Glukoneogenese

Glukoneogeneseprosess

Hva er glukoneogenese?

De Glukoneogenese Det er en metabolsk prosess som skjer i nesten alle levende vesener, inkludert planter, dyr og forskjellige typer mikroorganismer. Den består av syntese eller glukosedannelse fra forbindelser som inneholder karbon som ikke er karbohydrater, for eksempel aminosyrer, glykogenikk, glyserol og laktat.

Dette er en av metabolismeveiene for karbohydrater av anabole av typen. Syntetiserer eller former glukosemolekyler hovedsakelig i leveren og, i mindre grad, i cortex av nyrene til mennesker og dyr.

Denne anabole prosessen produseres etter den omvendte følelsen av den katabolske banen, med forskjellige spesifikke enzymer i de irreversible punktene for glykolyse.

Glukoneogenese er viktig for å øke blodsukkernivået og vev i tilfeller av hypoglykemi. Alsom, eller puter reduksjonen i karbohydrater konsentrasjon i langvarig faste eller andre ugunstige situasjoner.

Kjennetegn på glukoneogenese

Skjema for glukoneogeneseprosessen

Det er en anabole prosess

Glukoneogenese er en av de anabole prosessene med karbohydratmetabolisme. Gjennom mekanismen syntetiseres glukose fra forløpere eller underlag, dannet av små molekyler.

Glukose kan genereres fra enkle biomolekyler av en protein natur, for eksempel glykogene aminosyrer og glyserol, noe som gir den andre av lipolysen av triglyserider i fettvevet.

Laktat fungerer også som et underlag, og i mindre grad er Opar Chain -fettsyrene.

Gir glukoseforsyninger

Glukoneogenese er av stor betydning for levende vesener, spesielt for menneskekroppen. Dette er fordi det tjener til å gi i spesielle tilfeller den store etterspørselen etter glukose som hjernen krever (omtrent 120 gram per dag).

Hvilke deler av organismen krever glukose? Nervesystemet, nyremargen, blant annet vev og celler, som røde blodlegemer, som bruker glukose som den eneste eller hovedkilden til energi og karbon.

Glukosereserver, for eksempel glykogen, lagret i leveren og musklene når knapt i en dag. Dette uten å vurdere dietter eller intense øvelser. Av denne grunn, gjennom glukoneogenese, leveres kroppen med glukose dannet fra andre forløpere eller ikke -karbohydratunderlag.

Kan tjene deg: Hva er bandteori?

Også denne ruten griper inn i glukosehomeostase. Glukosen dannet av denne ruten, i tillegg til å være en energikilde, er underlaget til andre anabole reaksjoner.

Et eksempel på dette er tilfellet med biomolekyler biosyntese. Blant dem glukokonjugados, glykolipidene, glykoproteinene og aminoazúces og andre heteropolysakkarider.

Stadier (reaksjoner) av glukoneogenese

Ordning av ruten til glukoneogeneis. Kilde: Wikimedia Commons

Syntetisk rute

Glukoneogenese utføres i cytosol eller cytoplasma i cellene, hovedsakelig leveren og i mindre grad i cytoplasma i renal cortex -celler.

Den syntetiske ruten utgjør mye av reaksjonene fra glykolyse (katabolsk rute av glukose), men i motsatt retning.

Imidlertid er det viktig å fremheve at de 3 reaksjonene av glykolyse som termodynamisk er irreversible, vil være i glukoneogenese katalysert av spesifikke enzymer som er forskjellige fra de som er involvert i glykolyse, noe som gjør det mulig for reaksjoner å gis i omvendt reaksjoner.

Spesifikt er de glykolytiske reaksjonene katalysert av heksokinase eller glycouchinase, fosfofrasjonase og pyruvat kinase.

Gjennomgang av de avgjørende trinnene i glukoneogenese katalysert av spesifikke enzymer, er konvertering av pyruvat i fosfoenolpirruvat nødvendig krever en serie reaksjoner.

Den første skjer i mitokondriell matrise med konvertering av pyruvat i oksaloocetat, katalysert av karboksylase -pyruvat.

På sin side, slik at oksaloacetat kan delta, må det gjøres til Malo for den onde mitokondrielle dehydrogenase. Dette enzymet transporteres av mitokondriene til cytosol, hvor det blir transformert igjen til oksalooacetat av den onde dehydrogenasen som finnes i cellens cytoplasma.

FosfoenolPiruvate Carboxicase Handling Handling

Gjennom virkningen av fosfoenolpyruvatkarboksiquinase (PEPCK) -enzymet, blir oksaloacetat omdannet til fosfoenolpirruvat. De respektive reaksjonene er oppsummert nedenfor:

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

Oxaloacetate + GTP FosfoenolPirUvate + co₂ + BNP

Alle disse hendelsene muliggjør transformasjon av pyruvat til fosfoenolpyruvat uten inngripen fra kinase -pyruvatet, som er spesifikk for den glykolytiske banen.

Imidlertid transformeres fosfoenolPiruvat til fruktose-1,6-biskosfat ved virkningen av glykolytiske enzymer som katalyserer disse reaksjonene reversibelt.

