Viens no nozīmīgākajiem procesiem organismā ir glikoneoģenēze. Šis ir vielmaiņas ceļa nosaukums, kas noved pie tā, ka glikoze veidojas no savienojumiem, kas nav ogļhidrāti (jo īpaši no piruvāta).
Kādas ir tā funkcijas? Kā šis process tiek regulēts? Saistībā ar šo tēmu ir daudzas svarīgas nianses, un tagad ir vērts tām pievērst uzmanību.
Definīcija
Tātad, glikoneoģenēze ir glikozes sintēzes process no vielām, kuru izcelsme nav ogļhidrātu. Tas notiek galvenokārt aknās, nedaudz mazāk intensīvi - nieru garozā un zarnu gļotādā.
Šis process ietver visas atgriezeniskās glikolīzes reakcijas ar īpašiem apvedceļiem. Vienkārši sakot, viņš pilnībā neatkārto glikozes oksidācijas reakcijas. Kas notiek? Glikoneoģenēze ir process, kas var notikt visos audos. Vienīgais izņēmums ir 6-fosfatāzes reakcija. Tas notiek tikai nierēs un aknās.
VispārīgiFunkcijas
Glikoneoģenēze ir process, kas notiek mikroorganismos, sēnēs, augos un dzīvniekos. Interesanti, ka tā reakcija ir vienāda visām sugām un audiem.
Svarīgākie glikozes prekursori dzīvniekiem ir trīs oglekļa savienojumi. Tajos ietilpst glicerīns, piruvāts, laktāts un aminoskābes.
Glikoze, kas veidojas glikoneoģenēzes procesā, tiek transportēta asinīs, un no turienes uz citiem audiem. Ko tālāk? Pēc fiziskas slodzes, kurai ķermenis tika pakļauts, skeleta muskuļos izveidotais laktāts atkal tiek nosūtīts uz aknām. Tur tas tiek pārveidots par glikozi. Tas savukārt atkal nonāk muskuļos vai tiek pārveidots par glikogēnu.
Visu aprakstīto ciklu sauc par Korija ciklu. Šis ir sava veida enzīmu bioķīmisko procesu kopums, kura laikā laktāts tiek transportēts no muskuļiem uz aknām un pēc tam pārvēršas glikozē.
Substrāti
Apspriežot glikolīzes un glikoneoģenēzes regulēšanas specifiku, jāpieskaras arī šai tēmai. Substrāti ir reaģenti, kas veido uzturvielu barotni. Glikoneoģenēzes gadījumā to lomu spēlē:
- Pirovskābe (PVC). Bez tā nav iespējama ogļhidrātu sagremošana un aminoskābju metabolisms.
- Glicerīns. Tam ir spēcīga dehidratācijas īpašība.
- Pienskābe. Tas ir vissvarīgākais regulējošo vielmaiņas procesu dalībnieks.
- Aminoskābes. Tie ir jebkura dzīva organisma, arī cilvēka, galvenais būvmateriāls.
Šo elementu iekļaušana glikoneoģenēzes procesā ir atkarīga no organisma fizioloģiskā stāvokļa.
Apstrādāšanas darbības
Tie faktiski pilnībā atkārto glikolīzes (glikozes oksidācijas) posmus, bet tikai pretējā virzienā. Katalīzi veic tie paši fermenti.
Ir četri izņēmumi - piruvāta pārvēršana par oksaloacetātu, glikozes-6-fosfāts par tīru glikozi, fruktozes-1,6-difosfāts par fruktozes-6-fosfātu un oksaloacetāts par fosfoenolpiruvātu.
Vēlos izdarīt atrunu, ka abi procesi ir savstarpēji regulēti. Tas ir, ja šūna ir pietiekami apgādāta ar enerģiju, glikolīze apstājas. Kas notiek pēc tam? Glikoneoģenēze sākas! Tas pats notiek pretējā virzienā. Kad glikolīze tiek aktivizēta, glikoneoģenēze aknās un nierēs apstājas.
Noteikumi
Vēl viena svarīga aplūkojamās tēmas nianse. Ko var teikt par glikoneoģenēzes regulēšanu? Ja tas notiktu vienlaikus ar lielu glikolīzi, rezultāts būtu milzīgs ATP patēriņa pieaugums un sāktu veidoties siltums.
Šie procesi ir savstarpēji saistīti. Ja, piemēram, palielinās glikozes plūsma glikolīzes ceļā, tad glikoneoģenēzes rezultātā piruvāta daudzums samazinās.
Atsevišķi mums jārunā par glikozes-6-fosfātu. Šim elementam, starp citu, ir cits nosaukums. To sauc arī par fosforilētu glikozi. Visās šūnās šī viela veidojas heksokināzes reakcijas laikā un inaknas - fosforolīzes laikā. Tas var parādīties arī GNG (tievā zarnā, muskuļos) vai monosaharīdu apvienošanās rezultātā (aknās).
