kinaznega piruvata, ki je značilna za glikolitično pot.

Vendar se fosfoenolpiruvat pretvori v fruktozo-1,6besfat z delovanjem glikolitičnih encimov, ki te reakcije katalizirajo reverzibilno.

Vam lahko služi: primarni alkohol: struktura, lastnosti, nomenklatura, primeri

Dejanje encima Fruitse

Naslednja reakcija, ki zagotavlja delovanje fosfofutokinaze na glikolitični poti. Fruktozni encim-1,6-bisfosfat katalizira to reakcijo na glukoneogeni poti, ki je hidrolitna in je povzeta spodaj:

Fruktoza-1,6-Bishosfat + H₂Tudi => Fruktoza-6-fosfat + str_Yo

To je ena od regulacijskih točk glukoneogeneze, saj ta encim zahteva MG²⁺ Za vašo dejavnost. Fruktoza-6-fosfat trpi izomerizacijsko reakcijo, ki jo katalizira encim fosfoglukoizomeraze, ki ga pretvori v glukozo-6-fosfat.

Glukoza-6-fosfatazna delovanje

Končno je tretja od teh reakcij pretvorba glukoze-6-fosfata v glukozo.

To se nadaljuje z delovanjem glukoze-6-fosfataze, ki katalizira reakcijo hidrolize in ki nadomešča nepovratno delovanje heksokinaze ali glikoucinaze na glukolitni poti.

Glukoza-6-fosfat + h₂Tudi => Glukoza + str_Yo

Ta encim glukoze-6-fosfataze je povezan z endoplazemskim retikulumom jetrnih celic. Potrebujete tudi mg cofactor²⁺ Za izvajanje svoje katalitične funkcije.

Njegova lokacija zagotavlja funkcijo jeter kot sintetizatorja glukoze, da zadovolji potrebe drugih organov.

Glukoneogeni predhodniki

Kadar v telesu ni dovolj kisika, kot se lahko zgodi v mišicah in eritrocitih v primeru dolgotrajne vadbe, pride do fermentacije glukoze; to pomeni, da glukoza v anaerobnih pogojih ni popolnoma oksidirana, zato se pojavi laktat.

Ta isti izdelek lahko gre v kri in od tam doseže jetra. Tam bo deloval kot glukoneogeni substrat, saj bo laktat, ko vstopi v cikel Cori, postal piruvat. Ta transformacija je posledica delovanja encimske laktat dehidrogenaze.

Laktat

Laktat je pomemben glukoneogeni substrat človeškega telesa in ko se rezerve glikogena izčrpajo, pretvorba glukoznega laktata pomaga pri nanastanku glikogena v mišicah in jetrih.

Piruvat

Po drugi strani pa se skozi reakcije, ki sestavljajo tako imenovani cikel glukoze-alanin, pojavi transaminacija piruvata.

Vam lahko služi: Secbutil: struktura, značilnosti, nomenklatura, usposabljanje

To najdemo v dodatnih jetrnih tkivih, zaradi česar je transformacija piruvata v alanin, ki predstavlja še eno od pomembnih glukoneogenih substratov.

V ekstremnih dolgotrajnih pogojih na tešče ali drugih presnovnih spremembah bo beljakovinski katabolizem kot zadnja možnost vir glikogenih aminokislin. Ti bodo tvorili posrednike KREBS Cycle in ustvarili oksaloacetat.

Glicerol in drugi

Glicerol je edini glukoneogeni substrat, ki izvira iz presnove lipidov.

Sprošča se med hidrolizo triacilgliceridov, ki so shranjeni v maščobnem tkivu. Te se transformirajo z zaporednimi reakcijami fosforilacije in dehidrogenacije na fosfat dihidroksiaceton, ki sledijo glukoneogeni poti, da tvorijo glukozo.

Po drugi strani je malo kislin maščobne verige glukoneogenic.

Regulacija glukoneogeneze

Eden prvih kontrol glukoneogeneze se izvaja z vnosom hrane z nizko vsebnostjo ogljikovih hidratov, ki povzročajo normalno raven glukoze v krvi.

Nasprotno, če je vnos ogljikovih hidratov nizek, bo pot glukoneogeneze pomembna za izpolnjevanje zahtev glukoze organizma.

Pri vzajemni regulaciji med glikolizo in glukoneogenezo: ravni ATP obstajajo tudi drugi dejavniki. Ko se zavira visoka glikoliza, medtem ko se aktivira glukoneogeneza.

Z ravni AMP se zgodi nasprotno: če so visoke, se aktivira glikoliza, vendar je glukoneogeneza zavirana.

V reakcijah, ki jih katalizirajo specifični encimi v glukoneogenezi, obstajajo določene kontrolne točke. Ki? Koncentracija encimskih substratov in kofaktorjev, kot je MG²⁺, in obstoj aktivatorjev, kot je primer fosfofrucerakinaze.

Fosfofrucerahinazo aktivira AMP in vpliv insulina, glukagona in celo nekaj glukokortikoidnih hormonov trebušne slinavke.

Reference

1. Mathews, Holde in Ahern. (2002). Biokemija (3. mesto. Ed.).  Madrid: Pearson
2. Wikibooks (2018). Načela biokemije/ glukoneogeneze in glikogeneze. Vzeto od: v.Wikibooks.org
3. Shashikant Ray. (2017). Uravnavanje glukoneogeneze, meritve in motnje. Vzet iz: Researchgate.mreža
4. Glukoneogeneza [PDF]. Vzet iz: iMed.Stanford.Edu
5. Predavanje 3-glikoliza in glikoneogeneza [PDF]. Vzet od: kem.UWEC.Edu
6. Glukoneogeneza [PDF]. Vzeto iz: Kemija.Creighton.Edu