GLUCONEOGENEZA

Glukoneogeneza je sinteza glukoze iz izdelkov brez ogljikovih hidratov. Takšni proizvodi ali presnovki so predvsem mlečna in piruvična kislina, ti glikogene aminokisline, glicerol in številne druge spojine. Z drugimi besedami, prekurzorji glukoze v glukoneogenezi so lahko piruvat ali katera koli spojina, ki se pretvori v piruvat med katabolizmom ali enim od vmesnih produktov cikla trikarboksilne kisline.

Pri vretenčarjih je glukoneogeneza najbolj intenzivna v celicah jeter in ledvic (v kortikalni snovi).

Večina stopenj glukoneogeneze je povratna reakcija glikolize. Le 3 reakcije glikolize (heksokinaza, fosfo-fruktokinaza in piruvat kinaza) so nepovratne, zato se v procesu glukoneogeneze uporabljajo trije encimi. Razmislite o poti sinteze glukoze iz piruvata.

Nato se zaradi dekarboksilacije in fosforilacije pod vplivom encima fosfoenolpiruvat karboksilaze oksaloacetat pretvori v fosfoenolpiruvat. Donor fosfatnega ostanka v reakciji je gvanozin trifosfat (GTP):

Ugotovljeno je bilo, da so citosol in mitohondrijski encimi vključeni v tvorbo fosfoenolpiruvata.

Prva faza sinteze poteka v mitohondrijih (slika 10.6). Piruvat karboksilaza, ki katalizira to reakcijo, je alosterični mitohondrijski encim. Acetil-CoA je potreben kot alosterični aktivator tega encima. Mitohondrijska membrana je neprepustna za nastali oksaloacetat. Slednji je tukaj, v mitohondrijih, obnovljen na malate:

Reakcija poteka z udeležbo mitohondrijske NAD-odvisne malat dehidrogenaze. V mitohondrijih je razmerje NADH / NAD + relativno visoko, zato se intramitohondrijski oksaloacetat zlahka povrne v malat, kar zlahka zapusti mitohondrije skozi mitohondrijsko membrano. V citosolu je razmerje NADH / NAD + zelo nizko, malat pa se ponovno oksidira s sodelovanjem citoplazemske NAD-odvisne malat dehidrogenaze:

Nadaljnja pretvorba oksaloacetata v fosfoenolpiruvat se pojavi v citosolu celice.

Transformacija fruktoze-1,6-bisfosfata v fruktozo-6-fosfat. Zaradi niza reverzibilnih reakcij glikolize se fosfo-enolpiruvat, ki nastane iz piruvata, spremeni v fruktozo-1,6-bisfosfat. Temu sledi reakcija fosforfruktokinaze, ki je nepovratna. Glukoneogeneza obide to endergonično reakcijo. Pretvorba fruktoze-1,6-bis-fosfata v fruktozo-6-fosfat se katalizira s posebno fosfatazo:

Sl. 10.6. Nastajanje fosfoenol-piruvata iz piruvata. 1-piruvat karboksilaza; 2 - malat dehidrogenaza (mitohondrijska); 3-malat dehidrogenaza (citoplazmatska); 4 - fosfoenolpiruvat-karboksi kinaza.

Sl. 10.7. Glikoliza in glukoneogeneza. Rdeče puščice kažejo "bypass" poti glukoneogeneze v biosintezi glukoze iz piruvata in laktata; številke v krogih označujejo ustrezno stopnjo glikolize.

Nastajanje glukoze iz glukoze-6-fosfata. V poznejši reverzibilni fazi biosinteze glukoze se fruktoza-6-fosfat pretvori v glukozo-6-fosfat. Slednje lahko defosforiliramo (to je, da reakcija obide heksokinazno reakcijo) pod vplivom encima glukoza-6-fosfataze:

Na sl. 10.7 predstavljajo »bypass« reakcije glukoneogeneze v biosintezi glukoze iz piruvata in laktata.

Regulacija glukoneogeneze. Pomembna točka pri uravnavanju glukoneogeneze je reakcija, ki jo katalizira piruvat karboksilaza. Vloga pozitivnega alosteričnega modulatorja tega encima je izvedena z acetil-CoA. V odsotnosti acetil CoA je encim skoraj popolnoma brez aktivnosti. Ko se v celici kopiči mitohondrijski acetil-CoA, se biosinteza glukoze iz piruvata poveča. Znano je, da je acetil-CoA hkrati negativni modulator kompleksa piruvat dehidrogenaze (glej spodaj). Posledično kopičenje acetil CoA upočasni oksidativno dekarboksilacijo piruvata, kar prav tako prispeva k pretvorbi slednjega v glukozo.

