Một trong những quá trình quan trọng trong cơ thể là tạo gluconeogenesis. Đây là tên của con đường trao đổi chất dẫn đến thực tế là glucose được hình thành từ các hợp chất không phải carbohydrate (đặc biệt là pyruvate).
Tính năng của nó là gì? Quy trình này được quy định như thế nào? Có nhiều sắc thái quan trọng liên quan đến chủ đề này, và bây giờ cần chú ý đến chúng.
Định nghĩa
Vì vậy, gluconeogenesis là quá trình tổng hợp glucose từ các chất có nguồn gốc không phải carbohydrate. Nó tiến hành chủ yếu ở gan, ít hơn một chút - ở vỏ thận và niêm mạc ruột.
Quá trình này bao gồm tất cả các phản ứng đường phân có thể đảo ngược với các đường vòng cụ thể. Nói một cách dễ hiểu, anh ta không lặp lại hoàn toàn các phản ứng oxy hóa glucozơ. Điều gì xảy ra? Gluconeogenesis là một quá trình có thể xảy ra ở tất cả các mô. Ngoại lệ duy nhất là phản ứng 6-phosphatase. Nó chỉ xảy ra ở thận và gan.
ChungTính năng
Gluconeogenesis là một quá trình xảy ra ở vi sinh vật, nấm, thực vật và động vật. Điều thú vị là phản ứng của nó giống nhau đối với tất cả các loài và mô.
Các tiền chất quan trọng nhất của glucose ở động vật là các hợp chất ba carbon. Chúng bao gồm glycerol, pyruvate, lactate và axit amin.
Glucose được hình thành trong quá trình tạo gluconeogenesis được vận chuyển vào máu, và từ đó đến các mô khác. Cái gì tiếp theo? Sau khi gắng sức mà cơ thể phải chịu đựng, lactate được hình thành trong cơ xương lại được gửi đến gan. Ở đó nó được chuyển hóa thành glucose. Đến lượt nó, nó lại xâm nhập vào cơ bắp hoặc được chuyển đổi thành glycogen.
Toàn bộ chu trình được mô tả được gọi là chu trình Corey. Đây là một loại tập hợp các quá trình sinh hóa bằng enzym, trong đó lactate được vận chuyển từ cơ đến gan và sau đó chuyển hóa thành glucose.
Chất nền
Khi thảo luận về các chi tiết cụ thể của cơ chế điều hòa quá trình đường phân và tạo glucone, chủ đề này cũng nên được đề cập. Chất nền là thuốc thử tạo thành môi trường dinh dưỡng. Trong trường hợp tạo gluconeogenesis, vai trò của chúng được thực hiện bởi:
- Axit pyruvic (PVC). Không có nó, việc tiêu hóa carbohydrate và chuyển hóa axit amin là không thể.
- Glycerin. Nó có đặc tính khử nước mạnh.
- Axit lactic. Nó là thành phần quan trọng nhất trong quá trình trao đổi chất theo quy định.
- Axit amin. Chúng là vật liệu xây dựng chính của bất kỳ sinh vật sống nào, kể cả con người.
Việc đưa các yếu tố này vào quá trình tạo gluconeogenesis phụ thuộc vào trạng thái sinh lý của cơ thể.
Các bước quy trình
Trên thực tế, chúng lặp lại hoàn toàn các giai đoạn của quá trình đường phân (oxy hóa glucose), nhưng chỉ theo hướng ngược lại. Quá trình xúc tác được thực hiện bởi cùng một loại enzym.
Có bốn trường hợp ngoại lệ - chuyển hóa pyruvate thành oxaloacetate, glucose-6-phosphate thành glucose tinh khiết, fructose-1, 6-diphosphate thành fructose-6-phosphate, và oxaloacetate thành phosphoenolpyruvate.
Tôi muốn đặt trước rằng cả hai quy trình đều được quy định lẫn nhau. Tức là nếu tế bào được cung cấp đầy đủ năng lượng thì quá trình đường phân sẽ dừng lại. Điều gì xảy ra sau đó? Gluconeogenesis bắt đầu! Điều này cũng đúng ở chiều ngược lại. Khi quá trình đường phân được kích hoạt, quá trình tạo gluconeogenes ở gan và thận sẽ ngừng lại.
Quy
Một sắc thái quan trọng khác của chủ đề đang được xem xét. Có thể nói gì về việc điều hòa gluconeogenesis? Nếu nó xảy ra cùng lúc với quá trình đường phân ở tốc độ cao, thì kết quả là lượng tiêu thụ ATP sẽ tăng lên rất nhiều và nhiệt sẽ bắt đầu hình thành.
Các quy trình này được kết nối với nhau. Ví dụ, nếu lưu lượng glucose thông qua quá trình đường phân tăng lên, thì lượng pyruvate thông qua quá trình tạo gluconeogenes sẽ giảm xuống.
Riêng biệt, chúng ta cần nói về glucose-6-phosphate. Nhân tiện, phần tử này có một tên khác. Nó còn được gọi là glucose đã được phosphoryl hóa. Trong tất cả các tế bào, chất này được hình thành trong phản ứng hexokinase, và tronggan - trong quá trình photphorolysis. Nó cũng có thể xuất hiện do GNG (trong ruột non, cơ) hoặc do sự hợp nhất của các monosaccharide (gan).
