Isa sa mga makabuluhang proseso sa katawan ay ang gluconeogenesis. Ito ang pangalan ng metabolic pathway na humahantong sa katotohanan na ang glucose ay nabuo mula sa mga non-carbohydrate compound (pyruvate sa partikular).
Ano ang mga tampok nito? Paano kinokontrol ang prosesong ito? Maraming mahahalagang nuances tungkol sa paksang ito, at ngayon ay nararapat na bigyang pansin ang mga ito.
Definition
Kaya, ang gluconeogenesis ay ang proseso ng synthesis ng glucose mula sa mga sangkap na may pinagmulan na hindi carbohydrate. Ito ay nagpapatuloy pangunahin sa atay, medyo hindi gaanong intensive - sa renal cortex at bituka mucosa.
Kabilang sa prosesong ito ang lahat ng nababalikang reaksyon ng glycolysis na may mga partikular na bypass. Sa simpleng mga salita, hindi niya inulit ang mga reaksyon ng glucose oxidation nang ganap. Ano ang mangyayari? Ang Gluconeogenesis ay isang proseso na maaaring mangyari sa lahat ng mga tisyu. Ang tanging pagbubukod ay ang reaksyon ng 6-phosphatase. Ito ay nangyayari lamang sa mga bato at atay.
GeneralMga Tampok
Ang
Gluconeogenesis ay isang proseso na nangyayari sa mga microorganism, fungi, halaman at hayop. Kapansin-pansin, pareho ang mga reaksyon nito para sa lahat ng species at tissue.
Ang pinakamahalagang precursors ng glucose sa mga hayop ay tatlong-carbon compound. Kabilang dito ang glycerol, pyruvate, lactate, at amino acids.
Ang
Glucose na nabuo sa proseso ng gluconeogenesis ay dinadala sa dugo, at mula doon sa iba pang mga tisyu. Anong susunod? Pagkatapos ng pisikal na pagsusumikap, kung saan ang katawan ay sumailalim sa, ang lactate na nabuo sa mga kalamnan ng kalansay ay muling ipinadala sa atay. Doon ito ay na-convert sa glucose. Ito naman, muling pumapasok sa mga kalamnan, o na-convert sa glycogen.
Ang buong cycle na inilarawan ay tinatawag na Corey cycle. Ito ay isang uri ng hanay ng mga enzymatic biochemical na proseso kung saan ang lactate ay dinadala mula sa mga kalamnan patungo sa atay at pagkatapos ay na-convert sa glucose.
Mga Substrate
Kapag tinatalakay ang mga detalye ng regulasyon ng glycolysis at gluconeogenesis, dapat ding talakayin ang paksang ito. Ang mga substrate ay mga reagents na bumubuo ng isang nutrient medium. Sa kaso ng gluconeogenesis, ang kanilang papel ay ginagampanan ng:
- Pyruvic acid (PVC). Kung wala ito, imposible ang pagtunaw ng carbohydrate at metabolismo ng amino acid.
- Glycerin. Mayroon itong malakas na pag-aalis ng tubig.
- Lactic acid. Ito ang pinakamahalagang kalahok sa mga regulatory metabolic process.
- Mga amino acid. Sila ang pangunahing materyales sa pagtatayo ng anumang buhay na organismo, kabilang ang tao.
Ang pagsasama ng mga elementong ito sa proseso ng gluconeogenesis ay depende sa physiological state ng katawan.
Mga hakbang sa proseso
Sila, sa katunayan, ay ganap na inuulit ang mga yugto ng glycolysis (glucose oxidation), ngunit sa kabilang direksyon lamang. Ang catalysis ay isinasagawa ng parehong mga enzyme.
Mayroong apat na pagbubukod - ang conversion ng pyruvate sa oxaloacetate, glucose-6-phosphate sa purong glucose, fructose-1, 6-diphosphate sa fructose-6-phosphate, at oxaloacetate sa phosphoenolpyruvate.
Gusto kong magpareserba na ang parehong mga proseso ay katumbas na kinokontrol. Iyon ay, kung ang cell ay sapat na tinustusan ng enerhiya, pagkatapos ay hihinto ang glycolysis. Ano ang mangyayari pagkatapos nito? Gluconeogenesis kick in! Ang parehong ay totoo sa kabaligtaran direksyon. Kapag na-activate ang glycolysis, hihinto ang gluconeogenesis sa atay at bato.
Regulation
Isa pang mahalagang pagkakaiba ng paksang tinatalakay. Ano ang masasabi tungkol sa regulasyon ng gluconeogenesis? Kung nangyari ito kasabay ng glycolysis sa mataas na rate, ang resulta ay isang malaking pagtaas sa pagkonsumo ng ATP, at magsisimulang mabuo ang init.
Ang mga prosesong ito ay magkakaugnay. Kung, halimbawa, ang daloy ng glucose sa pamamagitan ng glycolysis ay tumataas, ang halaga ng pyruvate sa pamamagitan ng gluconeogenesis ay bababa.
Hiwalay, kailangan nating pag-usapan ang glucose-6-phosphate. Ang elementong ito, sa pamamagitan ng paraan, ay may ibang pangalan. Tinatawag din itong phosphorylated glucose. Sa lahat ng mga cell, ang sangkap na ito ay nabuo sa panahon ng reaksyon ng hexokinase, at saatay - sa panahon ng phosphorolysis. Maaari rin itong lumitaw bilang resulta ng GNG (sa maliit na bituka, mga kalamnan) o bilang resulta ng pag-iisa ng monosaccharides (atay).
