Gluconeogeneza asigură resinteza glucoză din piruvat, lactat și glicerol in corp. În acest fel, asigură glucoză aprovizionarea organismului în perioadele de foame. Tulburările în gluconeogeneză pot conduce la periculos hipoglicemie.
Ce este gluconeogeneza?
Reacțiile de gluconeogeneză apar în principal în ficat și mușchii. În timpul gluconeogenezei, glucoză este produs din nou din produsele descompuse de proteine, carbohidrați și metabolismul grasimilor. Reacțiile pentru gluconeogeneză au loc în principal în ficat iar în mușchi. Acolo, glucoza sintetizată este apoi condensată în glucogen, o substanță de stocare care servește ca depozit de energie pentru furnizarea rapidă de energie către celulele nervoase, eritrocite și mușchii. Gluconeogeneza poate produce 180 până la 200 de grame de glucoză nouă pe zi. Gluconeogeneza poate fi privită ca o inversare a glicolizei (descompunerea glucozei) în piruvat or lactat, dar trei etape de reacție trebuie înlocuite cu reacții de bypass din motive energetice. Glicoliza produce piruvat (acid piruvic) sau, în condiții anaerobe, lactat (anion de acid lactic). Mai mult, acidul piruvic este, de asemenea, format din aminoacizi în timpul degradării lor. Un alt substrat pentru reconstituirea glucozei este glicerol, care este derivat din degradarea grăsimilor. Este convertit în dihidroxiacetonă fosfat, care acționează ca un metabolit în lanțul de sinteză al gluconeogenezei pentru a construi glucoza.
Funcția și rolul
Se pune întrebarea de ce ar trebui reconstruită glucoza atunci când anterior a fost descompusă prin glicoliză pentru producerea de energie. Cu toate acestea, trebuie amintit că celulele nervoase, creier, Sau eritrocite sunt puternic dependenți de glucoză ca sursă de energie. Dacă rezervele de glucoză ale organismului se epuizează fără a fi alimentate suficient de repede, rezultatul este periculos hipoglicemie, care poate fi chiar fatală. Cu ajutorul gluconeogenezei, normal sânge nivelurile de glucoză pot fi menținute constante chiar și în perioadele de foame sau în situații de urgență consumatoare de energie. O treime din glucoza nou sintetizată este stocată ca glucogen în ficat iar două treimi în mușchiul scheletic. În timpul unei perioade prelungite de foame, cererea de glucoză scade oarecum, deoarece utilizarea corpurilor cetonice pentru producerea de energie este stabilită ca o a doua cale metabolică. Rolul central în gluconeogeneză îl joacă acidul piruvic (piruvat) sau acid lactic (lactat) format din acesta în condiții anaerobe. Ambii compuși sunt, de asemenea, produse de degradare în timpul glicolizei (zahăr dărâma). În plus, piruvatul se formează și în timpul descompunerii aminoacizi. Într-un alt moment, glicerol din descompunerea grăsimilor poate fi transformat și într-un metabolit al gluconeogenezei, fiind încorporat în acest proces. Astfel, gluconeogeneza produce din nou glucoză din produsele descompuse de carbohidrați, proteine și metabolismul grasimilor. Mecanismele de reglare proprii ale organismului asigură faptul că gluconeogeneza și glicoliza nu funcționează unul lângă altul în aceeași măsură. Când glicoliza este îmbunătățită, gluconeogeneza este oarecum atenuată. Într-o fază de gluconeogeneză crescută, glicoliza este la rândul ei limitată. În acest scop există mecanisme de reglare hormonale în organism. De exemplu, dacă o mulțime de carbohidrati sunt furnizate prin alimente, sânge nivelul glucozei crește. În același timp, producția de insulină în pancreas este stimulată. Insulină asigură furnizarea glucozei către celule. Acolo, este fie defalcat pentru a produce energie, fie, dacă necesitățile de energie sunt scăzute, transformat în acizi grași care pot fi stocate ca trigliceride (grăsime) în țesutul adipos. Când există o insuficiență de carbohidrati (foamea, un carbohidrat extrem de scăzut dietă sau consum ridicat de glucoză în situații de urgență), sânge nivelul glucozei scade inițial. Aceasta face apel insulinăomologul său hormonal, hormonul glucagon. glucagon induce descompunerea glucogenului stocat în ficat la glucoză. Când aceste depozite sunt epuizate, gluconeogeneza crescută din aminoacizi începe să re-sintetizeze glucoza dacă foamea continuă în organism.
Boli și afecțiuni
Când gluconeogeneza este întreruptă, corpul poate experimenta hipoglicemie (scăzut zahăr din sânge). Hipoglicemia poate avea multe cauze, astfel, mecanisme de reglare hormonală conduce la creșterea gluconeogenezei în cazul creșterii cererii de glucoză sau a aportului redus de glucide. Omologul hormonal al insulinei este hormonul glucagon. Când scade nivelul glucozei din sânge, crește producția de glucagon, ceea ce determină creșterea gluconeogenezei. În primul rând, glucogenul stocat în ficat și mușchi este descompus și transformat în glucoză. Când toate rezervele de glucogen sunt epuizate, amino glucogen acizi sunt transformate în glucoză. Astfel, are loc defalcarea musculară pentru a alimenta corpul cu energie. Cu toate acestea, dacă gluconeogeneza este dificil de început din diferite motive, se dezvoltă hipoglicemie, care, în cazurile severe, poate conduce la inconștiență și chiar la moarte. De exemplu, bolile hepatice sau anumite medicamente pot împiedica gluconeogeneza. Alcool consumul inhibă și gluconeogeneza. Hipoglicemia severă este o urgență care necesită asistență medicală rapidă. Un alt hormon care promovează gluconeogeneza este Cortizolul. cortisol este un glucocorticoid al cortexului suprarenal și funcționează ca un stres hormon. Funcția sa este de a furniza rapid energie în situații fizice stresante. Pentru a face acest lucru, rezervele de energie ale corpului trebuie activate. cortisol stimulează conversia amino acizi în mușchii scheletici în glucoză ca parte a gluconeogenezei. Dacă cortexul suprarenal este hiperactiv, de exemplu din cauza unei tumori, se produce în mod constant prea mult cortizol. Gluconeogeneza rulează apoi la viteză maximă. În acest proces, supraproducția de glucoză duce la descompunerea musculară, slăbirea sistemului imunitar și trunchiul obezitate. Acest tablou clinic este cunoscut sub numele de sindromul Cushings.
