Mojawapo ya michakato muhimu katika mwili ni gluconeogenesis. Hili ni jina la njia ya kimetaboliki inayoongoza kwa ukweli kwamba glukosi hutengenezwa kutoka kwa misombo isiyo ya kabohaidreti (pyruvate hasa).
Sifa zake ni zipi? Utaratibu huu unadhibitiwaje? Kuna nuances nyingi muhimu kuhusu mada hii, na sasa inafaa kuzizingatia.
Ufafanuzi
Kwa hivyo, glukoneojenesisi ni mchakato wa usanisi wa glukosi kutoka kwa vitu ambavyo vina asili isiyo ya kabohaidreti. Huendelea hasa kwenye ini, kwa kasi kidogo - kwenye gamba la figo na mucosa ya utumbo.
Mchakato huu unajumuisha miitikio yote ya glycolysis inayoweza kutenduliwa kwa njia mahususi. Kwa maneno rahisi, yeye harudii athari za oxidation ya glucose kabisa. Nini kinatokea? Gluconeogenesis ni mchakato ambao unaweza kutokea katika tishu zote. Mbali pekee ni mmenyuko wa 6-phosphatase. Hutokea kwenye figo na ini pekee.
JumlaVipengele
Gluconeogenesis ni mchakato unaotokea katika vijidudu, kuvu, mimea na wanyama. Jambo la kushangaza ni kwamba miitikio yake ni sawa kwa spishi na tishu zote.
Vitangulizi muhimu zaidi vya glukosi katika wanyama ni viambato vya kaboni tatu. Hizi ni pamoja na glycerol, pyruvate, lactate na amino asidi.
Glukosi inayoundwa katika mchakato wa glukoneojenesisi husafirishwa hadi kwenye damu, na kutoka hapo hadi kwenye tishu nyingine. Nini kinafuata? Baada ya kujitahidi kimwili, ambayo mwili uliwekwa, lactate iliyotengenezwa kwenye misuli ya mifupa inatumwa tena kwenye ini. Huko inabadilishwa kuwa glucose. Kwa upande wake, huingia tena kwenye misuli, au kubadilishwa kuwa glycogen.
Mzunguko mzima ulioelezewa unaitwa mzunguko wa Corey. Hii ni aina ya michakato ya enzymatic biokemikali wakati ambapo lactate husafirishwa kutoka kwa misuli hadi kwenye ini na kisha kubadilishwa kuwa glukosi.
Vibadala
Wakati wa kujadili mahususi ya udhibiti wa glycolysis na glukoneojenesisi, mada hii inapaswa pia kuguswa. Substrates ni vitendanishi vinavyounda kati ya virutubisho. Katika kesi ya gluconeogenesis, jukumu lao linachezwa na:
- Asidi ya pyruvic (PVC). Bila hivyo, usagaji wa kabohaidreti na kimetaboliki ya asidi ya amino haiwezekani.
- Glycerin. Ina sifa dhabiti ya kupunguza maji mwilini.
- Asidi ya Lactic. Ndiye mshiriki muhimu zaidi katika udhibiti wa michakato ya kimetaboliki.
- Amino asidi. Wao ndio nyenzo kuu ya ujenzi ya kiumbe chochote kilicho hai, pamoja na mwanadamu.
Kujumuishwa kwa vipengele hivi katika mchakato wa glukoneojenesi hutegemea hali ya kisaikolojia ya mwili.
Hatua za mchakato
Wao, kwa kweli, hurudia kabisa hatua za glycolysis (oxidation ya glukosi), lakini katika mwelekeo tofauti tu. Catalysis hufanywa na vimeng'enya sawa.
Kuna vighairi vinne - ubadilishaji wa pyruvate hadi oxaloacetate, glukosi-6-fosfati hadi glukosi safi, fructose-1, 6-diphosphate hadi fructose-6-fosfati, na oxaloacetate kuwa phosphoenolpyruvate.
Ningependa kuweka hifadhi kuwa michakato yote miwili inadhibitiwa kwa kuwiana. Hiyo ni, ikiwa kiini hutolewa kwa kutosha kwa nishati, basi glycolysis inacha. Nini kinatokea baada ya hapo? Gluconeogenesis inaanza! Vile vile ni kweli katika mwelekeo kinyume. Wakati glycolysis imeamilishwa, glukoneojenesisi kwenye ini na figo hukoma.
Kanuni
Nakala nyingine muhimu ya mada inayozingatiwa. Ni nini kinachoweza kusema juu ya udhibiti wa gluconeogenesis? Ikiwa ilitokea wakati huo huo na glycolysis kwa kiwango cha juu, basi matokeo yatakuwa ongezeko kubwa la matumizi ya ATP, na joto litaanza kuunda.
Michakato hii imeunganishwa. Ikiwa, kwa mfano, mtiririko wa glukosi kupitia glycolysis huongezeka, basi kiasi cha pyruvati kupitia glukoneojenesi hupungua.
Kando, tunahitaji kuzungumza kuhusu glukosi-6-fosfati. Kipengele hiki, kwa njia, kina jina lingine. Pia inaitwa glukosi ya phosphorylated. Katika seli zote, dutu hii huundwa wakati wa mmenyuko wa hexokinase, na ndaniini - wakati wa phosphorolysis. Inaweza pia kuonekana kama matokeo ya GNG (kwenye utumbo mwembamba, misuli) au kama matokeo ya kuunganishwa kwa monosaccharides (ini).
