Glukoneogenese

Gluconeogenese -Prozess

Was ist Gluconeogenese?

Der Glukoneogenese Es ist ein Stoffwechselprozess, der in fast allen Lebewesen auftritt, einschließlich Pflanzen, Tieren und verschiedenen Arten von Mikroorganismen. Es besteht aus Synthese oder Glukosebildung aus Kohlenstoff, die Kohlenstoff enthalten, die keine Kohlenhydrate wie Aminosäuren, Glykogene, Glycerin und Laktat sind.

Dies ist einer der Stoffwechselwege der Kohlenhydrate vom anabolischen Typ. Synthetisieren oder formen Glukosemoleküle, die hauptsächlich in der Leber und in geringerem Maße im Kortex der Nieren von Menschen und Tieren vorhanden sind.

Dieser anabolische Prozess wird nach dem inversen Gefühl des katabolen Weges erzeugt, der unterschiedliche spezifische Enzyme in den irreversiblen Glykolysepunkten aufweist.

Die Glukoneogenese ist wichtig, um den Blutzuckerspiegel und Gewebe bei Hypoglykämie zu erhöhen. Alsom oder kissen die Abnahme der Kohlenhydratekonzentration in längerem Fasten oder anderen unerwünschten Situationen ab.

Eigenschaften der Gluconeogenese

Schema des Glukoneogeneseprozesses

Es ist ein anabolischer Prozess

Die Glukoneogenese ist eines der anabolen Prozesse des Kohlenhydratstoffwechsels. Durch seinen Mechanismus wird Glukose aus Vorläufern oder Substraten synthetisiert, die durch kleine Moleküle gebildet werden.

Glukose kann aus einfachen Biomolekülen einer Protein Natur erzeugt werden.

Laktat wirkt auch als Substrat und in geringerem Maße die Opar -Kettenfettsäuren.

Bietet Glukoseversorgungen

Die Glukoneogenese ist für Lebewesen von großer Bedeutung, insbesondere für den menschlichen Körper. Dies liegt daran, dass es dazu dient, in besonderen Fällen die große Nachfrage nach Glukose zu bieten, die das Gehirn benötigt (ungefähr 120 Gramm pro Tag).

Welche Teile des Organismus verlangen Glukose? Das Nervensystem, das Nierenmark unter anderem Gewebe und Zellen wie rote Blutkörperchen, die Glukose als einzige oder Hauptquelle für Energie und Kohlenstoff verwenden.

Glukosereserven wie Glykogen, die in Leber und Muskeln gespeichert sind. Dies ohne Berücksichtigung von Diäten oder intensiven Übungen. Aus diesem Grund wird der Körper durch Gluconeogenese mit Glucose geliefert, die aus anderen Vorläufern oder nicht -Carbohydrat -Substraten gebildet wird.

Kann dir dienen: Was ist die Bandtheorie??

Auch diese Route greift in die Glukose -Homöostase ein. Die von diesem Weg gebildete Glukose und auch eine Energiequelle ist das Substrat anderer anabolischer Reaktionen.

Ein Beispiel hierfür ist die Biomoleküle -Biosynthese. Unter ihnen die Glukokonjugados, die Glykolipide, die Glykoproteine ​​und die Aminoazúces und andere Heteropolysaccharide.

Stadien (Reaktionen) der Glukoneogenese

Schema der Route der Gluconeogeneis. Quelle: Wikimedia Commons

Synthetischer Weg

Die Glukoneogenese wird im Zytosol oder Zytoplasma der Zellen, hauptsächlich in der Leber und in geringerem Maße im Zytoplasma der Nierenkortexzellen, durchgeführt.

Sein synthetischer Weg ist ein Groß.

Es ist jedoch wichtig hervorzuheben, dass die 3 Reaktionen der Glykolyse, die thermodynamisch irreversibel sind, in Gluconeogenese sein werden, die durch bestimmte Enzyme katalysiert werden.

