Vücuttaki önemli süreçlerden biri glukoneogenezdir. Bu, glikozun karbonhidrat olmayan bileşiklerden (özellikle piruvat) oluşmasına neden olan metabolik yolun adıdır.
Özellikleri nelerdir? Bu süreç nasıl düzenlenir? Bu konuyla ilgili birçok önemli nüans var ve şimdi bunlara dikkat etmeye değer.
Tanım
Yani, glukoneogenez, kaynağı karbonhidrat olmayan maddelerden glikoz sentezleme sürecidir. Esas olarak karaciğerde, biraz daha az yoğun olarak - böbrek korteksinde ve bağırsak mukozasında ilerler.
Bu işlem, belirli baypaslarla tüm geri dönüşümlü glikoliz reaksiyonlarını içerir. Basit bir ifadeyle, glikoz oksidasyonunun reaksiyonlarını tamamen tekrarlamaz. Ne oluyor? Glukoneogenez, tüm dokularda meydana gelebilen bir süreçtir. Tek istisna 6-fosfataz reaksiyonudur. Sadece böbreklerde ve karaciğerde oluşur.
GenelÖzellikler
Glukoneogenez, mikroorganizmalarda, mantarlarda, bitkilerde ve hayvanlarda meydana gelen bir süreçtir. İlginçtir ki, reaksiyonları tüm türler ve dokular için aynıdır.
Hayvanlarda glikozun en önemli öncüleri üç karbonlu bileşiklerdir. Bunlara gliserol, piruvat, laktat ve amino asitler dahildir.
Glukoneogenez sürecinde oluşan glikoz, kana ve oradan diğer dokulara taşınır. Sıradaki ne? Vücudun maruz kaldığı fiziksel efordan sonra iskelet kaslarında oluşan laktat tekrar karaciğere gönderilir. Orada glikoza dönüştürülür. Sırasıyla tekrar kaslara girer veya glikojene dönüştürülür.
Tanımlanan tüm döngüye Corey döngüsü denir. Bu, laktatın kaslardan karaciğere taşındığı ve ardından glikoza dönüştürüldüğü bir tür enzimatik biyokimyasal süreç dizisidir.
Substratlar
Glikoliz ve glukoneogenezin düzenlenmesinin özelliklerini tartışırken bu konuya da değinmek gerekir. Substratlar, bir besin ortamı oluşturan reaktiflerdir. Glukoneogenez durumunda, rolleri şu şekilde oynanır:
- Piruvik asit (PVC). Onsuz, karbonhidrat sindirimi ve amino asit metabolizması imkansızdır.
- Gliserin. Güçlü bir dehidrasyon özelliğine sahiptir.
- Laktik asit. Düzenleyici metabolik süreçlerin en önemli katılımcısıdır.
- Amino asitler. İnsan da dahil olmak üzere herhangi bir canlı organizmanın ana yapı malzemesidir.
Bu elementlerin glukoneogenez sürecine dahil edilmesi vücudun fizyolojik durumuna bağlıdır.
İşlem adımları
Aslında, glikolizin (glikoz oksidasyonu) aşamalarını tamamen tekrar ederler, ancak sadece ters yönde. Kataliz aynı enzimler tarafından gerçekleştirilir.
Dört istisna vardır - piruvatın oksaloasetata, glikoz-6-fosfatın saf glikoza, fruktoz-1, 6-difosfatın fruktoz-6-fosfata ve oksaloasetatın fosfoenolpiruvata dönüşümü.
İki sürecin de karşılıklı olarak düzenlendiğine dair bir çekince yapmak istiyorum. Yani, hücreye yeterince enerji verilirse, glikoliz durur. Bundan sonra ne olur? Glukoneogenez devreye giriyor! Aynı şey ters yönde de geçerlidir. Glikoliz aktive olduğunda, karaciğer ve böbreklerdeki glukoneogenez durur.
Yönetmelik
İncelenen konunun bir başka önemli nüansı. Glukoneogenezin düzenlenmesi hakkında ne söylenebilir? Glikoliz ile aynı zamanda yüksek bir oranda gerçekleşirse, sonuç ATP tüketiminde büyük bir artış olur ve ısı oluşmaya başlar.
Bu süreçler birbirine bağlıdır. Örneğin, glikoliz yoluyla glikoz akışı artarsa, glukoneogenez yoluyla piruvat miktarı azalır.
Ayrı olarak, glikoz-6-fosfat hakkında konuşmamız gerekiyor. Bu arada, bu öğenin başka bir adı var. Aynı zamanda fosforile glikoz olarak da adlandırılır. Tüm hücrelerde, bu madde heksokinaz reaksiyonu sırasında oluşur vekaraciğer - fosforoliz sırasında. Ayrıca GNG'nin (ince bağırsakta, kaslarda) veya monosakkaritlerin (karaciğer) birleşmesinin bir sonucu olarak da ortaya çıkabilir.
