Salah satu proses penting dalam tubuh adalah glukoneogenesis. Ini adalah nama jalur metabolisme yang mengarah pada fakta bahwa glukosa terbentuk dari senyawa non-karbohidrat (khususnya piruvat).
Apa saja fiturnya? Bagaimana proses ini diatur? Ada banyak nuansa penting tentang topik ini, dan sekarang perlu diperhatikan.
Definisi
Jadi, glukoneogenesis adalah proses sintesis glukosa dari zat yang memiliki sifat asal non-karbohidrat. Ini berlangsung terutama di hati, sedikit kurang intensif - di korteks ginjal dan mukosa usus.
Proses ini mencakup semua reaksi glikolisis reversibel dengan bypass spesifik. Secara sederhana, ia tidak mengulangi reaksi oksidasi glukosa sepenuhnya. Apa yang terjadi? Glukoneogenesis adalah proses yang dapat terjadi di semua jaringan. Satu-satunya pengecualian adalah reaksi 6-fosfatase. Ini hanya terjadi di ginjal dan hati.
UmumFitur
Glukoneogenesis adalah proses yang terjadi pada mikroorganisme, jamur, tumbuhan dan hewan. Menariknya, reaksinya sama untuk semua spesies dan jaringan.
Prekursor glukosa yang paling penting pada hewan adalah senyawa tiga karbon. Ini termasuk gliserol, piruvat, laktat, dan asam amino.
Glukosa yang terbentuk dalam proses glukoneogenesis diangkut ke dalam darah, dan dari sana ke jaringan lain. Apa berikutnya? Setelah aktivitas fisik, yang menjadi sasaran tubuh, laktat yang terbentuk di otot rangka dikirim lagi ke hati. Di sana itu diubah menjadi glukosa. Ini, pada gilirannya, kembali memasuki otot, atau diubah menjadi glikogen.
Seluruh siklus yang dijelaskan disebut siklus Corey. Ini adalah semacam rangkaian proses biokimia enzimatik di mana laktat diangkut dari otot ke hati dan kemudian diubah menjadi glukosa.
Substrat
Saat membahas secara spesifik regulasi glikolisis dan glukoneogenesis, topik ini juga harus disinggung. Substrat adalah reagen yang membentuk media nutrisi. Dalam kasus glukoneogenesis, perannya dimainkan oleh:
- asam piruvat (PVC). Tanpa itu, pencernaan karbohidrat dan metabolisme asam amino tidak mungkin.
- Gliserin. Ini memiliki sifat dehidrasi yang kuat.
- asam laktat. Ini adalah peserta terpenting dalam proses metabolisme regulasi.
- asam amino. Mereka adalah bahan bangunan utama dari setiap organisme hidup, termasuk manusia.
Masuknya unsur-unsur ini dalam proses glukoneogenesis tergantung pada keadaan fisiologis tubuh.
Langkah proses
Mereka, pada kenyataannya, sepenuhnya mengulangi tahap glikolisis (oksidasi glukosa), tetapi hanya dalam arah yang berlawanan. Katalisis dilakukan oleh enzim yang sama.
Ada empat pengecualian - konversi piruvat menjadi oksaloasetat, glukosa-6-fosfat menjadi glukosa murni, fruktosa-1, 6-difosfat menjadi fruktosa-6-fosfat, dan oksaloasetat menjadi fosfoenolpiruvat.
Saya ingin membuat reservasi bahwa kedua proses diatur secara timbal balik. Artinya, jika sel cukup disuplai dengan energi, maka glikolisis berhenti. Apa yang terjadi setelah itu? Glukoneogenesis dimulai! Hal yang sama berlaku di arah yang berlawanan. Saat glikolisis diaktifkan, glukoneogenesis di hati dan ginjal berhenti.
Peraturan
Nuansa penting lainnya dari topik yang sedang dipertimbangkan. Apa yang dapat dikatakan tentang regulasi glukoneogenesis? Jika itu terjadi pada saat yang sama dengan glikolisis dengan kecepatan tinggi, maka hasilnya akan menjadi peningkatan besar dalam konsumsi ATP, dan panas akan mulai terbentuk.
Proses ini saling berhubungan. Jika, misalnya, aliran glukosa melalui glikolisis meningkat, maka jumlah piruvat melalui glukoneogenesis menurun.
Secara terpisah, kita perlu berbicara tentang glukosa-6-fosfat. Omong-omong, elemen ini memiliki nama lain. Ini juga disebut glukosa terfosforilasi. Di semua sel, zat ini terbentuk selama reaksi heksokinase, dan dalamhati - selama fosforolisis. Ini juga dapat muncul sebagai akibat dari GNG (di usus kecil, otot) atau sebagai akibat dari penyatuan monosakarida (hati).