Glucose-6-phosphate được sử dụng như thế nào? Đầu tiên, glycogen được tổng hợp. Sau đó, nó bị oxy hóa hai lần: lần thứ nhất trong điều kiện kỵ khí hoặc hiếu khí, và lần thứ hai trong con đường pentose phosphate. Và sau đó nó chuyển trực tiếp thành glucose.
Vai trò trong cơ thể
Chức năng tạo gluconeogenesis cần được thảo luận riêng. Như mọi người đã biết, trong cơ thể con người khi bị đói, chất dinh dưỡng dự trữ được sử dụng tích cực. Chúng bao gồm axit béo và glycogen. Những chất này được chia thành các hợp chất không phải carbohydrate, axit xeto và axit amin.
Hầu hết các hợp chất này không được đào thải ra khỏi cơ thể. Quá trình tái chế đang được tiến hành. Những chất này được máu vận chuyển từ các mô khác đến gan, sau đó được sử dụng trong quá trình tạo gluconeogenesis để tổng hợp glucose. Và cô ấy là nguồn năng lượng quan trọng.
Kết luận là gì? Chức năng của gluconeogenesis là duy trì lượng glucose bình thường trong cơ thể khi tập thể dục cường độ cao và nhịn ăn kéo dài. Việc cung cấp liên tục chất này là cần thiết cho hồng cầu và mô thần kinh. Nếu đột nhiên nguồn dự trữ trong cơ thể bị cạn kiệt, thì quá trình tạo gluconeogenesis sẽ giúp đỡ. Rốt cuộc, quá trình này là nhà cung cấp chính của chất nền năng lượng.
Rượu và gluconeogenesis
Sự kết hợp này phải được chú ý, vì chủ đề đang được nghiên cứu từ y tế vàquan điểm sinh học.
Nếu một người tiêu thụ một lượng lớn rượu, thì quá trình tạo gluconeogenes ở gan sẽ bị chậm lại rất nhiều. Kết quả là làm giảm lượng glucose trong máu. Tình trạng này được gọi là hạ đường huyết.
Uống rượu khi đói, hoặc sau khi gắng sức nặng, có thể làm giảm mức đường huyết lên đến 30% so với mức bình thường.
Tất nhiên, tình trạng này sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng não. Nó rất nguy hiểm, đặc biệt là đối với những vùng giữ nhiệt độ cơ thể trong tầm kiểm soát. Thật vậy, do hạ đường huyết, họ có thể giảm từ 2 ° C trở lên, và đây là một xu hướng rất nghiêm trọng. Nhưng nếu một người ở trạng thái này được truyền dung dịch glucose, thì nhiệt độ sẽ nhanh chóng trở lại bình thường.
Nhịn
Khoảng 6 giờ sau khi bắt đầu, quá trình tạo glucone bắt đầu được kích thích bởi glucagon (một chuỗi polypeptide đơn là 29 gốc axit amin).
Nhưng quá trình này chỉ hoạt động vào giờ thứ 32. Ngay tại thời điểm này, cortisol (steroid dị hóa) được kết nối với nó. Sau đó, protein cơ và các mô khác bắt đầu bị phá vỡ. Chúng được chuyển hóa thành các axit amin, là tiền chất của glucose trong quá trình tạo gluconeogenesis, đây là hiện tượng teo cơ. Đối với cơ thể, đó là một biện pháp bắt buộc mà nó phải thực hiện để não nhận được một phần glucose nhất định cần thiết cho hoạt động. Đó là lý do tại sao điều rất quan trọng là người bệnh phục hồi sau các cuộc phẫu thuậtvà bệnh tật, nhận được dinh dưỡng bổ sung tốt. Nếu không đúng như vậy, thì các cơ và mô sẽ bắt đầu cạn kiệt.
Ý nghĩa lâm sàng
Ở trên, chúng ta đã nói sơ qua về các phản ứng của quá trình tạo gluconeogenesis và các tính năng khác của quá trình này. Cuối cùng, điều đáng bàn là ý nghĩa lâm sàng.
Nếu việc sử dụng lactate làm chất nền cần thiết cho quá trình tạo gluconeogenes giảm, sẽ dẫn đến hậu quả: giảm pH máu và sự phát triển sau đó của nhiễm toan lactic. Điều này có thể xảy ra do khiếm khuyết trong các enzym của quá trình tạo gluconeogenesis.
Cần lưu ý rằng tình trạng nhiễm axit lactic trong thời gian ngắn cũng có thể khắc phục được những người khỏe mạnh. Điều này xảy ra trong điều kiện làm việc nhiều về cơ bắp. Nhưng sau đó tình trạng này nhanh chóng được bù đắp bằng cách tăng thông khí của phổi và loại bỏ khí cacbonic ra khỏi cơ thể.
Nhân tiện, ethanol cũng ảnh hưởng đến quá trình tạo gluconeogenesis. Quá trình dị hóa của nó kéo theo sự gia tăng lượng NADH, và điều này được phản ánh trong sự cân bằng trong phản ứng lactate dehydrogenase. Nó chỉ đơn giản là chuyển sang hình thành lactate. Nó cũng làm giảm sự hình thành pyruvate. Kết quả là toàn bộ quá trình tạo gluconeogenesis bị chậm lại.
