Glukoneogenes

Glukoneogenesprocess

Vad är glukoneogenes?

De Glukoneogenes Det är en metabolisk process som förekommer i nästan alla levande varelser, inklusive växter, djur och olika typer av mikroorganismer. Den består av syntes eller glukosbildning från föreningar som innehåller kol som inte är kolhydrater, såsom aminosyror, glykogenik, glycerol och laktat.

Detta är en av metabolismvägarna för de anabola typen kolhydrater. Syntetiserar eller formar glukosmolekyler som huvudsakligen finns i levern och, i mindre utsträckning, i cortex av njurarna hos människor och djur.

Denna anabola process produceras efter den omvända känslan av den kataboliska vägen, med olika specifika enzymer i de irreversibla punkterna för glykolys.

Glukoneogenes är viktigt för att öka blodglukosnivåerna och vävnaderna i fall av hypoglykemi. Alsom, eller kuddar minskningen av kolhydratkoncentrationen i långvarig fasta eller andra negativa situationer.

Egenskaper hos glukoneogenes

Schema för glukoneogenesprocessen

Det är en anabolisk process

Glukoneogenes är en av de anabola processerna för kolhydratmetabolism. Genom sin mekanism syntetiseras glukos från föregångare eller substrat, bildade av små molekyler.

Glukos kan genereras från enkla biomolekyler av proteinet, såsom glykogena aminosyror och glycerol, vilket ger den andra av lipolysen av triglycerider i fettvävnaden.

Laktat fungerar också som ett substrat, och i mindre utsträckning Oparkedjans fettsyror.

Ger glukosförsörjning

Glukoneogenes är av stor betydelse för levande varelser, särskilt för människokroppen. Detta beror på att det tjänar till att i speciella fall tillhandahålla den stora efterfrågan på glukos som hjärnan kräver (cirka 120 gram per dag).

Vilka delar av organismen kräver glukos? Nervsystemet, njurmärgen, bland andra vävnader och celler, såsom röda blodkroppar, som använder glukos som den enda eller huvudsakliga källan för energi och kol.

Glukosreserver, såsom glykogen, lagras i levern och musklerna når knappt en dag. Detta utan att överväga dieter eller intensiva övningar. Av denna anledning, genom glukoneogenes, levereras kroppen med glukos bildad av andra föregångare eller icke -karbohydratunderlag.

Kan tjäna dig: vad är bandteori?

Dessutom ingriper denna rutt i glukoshomeostas. Glukosen som bildas av denna rutt, förutom att vara en energikälla, är underlaget för andra anabola reaktioner.

Ett exempel på detta är fallet med biomolekyler biosyntes. Bland dem glukokonjugados, glykolipiderna, glykoproteinerna och aminoazúces och andra heteropolysackarider.

Steg (reaktioner) av glukoneogenes

Schema för rutten för gluconeogenis. Källa: Wikimedia Commons

Syntetisk väg

Glukoneogenes utförs i cytosolen eller cytoplasma i cellerna, främst levern och i mindre utsträckning i cytoplasma i njurcortexcellerna.

Dess syntetiska väg utgör mycket av reaktionerna av glykolys (katabolisk glukosväg), men i motsatt riktning.

Det är emellertid viktigt att lyfta fram att de tre reaktionerna av glykolys som termodynamiskt är irreversibla, kommer att vara i glukoneogenes katalyserad av specifika enzymer som skiljer sig från de som är involverade i glykolys, vilket gör det möjligt för reaktioner att ges i omvända reaktioner.

Specifikt, de glykolytiska reaktionerna katalyserade av hexokinas eller glykouchinas, fosfofluctionas och pyruvate kinas.

Genom att granska de avgörande stegen för glukoneogenes som katalyseras av specifika enzymer, är omvandlingen av pyruvat i fosfoenolpiruvat nödvändig kräver en serie reaktioner.

Den första händer i mitokondriell matris med omvandling av pyruvat i oxaloocetat, katalyserad av karboxylaspyruvat.

I sin tur, så att oxaloacetat kan delta, måste det göras till Malo för den onda mitokondriella dehydrogenas. Detta enzym transporteras av mitokondrierna till cytosolen, där den förvandlas igen till oxalooacetat av det onda dehydrogenas som finns i cellcytoplasma.

Fosfoenolpiruvate karboxicase action action

Genom verkan av fosfoenolpyruvate karboxiquinase (PEPCK) enzym, omvandlas oxaloacetat till fosfoenolpiruvat. De respektive reaktionerna sammanfattas nedan:

Pyruvate + co₂ + H₂O + ATP => Oxaloacetate + ADP + P_Yo + 2h⁺

Oxaloacetat + gtp Fosfoenolpiruvate + co₂ + Bal

Alla dessa händelser möjliggör omvandlingen av pyruvat till fosfoenolpyruvat utan intervention av kinaspyruvatet, vilket är specifikt för den glykolytiska vägen.

Fosfoenolpiruvat omvandlas emellertid till fruktos-1,6-biskosfat av verkan av glykolytiska enzymer som katalyserar dessa reaktioner reversibelt.

