glukoneogenezu

glukoneogenezu osigurava novu sintezu glukoze iz piruvata, laktata i glicerina u tijelu. Na taj način osigurava opskrbu organizma glukozom tijekom razdoblja gladi. Poremećaji glukoneogeneze mogu dovesti do opasne hipoglikemije.

Što je glukoneogeneza?

Tijekom glukoneogeneze, glukoza se ponovo stvara iz produkta razgradnje metabolizma proteina, ugljikohidrata i masti.

Reakcije na glukoneogenezu uglavnom se odvijaju u jetri i mišićima. Tamo se sintetizirana glukoza kondenzira u glukogen, skladišnu tvar koja služi kao zaliha energije za brzu opskrbu energijom živčanih stanica, eritrocita i mišića. Kroz glukoneogenezu dnevno može se formirati 180 do 200 grama glukoze.

Glukoneogeneza se može posmatrati kao preokret glikolize (razgradnje glukoze) do piruvata ili laktata, iako se tri energetska koraka moraju zamijeniti reakcijama bypass iz energetskih razloga. Iz glikolize nastaje piruvat (pirovična kiselina) ili, u anaerobnim uvjetima, laktat (anion mliječne kiseline). Nadalje, piruična kiselina nastaje i iz aminokiselina kada se razgrade. Drugi supstrat za regeneraciju glukoze je glicerin koji nastaje razgradnjom masti. Pretvara se u dihidroksiaceton fosfat, koji djeluje kao metabolit u sintetskom lancu glukoneogeneze za stvaranje glukoze.

Funkcija i zadatak

Postavlja se pitanje zašto bi se glukoza trebala povećati ako je prethodno razgrađena glikolizom kako bi se dobila energija. Međutim, treba imati na umu da živčane stanice, mozak ili eritrociti ovise o glukozi kao opskrbljivaču energije.

Ako se tjelesne zalihe glukoze potroše, a da se ne napune dovoljno brzo, dolazi do opasne hipoglikemije, koja čak može biti fatalna. Uz pomoć glukoneogeneze, normalna razina šećera u krvi može se održavati konstantnom čak i u vrijeme gladi ili u hitnim situacijama koje troše energiju.

Trećina novo sintetizirane glukoze skladišti se kao glukogen u jetri, a dvije trećine u skeletnim mišićima. Ako ste gladni duže vremensko razdoblje, potreba za glukozom blago pada, jer je drugi metabolički put upotreba ketonskih tijela za stvaranje energije.

Središnju ulogu u glukoneogenezi igra pirovična kiselina (piruvat) ili mliječna kiselina (laktat) koja se iz nje formira u anaerobnim uvjetima. Oba spoja su također produkti raspada tijekom glikolize (razgradnje šećera).

Pored toga, piruvat nastaje i kada se razgrade aminokiseline. Inače, glicerin iz razgradnje masti može se također pretvoriti u metabolit glukoneogeneze i on je uključen u ovaj proces. Tijekom glukoneogeneze, glukoza se ponovo stvara iz produkata raspada ugljikohidrata, proteina i masnog metabolizma.

Vlastiti mehanizmi tijela osiguravaju da se glukoneogeneza i glikoliza ne odvijaju istovremeno. Uz povećanu glikolizu, glukoneogeneza donekle oslabi. U fazi povećane glukoneogeneze glikoliza se opet smanjuje.

U tu svrhu u organizmu postoje hormonalni regulatorni mehanizmi. Na primjer, ako se kroz hranu unosi puno ugljikohidrata, razina šećera u krvi raste. Istodobno se potiče proizvodnja inzulina u gušterači.

Inzulin omogućuje stanicama glukozu. Tamo se ili razgrađuje kako bi se stvorila energija ili se, ako je potreba za energijom mala, pretvara u masne kiseline koje se mogu pohraniti kao trigliceridi (masnoće) u masno tkivo.

Ako postoji nedovoljna opskrba ugljikohidratima (glad, izuzetno niska količina ugljikohidrata ili visoka potrošnja glukoze u hitnim slučajevima), najprije pada razina šećera u krvi. To poziva na scenu hormonskog antagonista inzulina, hormona glukagona. Glukagon uzrokuje da se pohranjeni glukogen u jetri razgradi na glukozu. Kad se potroše te zalihe, povećana glukoneogeneza aminokiselina za novu sintezu glukoze započinje u tijelu ako faza gladovanja potraje.

Bolesti i bolesti

Ako je glukoneogeneza poremećena, tijelo može imati nizak šećer u krvi (hipoglikemija). Hipoglikemija može imati mnogo uzroka. Na primjer, hormonalni regulatorni mehanizmi dovode do povećane glukoneogeneze kada postoji povećana potreba za glukozom ili kada je opskrba ugljikohidratima smanjena.

Hormonski antagonist inzulina je hormon glukagon. Kada padne razina šećera u krvi, produkuje se glukagon, što tada uzrokuje povećanu glukoneogenezu. Prije svega, glukogen pohranjen u jetri i mišićima razgrađuje se i pretvara u glukozu. Kada se potroše sve rezerve glukogena, glukogene aminokiseline se pretvaraju u glukozu. Raspad mišića događa se kako bi se tijelo opskrbilo energijom.

Međutim, ako je iz raznih razloga glukoneogeneza teško započeti, razvija se hipoglikemija koja u teškim slučajevima može dovesti do nesvijesti, pa čak i smrti.

Na primjer, jetrene bolesti ili određeni lijekovi mogu ometati glukoneogenezu. Konzumiranje alkohola također inhibira glukoneogenezu. Teška hipoglikemija je hitan slučaj koji zahtijeva brzu medicinsku pomoć.

Drugi hormon koji potiče glukoneogenezu je kortizol. Kortizol je glukokortikoid koji se nalazi u nadbubrežnoj kore i djeluje kao hormon stresa. Njegova je zadaća brzo osigurati energiju u stresnim fizičkim situacijama. Za to se moraju aktivirati rezerve fizičke energije. Kortizol potiče pretvorbu aminokiselina u skeletnim mišićima u glukozu kao dio glukoneogeneze.

Ako je nadbubrežna kora previše aktivna, na primjer zbog tumora, stalno se proizvodi previše kortizola. Glukoneogeneza tada teče punom brzinom. Prekomjerna proizvodnja glukoze dovodi do propadanja mišića, slabljenja imunološkog sustava i debljine debla. Ova klinička slika poznata je kao Cushingov sindrom.