gluconeogeneză Este un proces metabolic care are loc în aproape toate ființele vii, inclusiv în plante, animale și diferite tipuri de microorganisme. Constă din sinteza sau formarea glucozei din compuși care conțin carbon care nu sunt carbohidrați, cum ar fi aminoacizii, glucogenii, glicerina și lactatul.
Este una dintre căile metabolismului glucidic care este anabolică. Sintetizează sau formează molecule de glucoză prezente în principal în ficat și, într-o măsură mai mică, în cortexul rinichilor oamenilor și animalelor.
Acest proces anabolic are loc în direcția inversă a căii catabolice a glucozei, având diferite enzime specifice în punctele ireversibile ale glicolizei.
Gluconeogeneza este importantă pentru creșterea nivelului de glucoză din sânge și țesuturi în hipoglicemie. De asemenea, diminuează scăderea concentrației de carbohidrați în posturile prelungite sau în alte situații adverse..
Indice articol
Gluconeogeneza este unul dintre procesele anabolice ale metabolismului glucidic. Prin mecanismul său, glucoza este sintetizată din precursori sau substraturi formate din molecule mici.
Glucoza poate fi generată din biomolecule simple de natură proteică, cum ar fi aminoacizii glucogeni și glicerina, aceștia din urmă provenind din lipoliza trigliceridelor din țesutul adipos.
Lactatul funcționează și ca substrat și într-o măsură mai mică acizi grași cu lanț impar.
Gluconeogeneza are o mare importanță pentru ființele vii și mai ales pentru corpul uman. Acest lucru se datorează faptului că servește pentru a furniza, în cazuri speciale, cererea mare de glucoză pe care creierul o are nevoie (120 de grame pe zi, aproximativ).
Ce părți ale corpului necesită glucoză? Sistemul nervos, medulla renală, printre alte țesuturi și celule, cum ar fi celulele roșii din sânge, care utilizează glucoza ca sursă unică sau principală de energie și carbon.
Depozitele de glucoză, cum ar fi glicogenul stocat în ficat și mușchi, sunt abia suficiente pentru o zi. Asta fără a lua în considerare dietele sau exercițiile intense. Din acest motiv, prin gluconeogeneză, organismul este alimentat cu glucoză formată din alți precursori sau substraturi non-glucidice..
De asemenea, această cale este implicată în homeostazia glucozei. Glucoza astfel formată, pe lângă faptul că este o sursă de energie, este substratul altor reacții anabolice.
Un exemplu în acest sens este cazul biosintezei biomoleculelor. Printre ele glicoconjugați, glicolipide, glicoproteine și aminoacizi și alte heteropolizaharide.
Gluconeogeneza are loc în citosolul sau citoplasma celulelor, în principal a ficatului și într-o măsură mai mică în citoplasma celulelor cortexului renal..
Calea sa sintetică constituie o mare parte a reacțiilor glicolizei (calea catabolică a glucozei), dar în direcția opusă.
Cu toate acestea, este important să rețineți că cele 3 reacții ale glicolizei care sunt ireversibile termodinamic, vor fi catalizate de enzime specifice în gluconeogeneză diferite de cele implicate în glicoliză, ceea ce face posibilă apariția reacțiilor în direcția opusă..
Acestea sunt în mod specific acele reacții glicolitice catalizate de enzimele hexokinază sau glucokinază, fosfofructocinază și piruvat kinază.
Revizuind etapele cruciale ale gluconeogenezei catalizate de enzime specifice, este clar că conversia piruvatului în fosfoenolpiruvat necesită o serie de reacții.
Primul apare în matricea mitocondrială cu conversia piruvatului în oxaloacetat, catalizat de piruvat carboxilaza..
La rândul său, pentru ca oxaloacetatul să participe, acesta trebuie transformat în malat de malat dehidrogenază mitocondrială. Această enzimă este transportată prin mitocondrie la citosol, unde este transformată înapoi în oxaloacetat de malat dehidrogenază care se găsește în citoplasma celulară..
Prin acțiunea enzimei fosfoenolpiruvat carboxicinază (PEPCK), oxaloacetatul este transformat în fosfoenolpiruvat. Reacțiile respective sunt rezumate mai jos:
Piruvat + CODouă + HDouăO + ATP => Oxaloacetat + ADP + Peu + 2H+
Oxaloacetat + GTP <=> Fosfoenolpiruvat + CODouă + PIB
Toate aceste evenimente fac posibilă transformarea piruvatului în fosfoenolpiruvat fără intervenția piruvat kinazei, care este specifică căii glicolitice..