Kan tjäna dig: primär alkohol: struktur, egenskaper, nomenklatur, exempel

Fruktasenzymverkan

Nästa reaktion som tillför verkning av fosfofutokinas på den glykolytiska vägen. Fruktosenzymet-1,6-bisfosfat katalyserar denna reaktion på den glukoneogena vägen, som är hydrolytisk och sammanfattas nedan:

Fruktos-1,6-biskosfat + h₂ANTINGEN => Fruktos-6-fosfat + p_Yo

Detta är en av regleringspunkterna för glukoneogenes, eftersom detta enzym kräver MG²⁺ För din aktivitet. Den fruktos-6-fosfat lider av en isomeriseringsreaktion katalyserad av fosfoglukoisomerasenzymet som förvandlar det till glukos-6-fosfat.

Glukos-6-fosfatasenzymverkan

Slutligen är den tredje av dessa reaktioner omvandlingen av glukos-6-fosfat till glukos.

Detta fortsätter genom verkan av glukos-6-fosfatas som katalyserar en reaktion av hydrolys och som ersätter den irreversibla verkan av hexokinas eller glykouchinas i den glukolitiska vägen.

Glukos-6-fosfat + h₂ANTINGEN => Glukos + p_Yo

Detta glukos-6-fosfatasenzym är kopplat till endoplasmatisk retikulum av leverceller. Du behöver också mg cofactor²⁺ För att utöva sin katalytiska funktion.

Dess plats garanterar leverens funktion som en glukos synthesizer för att tillgodose behoven hos andra organ.

Glukoneogena föregångare

När det inte finns tillräckligt med syre i kroppen, som kan hända i musklerna och erytrocyter När det gäller långvarig träning inträffar glukosfermentering; Det vill säga, glukos oxideras inte helt under anaeroba förhållanden och därför inträffar laktat.

Samma produkt kan gå till blodet och därifrån når levern. Där kommer han att fungera som ett glukoneogent substrat, eftersom när han kommer in i CORI -cykeln kommer laktat att bli pyruvat. Denna transformation beror på verkan av enzymlaktatdehydrogenas.

Laktat

Laktat är ett viktigt glukoneogent substrat i människokroppen och när glykogenreserverna är uttömda, hjälper omvandlingen av glukoslaktat att fylla på glykogenlager i musklerna och levern.

Pyruvat

Å andra sidan, genom reaktioner som utgör den så kallade glukos-alanincykeln, inträffar pyruvat transaminering.

Kan tjäna dig: SecButil: Struktur, egenskaper, nomenklatur, träning

Detta finns i extra levervävnader, vilket gör omvandlingen av pyruvat till alanin, vilket utgör en annan av de viktiga glukoneogena substraten.

Under extrema långvariga fasta förhållanden eller andra metaboliska förändringar kommer proteinkatabolism att vara som ett sista alternativ en källa till glykogena aminosyror. Dessa kommer att bilda mellanhänder av Krebs -cykeln och generera oxaloacetat.

Glycerol och andra

Glycerol är det enda glukoneogena substratet av betydelse härstammar från lipidmetabolism.

Det släpps under hydrolysen av triacylglyceriderna, som lagras i fettvävnaden. Dessa omvandlas genom på varandra följande fosforylering och dehydrogeneringsreaktioner på fosfatdihydroxyaceton, som följer den glukoneogena vägen för att bilda glukos.

Å andra sidan är få fettkedjesyror glukoneogena.

Glukoneogenesreglering

En av de första kontrollerna av glukoneogenes utförs genom ett intag av mat med lågt kolhydratinnehåll, som orsakar normala blodglukosnivåer.

Tvärtom, om kolhydratintaget är lågt kommer rutten för glukoneogenes att vara viktig för att uppfylla organisismens glukoskrav.

Det finns andra faktorer involverade i ömsesidig reglering mellan glykolys och glukoneogenes: ATP -nivåer. När hög glykolys hämmas, medan glukoneogenes aktiveras.

Det motsatta händer med AMP -nivåer: om de är höga aktiveras glykolys, men glukoneogenes hämmas.

I reaktioner katalyserade av specifika enzymer i glukoneogenes finns det vissa kontrollpunkter. Som? Koncentrationen av enzymatiska underlag och kofaktorer såsom MG²⁺, och förekomsten av aktivatorer såsom fallet med fosfofruceraquinas.

Fosfofrucerachinas aktiveras av AMP och påverkan av insulin, glukagon och till och med några glukokortikoidpankreatiska hormoner.

Referenser

1. Mathews, Holde och Ahern. (2002). Biokemi (3: e. ed.).  Madrid: Pearson
2. Wikibooks (2018). Principer för biokemi/ glukoneogenes och glykogenes. Taget från: i.Wikibooks.org
3. Shashikant Ray. (2017). Glukoneogenesreglering, mätningar och störningar. Tagen från: Researchgate.netto
4. Glukoneogenes [PDF]. Taget från: Imed.Stanford.Edu
5. Föreläsning 3-glykolys och glykoneogenes [PDF]. Taget från: Chem.Uwec.Edu
6. Glukoneogenes [PDF]. Taget från: kemi.Creighton.Edu