Insbesondere diese glykolytischen Reaktionen, die durch Hexoquinase oder Glycouchinase, Phosphofractionase und Pyruvatkinase katalysiert wurden.

Überprüfen Sie die entscheidenden Schritte der durch spezifischen Enzyme katalysierten Glukoneogenese. Die Umwandlung von Pyruvat in Phosphoenolpiruvat erfordert eine Reihe von Reaktionen.

Das erste passiert in der Mitochondrienmatrix mit der Umwandlung von Pyruvat in Oxaloocetat, die durch Carboxylase -Pyruvat katalysiert wird.

Wiederum, damit Oxaloacetat teilnehmen kann, muss es für die böse mitochondriale Dehydrogenase an Malo gemacht werden. Dieses Enzym wird von den Mitochondrien zum Cytosol transportiert, wo es durch die böse Dehydrogenase, die im Zellzytoplasma zu finden ist, wieder in Oxalooacetat umgewandelt wird.

Fosfoenolpiruvat Carboxicase -Aktion Aktion

Durch die Wirkung des Fosphoenolpyruvat -Carboxinase (PEPCK) -Ezyms wird Oxaloacetat in Phosphoenolpiruvat umgewandelt. Die jeweiligen Reaktionen sind nachstehend zusammengefasst:

Pyruvat + co₂ + H₂O + ATP => Oxaloacetat + adp + p_Yo + 2H⁺

Oxaloacetat + GTP Phosphoenolpiruvat + co₂ + BIP

Alle diese Ereignisse ermöglichen die Transformation von Pyruvat in Phosphoenolpyruvat ohne die Intervention des Kinase -Pyruvats, das spezifisch für den glykolytischen Weg ist.

Phosphoenolpiruvat wird jedoch durch die Wirkung von glykolytischen Enzymen, die diese Reaktionen reversibel katalysieren.

Kann Ihnen dienen: Primärer Alkohol: Struktur, Eigenschaften, Nomenklatur, Beispiele

Fruitase Enzym Action

Die nächste Reaktion, die die Wirkung von Phosphofutochinase auf den glykolytischen Weg liefert. Das Fructose-Enzym-1,6-Bisphosphat katalysiert diese Reaktion auf den gluconeogenen Weg, der hydrolytisch ist und nachstehend zusammengefasst ist:

Fructose-1,6-bishosphat + h₂ENTWEDER => Fructose-6-phosphat + p_Yo

Dies ist einer der Regulationspunkte der Gluconeogenese, da dieses Enzym MG erfordert²⁺ Für Ihre Aktivität. Das Fructose-6-Phosphat erleidet eine durch das Phosphoglucoisomerase-Enzym katalysierte Isomerisierungsreaktion.

Glukose-6-Phosphatase-Enzymwirkung

Schließlich ist die dritte dieser Reaktionen die Umwandlung von Glucose-6-phosphat in Glukose.

Dies erfolgt durch die Wirkung von Glucose-6-Phosphatase, die eine Reaktion der Hydrolyse katalysiert und die irreversible Wirkung von Hexoquinase oder Glycouchinase im glukolitischen Weg ersetzt.

Glukose-6-phosphat + h₂ENTWEDER => Glukose + p_Yo

Dieses Glucose-6-Phosphatase-Enzym ist mit dem endoplasmatischen Retikulum von Leberzellen verbunden. Sie brauchen auch MG -Cofaktor²⁺ Seine katalytische Funktion ausüben.

Sein Standort garantiert die Funktion der Leber als Glukose -Synthesizer, um den Anforderungen anderer Organe zu erfüllen.

Glukoneogene Vorläufer

Wenn der Körper nicht genügend Sauerstoff gibt, wie in den Muskeln und Erythrozyten bei längerer Bewegung geschehen kann, tritt die Glukosefermentation auf; Das heißt, Glukose ist unter anaeroben Bedingungen nicht vollständig oxidiert und daher tritt Laktat auf.