Cu toate acestea, fosfoenolpiruvatul se transformă în fructoză-1,6-bisfosfat prin acțiunea enzimelor glicolitice care catalizează reversibil aceste reacții..
Următoarea reacție care furnizează acțiunea fosfofructokinazei în calea glicolitică este cea care transformă fructoza-1,6-bisfosfatul în fructoza-6-fosfatul. Enzima fructoză-1,6-bisfosfatază catalizează această reacție pe calea gluconeogenă, care este hidrolitică și este rezumată mai jos:
Fructoză-1,6-bisfosfat + HDouăSAU => Fructoza-6-fosfat + Peu
Acesta este unul dintre punctele de reglare a gluconeogenezei, deoarece această enzimă necesită MgDouă+ pentru activitatea dvs. Fructoza-6-fosfat suferă o reacție de izomerizare catalizată de enzima fosfoglicoizomerază care o transformă în glucoză-6-fosfat.
În cele din urmă, a treia dintre aceste reacții este transformarea glucozei-6-fosfat în glucoză..
Acest lucru se desfășoară prin acțiunea glucozei-6-fosfatazei care catalizează o reacție de hidroliză și care înlocuiește acțiunea ireversibilă a hexokinazei sau glucokinazei pe calea glicolitică..
Glucoză-6-fosfat + HDouăSAU => Glucoza + Peu
Această enzimă glucoză-6-fosfatază este legată de reticulul endoplasmatic al celulelor hepatice. De asemenea, aveți nevoie de cofactorul MgDouă+ să-și exercite funcția de catalizator.
Localizarea acestuia garantează funcția ficatului ca sintetizator de glucoză pentru a satisface nevoile altor organe.
Când organismul nu are suficient oxigen, așa cum se poate întâmpla la nivelul mușchilor și eritrocitelor în cazul exercițiilor fizice prelungite, are loc fermentarea glucozei; adică glucoza nu este complet oxidată în condiții anaerobe și, prin urmare, se produce lactat.
Același produs poate trece în sânge și de acolo ajunge în ficat. Acolo va acționa ca un substrat gluconeogen, deoarece la intrarea în ciclul Cori lactatul va deveni piruvat. Această transformare se datorează acțiunii enzimei lactat dehidrogenază.
Lactatul este un substrat gluconeogen important în corpul uman și odată cu epuizarea depozitelor de glicogen, conversia lactatului în glucoză ajută la refacerea depozitelor de glicogen din mușchi și ficat..
Pe de altă parte, prin reacții care alcătuiesc așa-numitul ciclu glucoză-alanină, are loc transaminarea piruvatului.
Aceasta se găsește în țesuturile extra-hepatice, odată cu transformarea piruvatului în alanină, care constituie un alt substrat gluconeogen important..
În condiții extreme de post prelungit sau alte tulburări metabolice, catabolismul proteinelor va fi ultima opțiune o sursă de aminoacizi glucogeni. Acestea vor forma intermediari ai ciclului Krebs și vor genera oxaloacetat.
Glicerolul este singurul substrat gluconeogen important provenit din metabolismul lipidelor..
Este eliberat în timpul hidrolizei triacilgliceridelor, care sunt depozitate în țesutul adipos. Acestea sunt transformate prin reacții consecutive de fosforilare și dehidrogenare la dihidroxiacetonă fosfat, care urmează calea gluconeogenă pentru a forma glucoza..
Pe de altă parte, puțini acizi grași cu lanț impar sunt gluconeogeni..
Unul dintre primele controale ale gluconeogenezei este efectuat de un aport de alimente cu conținut scăzut de carbohidrați, care promovează niveluri normale de glucoză în sânge..
În schimb, dacă aportul de carbohidrați este redus, calea gluconeogenezei va fi importantă pentru a satisface cerințele de glucoză ale organismului..
Există alți factori care intervin în reglarea reciprocă între glicoliză și gluconeogeneză: nivelurile de ATP. Când este ridicată, glicoliza este inhibată, în timp ce gluconeogeneza este activată.
Opusul se întâmplă cu nivelurile de AMP: dacă acestea sunt ridicate, glicoliza este activată, dar gluconeogeneza este inhibată.
Există anumite puncte de control în reacțiile specifice catalizate de enzime în gluconeogeneză. Care? Concentrația de substraturi enzimatice și cofactori, cum ar fi MgDouă+, și existența unor activatori precum fosfofructokinaza.
Fosfructructinaza este activată de AMP și de influența hormonilor pancreatici insulină, glucagon și chiar și unii glucocorticoizi.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.