Kan tjene deg: primær alkohol: struktur, egenskaper, nomenklatur, eksempler

Fruktase -enzymhandling

Den neste reaksjonen som leverer virkningen av fosfofutokinase på den glykolytiske banen. Fruktoseenzymet-1,6-bisfosfat katalyserer denne reaksjonen på den glukoneogene ruten, som er hydrolytisk og er oppsummert nedenfor:

Fruktose-1,6-biskosfat + h₂ENTEN => Fruktose-6-fosfat + p_Yo

Dette er et av reguleringspunktene for glukoneogenese, siden dette enzymet krever MG²⁺ For din aktivitet. Fruktose-6-fosfat lider av en isomeriseringsreaksjon katalysert av fosfoglukoisomerase-enzymet som transformerer det til glukose-6-fosfat.

Glukose-6-fosfatase-enzymvirkning

Til slutt er den tredje av disse reaksjonene omdannelsen av glukose-6-fosfat til glukose.

Dette fortsetter med virkningen av glukose-6-fosfatase som katalyserer en reaksjon av hydrolyse og som erstatter den irreversible virkningen av heksokinase eller glycouchinase i den glukolitiske banen.

Glukose-6-fosfat + H₂ENTEN => Glukose + p_Yo

Dette glukose-6-fosfatase-enzymet er koblet til endoplasmatisk retikulum av leverceller. Du trenger også MG -kofaktor²⁺ Å utøve sin katalytiske funksjon.

Plasseringen garanterer leverens funksjon som en glukosesynthesizer for å imøtekomme behovene til andre organer.

Glukoneogene forløpere

Når det ikke er nok oksygen i kroppen, som det kan skje i musklene og erytrocytter i tilfelle langvarig trening, oppstår glukosefermentering; Det vil si at glukose ikke er fullstendig oksidert under anaerobe forhold, og derfor oppstår laktat.

Det samme produktet kan gå til blodet og derfra når leveren. Der vil han fungere som et glukoneogent underlag, siden når han kommer inn i Cori -syklusen, vil laktat bli pyruvat. Denne transformasjonen skyldes virkningen av enzymet laktatdehydrogenase.

Laktat

Laktat er et viktig glukoneogent underlag i menneskekroppen, og når glykogenreserver er utmattet, hjelper konvertering av glukoselaktat med å fylle på glykogenlager i musklene og leveren.

Pyruvate

På den annen side, gjennom reaksjoner som utgjør den såkalte glukose-alaninsyklusen, oppstår pyruvattransaminering.

Kan tjene deg: Secbutil: Struktur, egenskaper, nomenklatur, trening

Dette finnes i ekstra levervev, noe som gjør transformasjonen av pyruvat til alanin, som utgjør et annet av de viktige glukoneogene underlagene.

I ekstreme langvarige fasteforhold eller andre metabolske endringer vil proteinkatabolisme være, som et siste alternativ, en kilde til glykogene aminosyrer. Disse vil danne mellommenn i Krebs -syklusen og generere oksaloacetat.

Glyserol og andre

Glycerol er det eneste glukoneogene underlaget av betydning stammer fra lipidmetabolisme.

Det frigjøres under hydrolyse av triacylglycerides, som lagres i fettvevet. Disse transformeres gjennom påfølgende fosforylering og dehydrogenasjonsreaksjoner på fosfatdihydroksyaceton, som følger den glukoneogene ruten for å danne glukose.

På den annen side er det få fettkjedesyrer glukoneogene.

Glukoneogeneseforordning

En av de første kontrollene av glukoneogenese utføres ved et inntak av mat med lavt karbohydratinnhold, som forårsaker normalt blodsukkernivå.

Tvert imot, hvis karbohydratinntaket er lavt, vil ruten for glukoneogenese være viktig for å oppfylle organismens glukosekrav.

Det er andre faktorer involvert i gjensidig regulering mellom glykolyse og glukoneogenese: ATP -nivåer. Når høy glykolyse blir hemmet, mens glukoneogenese er aktivert.

Det motsatte skjer med AMP -nivåer: Hvis de er høye, aktiveres glykolyse, men glukoneogenese blir hemmet.

I reaksjoner katalysert av spesifikke enzymer i glukoneogenese er det visse kontrollpunkter. Hvilken? Konsentrasjonen av enzymatiske underlag og kofaktorer som MG²⁺, og eksistensen av aktivatorer som tilfelle av fosfofruceraquinase.

Fosfofrucerachinase aktiveres av forsterkeren og påvirkningen av insulin, glukagon og til og med noen glukokortikoid bukspyttkjertelen hormoner.

Referanser

1. Mathews, Holde og Ahern. (2002). Biokjemi (3. plass. Ed.).  Madrid: Pearson
2. Wikibooks (2018). Prinsipper for biokjemi/ glukoneogenese og glykogenese. Hentet fra: i.Wikibooks.org
3. Shashikant Ray. (2017). Glukoneogenese regulering, målinger og lidelser. Hentet fra: ResearchGate.nett
4. Glukoneogenese [PDF]. Hentet fra: imed.Stanford.Edu
5. Forelesning 3-glykolyse og glykoneogenese [PDF]. Hentet fra: Chem.UWEC.Edu
6. Glukoneogenese [PDF]. Hentet fra: Kjemi.Creighton.Edu