De glukoneogenes Det är en metabolisk process som sker i nästan alla levande saker, inklusive växter, djur och olika typer av mikroorganismer. Den består av syntes eller bildning av glukos från föreningar som innehåller kol som inte är kolhydrater, såsom aminosyror, glukogener, glycerol och laktat.
Det är en av vägarna för kolhydratmetabolism som är anabola. Syntetiserar eller bildar glukosmolekyler som huvudsakligen finns i levern och i mindre utsträckning i hjärnbarken hos människor och djur.
Denna anabola process inträffar efter den omvända riktningen av den kataboliska vägen för glukos, med olika specifika enzymer vid de irreversibla punkterna för glykolys..
Glukoneogenes är viktigt för att öka blod- och vävnadsglukosnivåerna i hypoglykemi. Det dämpar också minskningen av kolhydratkoncentrationen i långa fastor eller i andra ogynnsamma situationer..
Artikelindex
Glukoneogenes är en av de anabola processerna för kolhydratmetabolism. Genom sin mekanism syntetiseras glukos från föregångare eller substrat bildade av små molekyler.
Glukos kan genereras från enkla biomolekyler av proteinnatur, såsom glukogena aminosyror och glycerol, den senare kommer från lipolys av triglycerider i fettvävnad.
Laktat fungerar också som substrat och i mindre utsträckning udda fettsyror.
Glukoneogenes är av stor betydelse för levande varelser och särskilt för människokroppen. Detta beror på att det i speciella fall ger den stora efterfrågan på glukos som hjärnan kräver (120 gram per dag, ungefär).
Vilka delar av kroppen kräver glukos? Nervsystemet, njurmedulla, bland andra vävnader och celler, såsom röda blodkroppar, som använder glukos som den enda eller huvudkällan för energi och kol.
Glukosförråden som glykogen lagrad i levern och musklerna räcker knappt för en dag. Detta utan att överväga dieter eller intensiva övningar. Av denna anledning tillförs kroppen genom glukoneogenes glukos bildad av andra föregångare eller substrat som inte är kolhydrater..
Denna väg är också inblandad i glukoshomeostas. Glukosen som bildas på detta sätt är, förutom att vara en energikälla, substratet för andra anabola reaktioner.
Ett exempel på detta är fallet med biomolekylbiosyntes. Bland dem glykokonjugat, glykolipider, glykoproteiner och aminosockerarter och andra heteropolysackarider.
Glukoneogenes äger rum i cytosol eller cytoplasma i celler, huvudsakligen i levern och i mindre utsträckning i cytoplasman i celler i njurbarken..
Dess syntetiska väg utgör en stor del av reaktionerna av glykolys (glukoskatabolisk väg), men i motsatt riktning.
Det är emellertid viktigt att notera att de 3 glykolysreaktionerna som är termodynamiskt irreversibla kommer att katalyseras av specifika enzymer i glukoneogenes som skiljer sig från de som är involverade i glykolys, vilket gör det möjligt för reaktioner att ske i motsatt riktning..
De är specifikt de glykolytiska reaktionerna som katalyseras av enzymerna hexokinas eller glukokinas, fosfofruktokinas och pyruvatkinas.
Genom att granska de avgörande stegen för glukoneogenes katalyserad av specifika enzymer är det uppenbart att omvandlingen av pyruvat till fosfoenolpyruvat kräver en serie reaktioner.
Den första inträffar i mitokondriell matris med omvandlingen av pyruvat till oxaloacetat, katalyserat av pyruvatkarboxylas..
För att oxaloacetat ska delta måste det i sin tur omvandlas till malat med mitokondriellt malatdehydrogenas. Detta enzym transporteras genom mitokondrierna till cytosolen, där det transformeras tillbaka till oxaloacetat av malatdehydrogenas som finns i cellcytoplasman..
Genom verkan av enzymet fosfoenolpyruvatkarboxykinas (PEPCK) omvandlas oxaloacetat till fosfoenolpyruvat. Respektive reaktioner sammanfattas nedan:
Pyruvat + COtvå + HtvåO + ATP => Oxaloacetat + ADP + Pi + 2H+
Oxaloacetat + GTP <=> Fosfoenolpyruvat + COtvå + BNP
Alla dessa händelser gör omvandlingen av pyruvat till fosfoenolpyruvat möjligt utan ingripande av pyruvatkinas, vilket är specifikt för den glykolytiska vägen..