Kā lieto glikozes-6-fosfātu? Pirmkārt, tiek sintezēts glikogēns. Pēc tam tas tiek oksidēts divreiz: pirmo reizi anaerobos vai aerobos apstākļos un otro reizi pentozes fosfāta ceļā. Un pēc tam tas pārvēršas tieši par glikozi.
Loma ķermenī
Glikoneoģenēzes funkcija ir jāapspriež atsevišķi. Kā visi zina, cilvēka organismā bada laikā tiek aktīvi izmantotas barības vielu rezerves. Tie ietver taukskābes un glikogēnu. Šīs vielas tiek sadalītas savienojumos, kas nav ogļhidrāti, keto skābēs un aminoskābēs.
Lielākā daļa šo savienojumu netiek izvadīti no organisma. Notiek pārstrāde. Šīs vielas ar asinīm tiek transportētas no citiem audiem uz aknām un pēc tam tiek izmantotas glikoneoģenēzes procesā, lai sintezētu glikozi. Un viņa ir galvenais enerģijas avots.
Kāds ir secinājums? Glikoneoģenēzes funkcija ir uzturēt normālu glikozes līmeni organismā intensīvas slodzes un ilgstošas badošanās laikā. Pastāvīga šīs vielas piegāde ir nepieciešama eritrocītiem un nervu audiem. Ja pēkšņi ķermeņa rezerves ir izsīkušas, tad glikoneoģenēze palīdzēs. Galu galā šis process ir galvenais enerģijas substrātu piegādātājs.
Alkohols un glikoneoģenēze
Šai kombinācijai ir jāpievērš uzmanība, jo tēma tiek pētīta no medicīnas unbioloģiskais skatījums.
Ja cilvēks patērē lielu daudzumu alkohola, tad aknās notiekošā glikoneoģenēze ievērojami palēninās. Rezultāts ir glikozes līmeņa pazemināšanās asinīs. Šo stāvokli sauc par hipoglikēmiju.
Alkohola lietošana tukšā dūšā vai pēc lielas fiziskas slodzes var izraisīt glikozes līmeņa pazemināšanos līdz pat 30% no normas.
Protams, šis stāvoklis negatīvi ietekmēs smadzeņu darbību. Tas ir ļoti bīstami, īpaši tiem apgabaliem, kuros ķermeņa temperatūra tiek kontrolēta. Patiešām, hipoglikēmijas dēļ tie var pazemināties par 2 ° C vai vairāk, un tā ir ļoti nopietna tendence. Bet, ja cilvēkam šādā stāvoklī tiek ievadīts glikozes šķīdums, tad temperatūra ātri normalizēsies.
Badošanās
Aptuveni 6 stundas pēc tā sākuma glikoneoģenēzi sāk stimulēt glikagons (vienas ķēdes polipeptīds, kas sastāv no 29 aminoskābju atlikumiem).
Bet šis process kļūst aktīvs tikai 32. stundā. Tieši šajā brīdī ar to ir saistīts kortizols (kataboliskais steroīds). Pēc tam muskuļu proteīni un citi audi sāk sadalīties. Tie tiek pārveidoti par aminoskābēm, kas ir glikozes prekursori glikoneoģenēzes procesā. Tā ir muskuļu atrofija. Organismam tas ir piespiedu pasākums, kas tam jāveic, lai smadzenes saņemtu noteiktu funkcionēšanai nepieciešamās glikozes daļu. Tāpēc ir ļoti svarīgi, lai slimie cilvēki atveseļotos pēc operācijāmun slimības, saņēma labu papildu uzturu. Ja tas tā nav, muskuļi un audi sāks noplicināties.
Klīniskā nozīme
Iepriekš mēs īsi runājām par glikoneoģenēzes reakcijām un citām šī procesa iezīmēm. Visbeidzot, ir vērts apspriest klīnisko nozīmi.
Ja samazināsies laktāta kā glikoneoģenēzei nepieciešamā substrāta izmantošana, radīsies sekas: asins pH pazemināšanās un sekojoša laktacidozes attīstība. Tas var notikt glikoneoģenēzes enzīmu defekta dēļ.
Jāpiebilst, ka īslaicīga laktacidoze var uzveikt arī veselus cilvēkus. Tas notiek intensīva muskuļu darba apstākļos. Bet tad šo stāvokli ātri kompensē plaušu hiperventilācija un oglekļa dioksīda izvadīšana no organisma.
Starp citu, etanols ietekmē arī glikoneoģenēzi. Tās katabolisms ir pilns ar NADH daudzuma palielināšanos, un tas atspoguļojas līdzsvarā laktāta dehidrogenāzes reakcijā. Tas vienkārši pāriet uz laktāta veidošanos. Tas arī samazina piruvāta veidošanos. Rezultāts ir visa glikoneoģenēzes procesa palēninājums.