Paano ginagamit ang glucose-6-phosphate? Una, ang glycogen ay synthesize. Pagkatapos ito ay na-oxidized ng dalawang beses: sa unang pagkakataon sa ilalim ng anaerobic o aerobic na mga kondisyon, at ang pangalawang pagkakataon sa pentose phosphate pathway. At pagkatapos nito, direkta itong nagiging glucose.
Tungkulin sa katawan
Ang tungkulin ng gluconeogenesis ay kailangang talakayin nang hiwalay. Tulad ng alam ng lahat, sa katawan ng tao sa panahon ng gutom, ang mga reserbang nutrisyon ay aktibong ginagamit. Kabilang dito ang mga fatty acid at glycogen. Hinahati-hati ang mga substance na ito sa mga non-carbohydrate compound, keto acid at amino acid.
Karamihan sa mga compound na ito ay hindi inilalabas sa katawan. Isinasagawa ang pag-recycle. Ang mga sangkap na ito ay dinadala ng dugo mula sa ibang mga tisyu patungo sa atay, at pagkatapos ay ginagamit sa proseso ng gluconeogenesis upang synthesize ang glucose. At isa siyang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya.
Ano ang konklusyon? Ang function ng gluconeogenesis ay upang mapanatili ang normal na antas ng glucose sa katawan sa panahon ng matinding ehersisyo at matagal na pag-aayuno. Ang patuloy na supply ng sangkap na ito ay kinakailangan para sa mga erythrocytes at nervous tissue. Kung biglang maubos ang mga reserba ng katawan, makakatulong ang gluconeogenesis. Pagkatapos ng lahat, ang prosesong ito ang pangunahing tagapagtustos ng mga substrate ng enerhiya.
Alkohol at gluconeogenesis
Ang kumbinasyong ito ay dapat bigyan ng pansin, dahil ang paksa ay pinag-aaralan mula sa isang medikal atbiyolohikal na pananaw.
Kung ang isang tao ay umiinom ng maraming alkohol, ang gluconeogenesis na nagaganap sa atay ay lubhang bumagal. Ang resulta ay pagbaba ng glucose sa dugo. Ang kundisyong ito ay tinatawag na hypoglycemia.
Ang pag-inom ng alak nang walang laman ang tiyan, o pagkatapos ng matinding pisikal na pagsusumikap, ay maaaring magdulot ng pagbaba ng mga antas ng glucose hanggang 30% ng karaniwan.
Siyempre, ang kundisyong ito ay negatibong makakaapekto sa paggana ng utak. Ito ay lubhang mapanganib, lalo na para sa mga lugar na pinapanatili ang temperatura ng katawan sa ilalim ng kontrol. Sa katunayan, dahil sa hypoglycemia, maaari silang bumaba ng 2 ° C o higit pa, at ito ay isang napakaseryosong kalakaran. Ngunit kung ang isang tao sa ganitong estado ay bibigyan ng solusyon ng glucose, ang temperatura ay mabilis na babalik sa normal.
Fasting
Humigit-kumulang 6 na oras pagkatapos nitong magsimula, ang gluconeogenesis ay nagsisimulang pasiglahin ng glucagon (isang solong chain polypeptide na 29 na residue ng amino acid).
Ngunit ang prosesong ito ay magiging aktibo lamang sa ika-32 oras. Sa sandaling ito, ang cortisol (catabolic steroid) ay konektado dito. Pagkatapos nito, ang mga protina ng kalamnan at iba pang mga tisyu ay nagsisimulang masira. Ang mga ito ay na-convert sa mga amino acid, na mga precursor ng glucose sa proseso ng gluconeogenesis. Ito ay pagkasayang ng kalamnan. Para sa katawan, ito ay isang sapilitang panukala na kailangan nitong gawin upang ang utak ay makatanggap ng isang tiyak na bahagi ng glucose na kinakailangan para sa paggana. Kaya naman napakahalaga na ang mga may sakit ay gumaling mula sa mga operasyonat sakit, nakatanggap ng magandang pandagdag na nutrisyon. Kung hindi ito ang kaso, ang mga kalamnan at tisyu ay magsisimulang maubos.
Clinical significance
Sa itaas, maikling pinag-usapan namin ang tungkol sa mga reaksyon ng gluconeogenesis at iba pang mga tampok ng prosesong ito. Sa wakas, sulit na talakayin ang klinikal na kahalagahan.
Kung ang paggamit ng lactate bilang substrate na kinakailangan para sa gluconeogenesis ay bumababa, magkakaroon ng mga kahihinatnan: pagbaba ng pH ng dugo at ang kasunod na pag-unlad ng lactic acidosis. Ito ay maaaring mangyari dahil sa isang depekto sa mga enzyme ng gluconeogenesis.
Dapat tandaan na ang panandaliang lactic acidosis ay maaari ding madaig ang malulusog na tao. Nangyayari ito sa ilalim ng kondisyon ng intensive muscular work. Ngunit ang kundisyong ito ay mabilis na nababayaran ng hyperventilation ng mga baga at ang pag-alis ng carbon dioxide sa katawan.
Nga pala, ang ethanol ay nakakaapekto rin sa gluconeogenesis. Ang catabolism nito ay puno ng pagtaas sa halaga ng NADH, at ito ay makikita sa balanse sa reaksyon ng lactate dehydrogenase. Lumilipat lamang ito patungo sa pagbuo ng lactate. Binabawasan din nito ang pagbuo ng pyruvate. Ang resulta ay isang pagbagal sa buong proseso ng gluconeogenesis.