Druga pomembna točka pri uravnavanju glukoneogeneze je reakcija, ki jo katalizira fruktoza-1,6-bisfosfataza, encim, ki ga zavira AMP. AMP ima nasproten učinek na fosfofruktokinazo, to je za ta encim alosterični aktivator. Pri nizkih koncentracijah AMP in visokih koncentracijah ATP se stimulira glukoneogeneza. Nasprotno, ko je razmerje ATP / AMP majhno, se v celici opazi cepitev glukoze.

Leta 1980 je skupina belgijskih raziskovalcev (G. Hers in drugi) odkrila fruktozo-2,6-bisfosfat v jetrnem tkivu, ki je močan regulator aktivnosti obeh navedenih encimov:

Fruktozni 2,6-bisfosfat aktivira fosfofruktokinazo in zavira fruktozo-1,6-bisfosfatazo. Povečanje ravni fruktoze-2,6-bis-fosfata v celici prispeva k izboljšanju glikolize in zmanjšanju stopnje glukoneogeneze. Z zmanjšanjem koncentracije fruktoze-2,6-bisfosfata velja ravno nasprotno.

Ugotovljeno je, da biosinteza fruktoze-2,6-bisfosfata prihaja iz fruktoze-6-fosfata ob sodelovanju ATP in se razgradi v fruktozo-6-fosfat in anorganski fosfat. Biosintezo in razgradnjo fruktoze-2,6-bis-fosfata katalizira isti encim, t.j. Ta encim je bifunkcionalen in ima tako fosfokinazno kot fosfatazno aktivnost:

Dokazano je tudi, da je bifunkcionalni encim reguliran s cAMP-odvisno fosforilacijo. Fosforilacija vodi do povečanja aktivnosti fosfataze in zmanjšanja aktivnosti fosfo-kinaze bifunkcionalnega encima. Ta mehanizem pojasnjuje hiter učinek hormonov, zlasti glukagona, na raven fruktoze 2,6-bisfosfata v celici (glej poglavje 16).

Aktivnost bifunkcionalnega encima urejajo tudi nekateri presnovki, med katerimi je najpomembnejši glikrol-3-fosfat. Učinek glicerol-3-fosfata na encim v njegovi smeri je podoben učinku, ki ga opazimo, ko je fosforiliran s cAMP-odvisnimi proteinskimi kinazami.

Trenutno se fruktoza-2,6-bisfosfat poleg jeter nahaja tudi v drugih organih in tkivih živali ter v rastlinah in mikroorganizmih.

Pokazalo se je, da lahko glukoneogenezo reguliramo tudi posredno, t.j. s spremembo aktivnosti encima, ki ni neposredno vključen v sintezo glukoze. Tako je bilo ugotovljeno, da encim glikoliza piravtankinaza obstaja v dveh oblikah - L in M. Form L (iz angleščine. Jetra - jetra) prevladujejo v tkivih, ki so sposobne za glukoneogenezo. Ta oblika zavira presežek ATP in nekaj aminokislin, zlasti al-Nin. M-oblika (iz angleščine. Mišice - mišice) ni podvržena takšni ureditvi. V pogojih zadostne oskrbe celice z energijo je L-oblika piruvat kinaze inhibirana. Posledica zaviranja je upočasnitev glikolize in ustvarjanje pogojev za glukoneogenegijo.