Emellertid transformeras fosfoenolpyruvat till fruktos-1,6-bisfosfat genom inverkan av glykolytiska enzymer som reversibelt katalyserar dessa reaktioner..
Nästa reaktion som levererar fosfofruktokinas i den glykolytiska vägen är den som omvandlar fruktos-1,6-bisfosfat till fruktos-6-fosfat. Enzymet fruktos-1,6-bisfosfatas katalyserar denna reaktion i den glukoneogena vägen, som är hydrolytisk och sammanfattas nedan:
Fruktos-1,6-bisfosfat + HtvåELLER => Fruktos-6-fosfat + Pi
Detta är en av regleringspunkterna för glukoneogenes, eftersom detta enzym kräver Mgtvå+ för din aktivitet. Fruktos-6-fosfat genomgår en isomeriseringsreaktion katalyserad av enzymet fosfoglykosomeras som omvandlar det till glukos-6-fosfat.
Slutligen är den tredje av dessa reaktioner omvandlingen av glukos-6-fosfat till glukos..
Detta fortsätter genom verkan av glukos-6-fosfatas som katalyserar en hydrolysreaktion och som ersätter den irreversibla verkan av hexokinas eller glukokinas i den glykolytiska vägen..
Glukos-6-fosfat + HtvåELLER => Glukos + Pi
Detta enzym glukos-6-fosfatas är bundet till levercellernas endoplasmiska retikulum. Du behöver också kofaktorn Mgtvå+ för att utöva sin katalytiska funktion.
Dess läge garanterar leverfunktionen som en glukos-syntetiserare för att tillgodose behoven hos andra organ.
När kroppen inte har tillräckligt med syre, vilket kan hända i musklerna och erytrocyterna vid långvarig träning, sker glukosjäsning; dvs glukos oxideras inte fullständigt under anaeroba förhållanden och därför produceras laktat.
Samma produkt kan passera i blodet och därifrån nå levern. Där kommer det att fungera som ett glukoneogent substrat, eftersom laktatet blir pyruvat när det kommer in i Cori-cykeln. Denna transformation beror på verkan av enzymet laktatdehydrogenas.
Laktat är ett viktigt glukoneogent substrat i människokroppen och när glykogenförråd uttömts hjälper omvandlingen av laktat till glukos att fylla på glykogenförråd i muskler och lever..
Å andra sidan, genom reaktioner som utgör den så kallade glukos-alanincykeln, uppträder pyruvattransaminering.
Detta finns i extra-levervävnader, med transformation av pyruvat till alanin, som utgör en annan av de viktiga glukoneogena substraten..
Under extrema förhållanden med långvarig fasta eller andra metaboliska störningar kommer proteinkatabolism att vara det sista alternativet som en källa till glukogena aminosyror. Dessa kommer att bilda mellanprodukter i Krebs-cykeln och generera oxaloacetat.
Glycerol är det enda viktiga glukoneogena substratet som härrör från lipidmetabolism..
Det frigörs under hydrolys av triacylglycerider, som lagras i fettvävnad. Dessa transformeras genom på varandra följande fosforylerings- och dehydrogeneringsreaktioner till dihydroxiacetonfosfat, som följer den glukoneogena vägen för att bilda glukos..
Å andra sidan är få udda kedjiga fettsyror glukoneogena..
En av de första kontrollerna av glukoneogenes utförs genom intag av livsmedel med lågt kolhydratinnehåll, vilket främjar normala nivåer av glukos i blodet.
Däremot, om kolhydratintaget är lågt, kommer glukoneogenesvägen att vara viktig för att möta kroppens glukosbehov..
Det finns andra faktorer som ingriper i den ömsesidiga regleringen mellan glykolys och glukoneogenes: ATP-nivåer. När det är högt hämmas glykolys medan glukoneogenes aktiveras.
Motsatsen händer med AMP-nivåer: om de är höga aktiveras glykolys, men glukoneogenes hämmas.
Det finns vissa kontrollpunkter i specifika enzymkatalyserade reaktioner vid glukoneogenes. Som? Koncentrationen av enzymatiska substrat och kofaktorer såsom Mgtvå+, och förekomsten av aktivatorer såsom fosfofruktokinas.
Fosfofruktokinas aktiveras av AMP och påverkan av bukspottkörtelhormonerna insulin, glukagon och till och med vissa glukokortikoider.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.