Glikoz-6-fosfat nasıl kullanılır? Önce glikojen sentezlenir. Daha sonra iki kez oksitlenir: ilk kez anaerobik veya aerobik koşullar altında ve ikinci kez pentoz fosfat yolunda. Ve bundan sonra doğrudan glikoza dönüşür.
Vücuttaki rolü
Glukoneogenezin işlevi ayrıca tartışılmalıdır. Herkesin bildiği gibi, açlık sırasında insan vücudunda besin rezervleri aktif olarak kullanılır. Bunlara yağ asitleri ve glikojen dahildir. Bu maddeler karbonhidrat olmayan bileşiklere, keto asitlere ve amino asitlere ayrılır.
Bu bileşiklerin çoğu vücuttan atılmaz. Geri dönüşüm yapılıyor. Bu maddeler kan yoluyla diğer dokulardan karaciğere taşınır ve daha sonra glikoz sentezlemek için glukoneogenez sürecinde kullanılır. Ve o önemli bir enerji kaynağıdır.
Sonuç nedir? Glukoneogenezin işlevi, yoğun egzersiz ve uzun süreli açlık sırasında vücuttaki normal glikoz seviyelerini korumaktır. Eritrositler ve sinir dokusu için bu maddenin sürekli olarak sağlanması gereklidir. Aniden vücudun rezervleri tükenirse, glukoneogenez yardımcı olacaktır. Sonuçta bu süreç, enerji substratlarının ana tedarikçisidir.
Alkol ve glukoneogenez
Konu, tıbbi vebiyolojik bakış açısı.
Bir kişi çok miktarda alkol tüketirse, karaciğerde meydana gelen glukoneogenez büyük ölçüde yavaşlar. Sonuç, kan şekerinde bir azalmadır. Bu duruma hipoglisemi denir.
Aç karnına veya ağır fiziksel efordan sonra alkol içmek, glikoz seviyelerinde normalin %30'una kadar düşüşe neden olabilir.
Tabii ki bu durum beyin fonksiyonlarını olumsuz etkileyecektir. Özellikle vücut ısısını kontrol altında tutan bölgeler için çok tehlikelidir. Gerçekten de hipoglisemi nedeniyle 2 °C veya daha fazla düşebilirler ve bu çok ciddi bir eğilimdir. Ancak bu durumdaki bir kişiye bir glikoz çözeltisi verilirse, sıcaklık hızla normale döner.
Oruç
Başladıktan yaklaşık 6 saat sonra glukoneogenez, glukagon (29 amino asit kalıntısından oluşan tek zincirli bir polipeptit) tarafından uyarılmaya başlar.
Fakat bu işlem sadece 32. saatte aktif hale gelir. Tam o anda ona kortizol (katabolik steroid) bağlanır. Bundan sonra kas proteinleri ve diğer dokular parçalanmaya başlar. Glukoneogenez sürecinde glikozun öncüleri olan amino asitlere dönüştürülürler Bu kas atrofisidir. Vücut için, beynin çalışması için gerekli olan belirli bir glikoz miktarını alması için alması gereken zorunlu bir önlemdir. Bu nedenle hastaların ameliyatlardan sonra iyileşmeleri çok önemlidir.ve hastalık, iyi ek beslenme aldı. Durum böyle değilse, kaslar ve dokular tükenmeye başlayacaktır.
Klinik önemi
Yukarıda kısaca glukoneogenez reaksiyonlarından ve bu sürecin diğer özelliklerinden bahsettik. Son olarak, klinik önemi tartışmaya değer.
Glukoneogenez için gerekli bir substrat olarak laktat kullanımı azalırsa, bunun sonuçları olacaktır: kan pH'ında bir düşüş ve ardından laktik asidoz gelişimi. Bu, glukoneogenez enzimlerindeki bir kusur nedeniyle olabilir.
Kısa süreli laktik asidozun sağlıklı insanları da yenebileceği unutulmamalıdır. Bu, yoğun kas çalışması koşulu altında gerçekleşir. Ancak daha sonra bu durum, akciğerlerin hiperventilasyonu ve vücuttan karbondioksitin uzaklaştırılmasıyla hızla telafi edilir.
Bu arada, etanol ayrıca glukoneogenezi de etkiler. Katabolizması, NADH miktarındaki artışla doludur ve bu, laktat dehidrojenaz reaksiyonundaki dengeye yansır. Sadece laktat oluşumuna doğru kayar. Ayrıca piruvat oluşumunu da az altır. Sonuç, tüm glukoneogenez sürecinde bir yavaşlamadır.