Na koncu je zanimivo, da obstaja tesna povezava med glikolizo, ki se intenzivno pojavlja v mišičnem tkivu med njeno aktivno aktivnostjo, in gluko-neogenezo, še posebej značilno za jetrno tkivo. Z največjo mišično aktivnostjo, ki je posledica povečane glikolize, se presežek mlečne kisline razlije v kri, pomemben del pa se pretvori v glukozo (glukoneogeneza) v jetrih. Takšna glukoza se lahko uporabi kot energetski substrat, ki je potreben za delovanje mišičnega tkiva. Razmerje med procesi glikolize v mišičnem tkivu in glukoneogenezo v jetrih je lahko predstavljeno kot shema:

Glukoneogeneza v jetrih

Nastajanje glukoze iz laktata. Laktat, ki se oblikuje v intenzivno delujočih mišicah ali v celicah s prevladujočo anaerobno metodo katabolizma glukoze, vstopi v kri in nato v jetra. V jetrih je razmerje NADH / NAD + manjše kot v mišicah, ki so bile v mišicah, zato reakcija laktat dehidrogenaze poteka v nasprotni smeri, t.j. v smeri tvorbe piruvata iz laktata. Dalje, piruvat je vključen v glukoneogenezo in nastala glukoza vstopi v kri in jo absorbirajo skeletne mišice. To zaporedje dogodkov se imenuje "cikel glukoze-laktata "ali" cikel Corey".

Cikel Corey opravlja dve bistveni funkciji: 1 - omogoča uporabo laktata; 2 - preprečuje kopičenje laktata in posledično nevarno znižanje pH (laktacidoza). Del piruvata, ki nastane iz laktata, oksidira jetra v CO₂ in H₂Oksidacijska energija se lahko uporablja za sintezo ATP, ki je potrebna za reakcije glukoneogeneze.

Nastajanje glukoze iz aminokislin. Aminokisline, ki se, ko se katabolizirajo, spremenijo v piruvat ali metabolite citratnega cikla, se lahko obravnavajo kot potencialni predhodniki glukoze in glikogena in se imenujejo glikogen. Na primer, oxa-loacetate, ki nastane iz asparaginske kisline, je vmesni produkt tako citratnega cikla kot glukoneogeneze. Od vseh aminokislin, ki vstopajo v jetra, je približno 30% alanina. Razlog za to je, da razgradnja mišičnih beljakovin proizvaja aminokisline, od katerih se mnoge pretvori takoj v piruvat ali najprej v oksaloacetat in nato v piruvat. Slednji se pretvori v alanin, pri čemer pridobi amino skupino iz drugih aminokislin. Alanin iz mišic se s krvjo prenaša v jetra, kjer se ponovno pretvori v piruvat, ki je delno oksidiran in delno vključen v neogenezo glukoze. Zato obstaja naslednje zaporedje dogodkov (cikel glukoze-alanina): glukoza v mišicah → piruvat v mišicah → alanin v mišicah → alanin v jetrih → glukoza v jetrih → glukoza v mišicah. Celoten cikel ne vodi do povečanja količine glukoze v mišicah, rešuje pa težave pri prenosu amino dušika iz mišic v jetra in preprečuje laktacidozo.

Nastajanje glukoze iz glicerola. Glicerol nastane s hidrolizo triacilglicerolov, večinoma v maščobnem tkivu. Uporabljajo ga lahko samo tista tkiva, ki imajo encim glicerol kinazo, na primer jetra, ledvice. Ta ATP-odvisen encim katalizira pretvorbo glicerola v a-glicerofosfat (glicerol-3-fosfat). Ko je glicerol-3-fosfat vključen v glukoneogenezo, se dehidrira z NAD-odvisno dehidrogenazo, da se tvori dihidroksiacetonfosfat, ki se nadalje pretvori v glukozo.

35.35 Ideja o pentozni fosfatni poti transformacij glukoze. Oksidativne reakcije (do stopnje ribuloze-5-fosfata). Porazdelitev in skupni rezultati te poti (nastanek pentoz, NADPH in energija)

Pentozna fosfatna pot, imenovana tudi heksomonofosfatni šant, ki služi kot alternativa oksidaciji glukoze-6-fosfata. Pentozna fosfatna pot je sestavljena iz dveh faz (delov) - oksidativnih in neoksidativnih.

V oksidacijski fazi glukoza-6-fosfat ireverzibilno oksidira v pentozo-ribuloza-5-fosfat in nastane zmanjšan NADPH. V neoksidacijski fazi se ribuloza-5-fosfat reverzibilno pretvori v metabolite riboze-5-fosfata in glikolize. Pot pentoznega fosfata zagotavlja celicam ribozo za sintezo purinskih in pirimidinskih nukleotidov in hidrogenizira koencim NADPH, ki se uporablja v regenerativnih procesih. Celotna enačba poti pentoznega fosfata je izražena takole:

3 Glukoza-6-fosfat + 6 NADP + → 3 CO₂ + 6 (NADPH + H +) + 2 fruktoza-6-fosfat + gliceraldehid-3-fosfat.

Encimi poti pentoznega fosfata kot tudi glikolizni encimi so lokalizirani v citosolu. Najbolj aktivna pot pentoznega fosfata se pojavlja v maščobnem tkivu, jetrih, skorji nadledvične žleze, eritrocitih, mlečnih žlezah med dojenjem, modih.