Bagaimana glukosa-6-fosfat digunakan? Pertama, glikogen disintesis. Kemudian dioksidasi dua kali: pertama kali dalam kondisi anaerobik atau aerobik, dan kedua kalinya di jalur pentosa fosfat. Dan setelah itu langsung berubah menjadi glukosa.
Peran dalam tubuh
Fungsi glukoneogenesis perlu dibahas secara terpisah. Seperti yang diketahui semua orang, dalam tubuh manusia selama kelaparan, cadangan nutrisi digunakan secara aktif. Ini termasuk asam lemak dan glikogen. Zat-zat tersebut dipecah menjadi senyawa non-karbohidrat, asam keto dan asam amino.
Sebagian besar senyawa ini tidak dikeluarkan dari tubuh. Daur ulang sedang berlangsung. Zat-zat ini diangkut oleh darah dari jaringan lain ke hati, dan kemudian digunakan dalam proses glukoneogenesis untuk mensintesis glukosa. Dan dia adalah sumber energi utama.
Apa kesimpulannya? Fungsi glukoneogenesis adalah untuk mempertahankan kadar glukosa normal dalam tubuh selama latihan intensif dan puasa berkepanjangan. Pasokan konstan zat ini diperlukan untuk eritrosit dan jaringan saraf. Jika tiba-tiba cadangan tubuh habis, maka glukoneogenesis akan membantu. Bagaimanapun, proses ini adalah pemasok utama substrat energi.
Alkohol dan glukoneogenesis
Kombinasi ini harus diperhatikan, karena topik ini sedang dipelajari dari bidang medis dansudut pandang biologis.
Jika seseorang mengonsumsi alkohol dalam jumlah besar, maka glukoneogenesis yang terjadi di hati sangat melambat. Hasilnya adalah penurunan glukosa darah. Kondisi ini disebut hipoglikemia.
Minum alkohol saat perut kosong, atau setelah aktivitas fisik yang berat, dapat menyebabkan penurunan kadar glukosa hingga 30% dari normal.
Tentu saja, kondisi ini akan berdampak negatif pada fungsi otak. Ini sangat berbahaya, terutama untuk area yang menjaga suhu tubuh tetap terkendali. Memang, karena hipoglikemia, mereka bisa turun 2 ° C atau lebih, dan ini adalah tren yang sangat serius. Tetapi jika seseorang dalam keadaan ini diberikan larutan glukosa, maka suhunya akan cepat kembali normal.
Puasa
Sekitar 6 jam setelah dimulai, glukoneogenesis mulai dirangsang oleh glukagon (polipeptida rantai tunggal yang terdiri dari 29 residu asam amino).
Namun proses ini baru aktif pada jam ke-32. Tepat pada saat ini, kortisol (steroid katabolik) terhubung dengannya. Setelah itu, protein otot dan jaringan lain mulai rusak. Mereka diubah menjadi asam amino, yang merupakan prekursor glukosa dalam proses glukoneogenesis, yaitu atrofi otot. Bagi tubuh, ini adalah tindakan paksa yang harus diambil agar otak menerima bagian tertentu dari glukosa yang diperlukan untuk berfungsi. Itulah mengapa sangat penting bagi orang sakit untuk pulih dari operasidan penyakit, mendapat nutrisi tambahan yang baik. Jika tidak, maka otot dan jaringan akan mulai terkuras.
signifikansi klinis
Di atas, kami berbicara secara singkat tentang reaksi glukoneogenesis dan fitur lain dari proses ini. Akhirnya, penting untuk mendiskusikan signifikansi klinisnya.
Jika penggunaan laktat sebagai substrat yang diperlukan untuk glukoneogenesis menurun, akan ada konsekuensi: penurunan pH darah dan perkembangan selanjutnya dari asidosis laktat. Hal ini dapat terjadi karena adanya defek pada enzim glukoneogenesis.
Perlu dicatat bahwa asidosis laktat jangka pendek juga dapat mengatasi orang sehat. Ini terjadi di bawah kondisi kerja otot yang intensif. Tapi kemudian kondisi ini dengan cepat dikompensasi oleh hiperventilasi paru-paru dan pembuangan karbon dioksida dari tubuh.
Ngomong-ngomong, etanol juga mempengaruhi glukoneogenesis. Katabolismenya penuh dengan peningkatan jumlah NADH, dan ini tercermin dalam keseimbangan dalam reaksi dehidrogenase laktat. Ini hanya bergeser ke arah pembentukan laktat. Ini juga mengurangi pembentukan piruvat. Hasilnya adalah perlambatan di seluruh proses glukoneogenesis.