Glucose-6-fosfati inatumikaje? Kwanza, glycogen ni synthesized. Kisha ni oxidized mara mbili: mara ya kwanza chini ya hali ya anaerobic au aerobic, na mara ya pili katika njia ya pentose phosphate. Na baada ya hapo hubadilika moja kwa moja kuwa glukosi.
Jukumu katika mwili
Jukumu la glukoneojenesi inahitaji kujadiliwa tofauti. Kama kila mtu anajua, katika mwili wa mwanadamu wakati wa njaa, akiba ya virutubishi hutumiwa kikamilifu. Hizi ni pamoja na asidi ya mafuta na glycogen. Dutu hizi huvunjwa katika misombo isiyo ya kabohaidreti, asidi ya keto na amino asidi.
Nyingi ya misombo hii haitolewi kutoka kwa mwili. Usafishaji unaendelea. Dutu hizi husafirishwa na damu kutoka kwa tishu zingine hadi kwenye ini, na kisha kutumika katika mchakato wa gluconeogenesis ili kuunganisha glucose. Na yeye ni chanzo kikuu cha nishati.
Hitimisho ni nini? Kazi ya gluconeogenesis ni kudumisha viwango vya kawaida vya glucose katika mwili wakati wa mazoezi makali na kufunga kwa muda mrefu. Ugavi wa mara kwa mara wa dutu hii ni muhimu kwa erythrocytes na tishu za neva. Ikiwa ghafla hifadhi ya mwili imepungua, basi gluconeogenesis itasaidia. Baada ya yote, mchakato huu ndiye msambazaji mkuu wa substrates za nishati.
Pombe na gluconeogenesis
Mchanganyiko huu lazima uzingatiwe, kwa kuwa mada inasomwa kutoka kwa daktari namtazamo wa kibayolojia.
Iwapo mtu anatumia kiasi kikubwa cha pombe, basi glukoneojenesisi inayotokea kwenye ini hupungua sana. Matokeo yake ni kupungua kwa sukari ya damu. Hali hii inaitwa hypoglycemia.
Kunywa pombe kwenye tumbo tupu, au baada ya kujitahidi sana, kunaweza kusababisha kupungua kwa viwango vya sukari hadi 30% ya kawaida.
Bila shaka, hali hii itaathiri vibaya utendakazi wa ubongo. Ni hatari sana, hasa kwa maeneo hayo ambayo huweka joto la mwili chini ya udhibiti. Hakika, kutokana na hypoglycemia, wanaweza kushuka kwa 2 ° C au zaidi, na hii ni mwenendo mbaya sana. Lakini ikiwa mtu katika hali hii atapewa mmumunyo wa glukosi, basi halijoto itarudi kwa kawaida haraka.
Kufunga
Takriban saa 6 baada ya kuanza, glukoneojenesisi huanza kuchochewa na glucagon (polypeptidi ya mnyororo mmoja ambayo ni mabaki 29 ya asidi ya amino).
Lakini mchakato huu utaanza kutumika saa 32 pekee. Kwa wakati huu tu, cortisol (catabolic steroid) imeunganishwa nayo. Baada ya hayo, protini za misuli na tishu nyingine huanza kuvunja. Wao hubadilishwa kuwa amino asidi, ambayo ni watangulizi wa glucose katika mchakato wa gluconeogenesis. Hii ni atrophy ya misuli. Kwa mwili, ni hatua ya kulazimishwa ambayo inapaswa kuchukua ili ubongo kupokea sehemu fulani ya glukosi muhimu kwa kufanya kazi. Ndiyo maana ni muhimu sana wagonjwa wapone kutokana na upasuajina ugonjwa, ulipata lishe bora ya ziada. Ikiwa sivyo hivyo, basi misuli na tishu zitaanza kupungua.
Umuhimu wa kliniki
Hapo juu, tulizungumza kwa ufupi kuhusu athari za glukoneojenesisi na vipengele vingine vya mchakato huu. Hatimaye, inafaa kujadili umuhimu wa kiafya.
Iwapo utumiaji wa lactati kama sehemu ndogo inayohitajika kwa glukoneojenesisi utapungua, kutakuwa na matokeo: kupungua kwa pH ya damu na maendeleo ya baadaye ya asidi ya lactic. Hili linaweza kutokea kutokana na kasoro katika vimeng'enya vya glukoneojenesi.
Ikumbukwe kwamba asidi lactic ya muda mfupi inaweza pia kuwashinda watu wenye afya nzuri. Hii hutokea chini ya hali ya kazi kubwa ya misuli. Lakini basi hali hii inafidiwa haraka na uingizaji hewa mkubwa wa mapafu na kuondolewa kwa dioksidi kaboni kutoka kwa mwili.
Kwa njia, ethanoli pia huathiri glukoneojenesi. Catabolism yake imejaa ongezeko la kiasi cha NADH, na hii inaonekana katika usawa katika mmenyuko wa dehydrogenase ya lactate. Inabadilika tu kuelekea malezi ya lactate. Pia hupunguza malezi ya pyruvate. Matokeo yake ni kupungua kwa mchakato mzima wa glukoneojenesi.