V oksidativnem delu poti pentoznega fosfataglukoza-6-fosfat je podvržen oksidacijski dekarboksilaciji, kar povzroči nastanek pentoz. Ta korak vključuje 2 reakcije dehidrogenacije.

Prva dehidrogenacijska reakcija - pretvorba glukoza-6-fosfata v glukonolakton-6-fosfat - je katalizirana z NADP + -sodobno glukozo-6-fosfat-dehidrogenazo in jo spremlja oksidacija aldehidne skupine pri prvem atomu ogljika in tvorba ene reducirane molekule NADPH. Nato glukonolakton-6-fosfat hitro pretvorimo v 6-fosfoglukonat s sodelovanjem encima glukonolakton hidrataze. Encim 6-fosfoglukonat dehidrogenaza katalizira drugo dehidrogenacijsko reakcijo oksidacijskega dela, med katero pride tudi do dekarboksilacije. V tem primeru se ogljikova veriga skrajša z enim ogljikovim atomom, nastanejo ribuloza-5-fosfat in druga hidrogenirana NADPH-molekula. Obnovljeni NADPH inhibira prvi encim oksidativne stopnje pentozne fosfatne poti - glukoza-6-fosfat dehidrogenaze. Pretvorba NADPH v oksidirano stanje NADP + vodi do šibkejše inhibicije encima. Hitrost ustrezne reakcije se poveča in nastane večja količina NADPH.

Celotna enačba stopnje oksidacije pentozni fosfatpoti so lahko predstavljene kot:

Oksidacijske reakcije so glavni vir NADPH v celicah. Hidrogenirani koencimi dobavljajo vodik z biosintetičnimi procesi, redoks reakcijami, ki vključujejo zaščito celic pred reaktivnimi kisikovimi vrstami.

Oksidacijska faza nastajanja pentoze in neoksidacijska stopnja (pot vrnitve pentoz v heksoze) skupaj tvorita cikličen proces. Takšen proces lahko opišemo s splošno enačbo:

To pomeni, da 6 molekul glukoze-5-fosfata (pentoze) in 6 molekul CO tvorimo iz 6 molekul glukoze.₂. Encimi neoksidativne faze pretvarjajo 6 molekul ribuloze-5-fosfata v 5 molekul glukoze (heksoze). Kadar se te reakcije izvajajo v zaporedju, je edini koristen produkt NADPH, ki se tvori v oksidacijski fazi pentozne fosfatne poti. Ta proces se imenuje cikel pentoznega fosfata. Pretok pentoznega fosfatnega cikla omogoča celicam, da proizvajajo NADPH, ki je potreben za sintezo maščob, brez kopičenja pentoz.

Energija, ki se sprosti med razpadom glukoze, se pretvori v energijo visokoenergijskega vodika - NADPH. Hidrogenirani NADPH služi kot vir vodika za reduktivne sinteze, energija NADPH pa se pretvori in shrani v novo sintetiziranih snoveh, kot so maščobne kisline, ki se sproščajo med katabolizmom in jih uporabljajo celice.

Glukoneogeneza

Vsebina

Glukoneogeneza je proces nastajanja v jetrih in delno v kortikalni snovi ledvic (približno 10%) molekul glukoze iz molekul drugih organskih spojin - energetskih virov, kot so proste aminokisline, mlečna kislina, glicerol. Maščobne kisline prostih sesalcev se ne uporabljajo za glukoneogenezo.

Faze glukoneogeneze ponavljajo stopnje glikolize v nasprotni smeri in so katalizirane z istimi encimi, razen 4 reakcij:

Pretvorba piruvata v oksaloacetat (encim piruvat karboksilaze)
Preoblikovanje oksaloacetata v fosfoenolpiruvat (encim fosfoenolpiruvat karboksikinaza)
Pretvorba fruktoze-1,6-difosfata v fruktoza-6-fosfat (encim fruktoza-1,6-difosfataze)
Pretvorba glukoze-6-fosfata v glukozo (encim glukoza-6-fosfataza)

Celotna enačba glukoneogeneze: 2 CH3COCOOH + 4ATP + 2GTP + 2NADH.H + + 6 H2O = C6H12O6 + 2NAD + 4ADP + 2GDP + 6Pn.