Das gleiche Produkt kann ins Blut gehen und von dort aus die Leber erreichen. Dort wird er als glukoneogenes Substrat wirken, da Lactat, wenn er in den Cori -Zyklus eintritt, Pyruvat wird. Diese Transformation ist auf die Wirkung des Enzym -Laktat -Dehydrogenase zurückzuführen.

Laktat

Lactat ist ein wichtiges gluconeogenes Substrat des menschlichen Körpers. Sobald Glykogenreserven erschöpft sind.

Pyruvat

Andererseits tritt durch Reaktionen, aus denen der sogenannte Glucose-Alanin-Zyklus besteht, eine Pyruvattransamination auf.

Kann Ihnen dienen: SecButil: Struktur, Eigenschaften, Nomenklatur, Training

Dies findet sich in zusätzlichen Lebergeweben, was die Umwandlung von Pyruvat in Alanin macht, was eine weitere der wichtigen glukoneogenen Substrate ausmacht.

Bei extremen längeren Fastenbedingungen oder anderen metabolischen Veränderungen wird der Proteinkatabolismus als letzte Option eine Quelle für glykogene Aminosäuren sein. Diese werden Vermittler des Krebszyklus bilden und Oxalacetat erzeugen.

Glycerin und andere

Glycerin ist das einzige gluconeogene Substrat von Bedeutung, das aus dem Lipidstoffwechsel stammt.

Es wird während der Hydrolyse der Triacylglyceride freigesetzt, die im Fettgewebe gespeichert sind. Diese werden durch konsekutive Phosphorylierung und Dehydrierierungsreaktionen auf Phosphatdihydroxyaceton transformiert, die dem gluconeogenen Weg folgen, um Glukose zu bilden.

Andererseits sind nur wenige Fettkettensäuren glukoneogen.

Gluconeogenese -Regulation

Eine der ersten Kontrollpersonen der Glukoneogenese wird durch die Aufnahme von Nahrungsaufnahmen mit geringem Kohlenhydratgehalt durchgeführt, der normale Blutzuckerspiegel verursacht.

Im Gegenteil.

Es gibt andere Faktoren, die an der gegenseitigen Regulation zwischen Glykolyse und Gluconeogenese beteiligt sind: ATP -Spiegel. Wenn eine hohe Glykolyse inhibiert wird, während die Glukoneogenese aktiviert ist.

Das Gegenteil erfolgt mit AMP -Spiegeln: Wenn sie hoch sind, wird die Glykolyse aktiviert, die Gluconeogenese wird jedoch inhibiert.

Bei Reaktionen, die durch bestimmte Enzyme in der Gluconeogenese katalysiert wurden, gibt es bestimmte Kontrollpunkte. Welche? Die Konzentration enzymatischer Substrate und Cofaktoren wie Mg²⁺, und die Existenz von Aktivatoren wie der Fall von Phosphofroceraquinase.

Phospofrocerachinase wird durch den AMP und den Einfluss von Insulin, Glucagon und sogar einigen Glukokortikoid -Pankreashormonen aktiviert.

Verweise

1. Mathews, Holde und Ahern. (2002). Biochemie (3. ed.).  Madrid: Pearson
2. Wikibooks (2018). Prinzipien der Biochemie/ Gluconeogenese und Glykogenese. Genommen von: in: in.Wikibooks.Org
3. Shashikant Ray. (2017). Regulation, Messungen und Störungen der Glukoneogenese. Entnommen aus: ResearchGate.Netz
4. Gluconeogenese [PDF]. Genommen von: iMed.Stanford.Edu
5. Vortrag 3-Glykolyse und Glykoneogenese [PDF]. Genommen von: Chem.UWEC.Edu
6. Gluconeogenese [PDF]. Entnommen aus: Chemie.Creighton.Edu