Vloga v telesu Uredi

Pri postu v človeškem telesu se aktivno uporabljajo zaloge hranil (glikogen, maščobne kisline). Razdelijo se na aminokisline, keto kisline in druge ne-ogljikove hidrate. Večina teh spojin se ne izloča iz telesa, ampak se reciklirajo. Snovi se prenašajo s krvjo v jetra iz drugih tkiv in se uporabljajo v glukoneogenezi za sintezo glukoze - glavnega vira energije v telesu. Ko je telo izčrpano, je glukoneogeneza glavni dobavitelj energetskih substratov.

Vpliv alkohola na glukoneogenezo Edit

Obstaja še en vidik, ki ga je treba upoštevati pri obravnavi glukoneogeneze z vidika človeške biologije in medicine. Poraba velikih količin alkohola dramatično zavira glukoneogenezo v jetrih, kar ima za posledico nižjo raven glukoze v krvi. To stanje se imenuje hipoglikemija. Ta učinek alkohola prizadene posebej močno po težkih fizičnih naporih ali na prazen želodec. Če oseba pije alkohol po dolgem in težkem fizičnem delu, lahko raven glukoze v krvi pade na 40 ali celo 30% norme. Hipoglikemija negativno vpliva na delovanje možganov. Še posebej nevarno je za tista območja, ki nadzorujejo telesno temperaturo, tako da se lahko npr. Pod vplivom hipoglikemije telesna temperatura zniža za 2 ° C ali več (merjeno v danki). Če je oseba dobila tak pogoj, da popije raztopino glukoze, se bo normalna telesna temperatura hitro okrevala. Stari običaji, ki so predpisovali, da bi lačni ali izčrpani ljudje dali viski ali žganje tistim, ki so bili rešeni na morju ali v puščavi, so fiziološko neupravičeni in celo nevarni; v takih primerih je treba dati glukozo.

Glukoneogeneza, izguba mišic in slabo celjenje ran

Glukagon začne stimulirati glukoneogenezo po približno 6 urah tešče, vendar se po 32 urah posta, ko se aktivira hormon kortizol, pojavi intenzivna stimulacija glukoneogeneze. Opomba: kortizol glukokortikosteroidni hormon je katabolni steroid. Aktivira razgradnjo mišičnih beljakovin in drugih tkiv na aminokisline, ki delujejo kot prekurzorji glukoze v glukoneogenezi. Atrofija mišic je nujen ukrep, ki ga je treba sprejeti za zagotovitev glukoze možganom. Zato je treba bolnikom zagotoviti okrevanje po operaciji ali obsežne poškodbe (npr. Dolgotrajni sindrom stiskanja ali hude opekline). Če bolnik ne prejme zadostne količine hrane, v telesu prevladujejo katabolni procesi, pojavlja se izčrpanost mišic in tkiv. Da bi se rane zacelile, je potrebno okrepiti anabolne procese, za katere je potrebno dodatno hrano.

Glikoliza in glukoneogeneza se med seboj dopolnjujeta

Ker sta sinteza in oksidacija glukoze izjemno pomembni za obstoj celice (glikolize) in celotnega organizma (glukoneogeneza), regulacija teh procesov izpolnjuje zahteve organov in tkiv pod različnimi pogoji obstoja.

Od glikolitične oksidacije glukoze

je način pridobivanja energije v aerobnih in anaerobnih pogojih, se neprestano pojavlja v vseh celicah in seveda mora in se bo aktiviral, ko celica deluje bolj učinkovito, na primer, kontrakcija miocitov, gibanje nevtrofilcev;
Če uporabljamo glicerol in acetil-ScoA za sintezo maščob v hepatocitih in adipocitih, se ta oksidacija aktivira s presežkom glukoze v teh celicah.

Glukoneogeneza, kot nastajanje glukoze v jetrih iz virov brez ogljikovih hidratov, je potrebna:

med hipoglikemijo med mišično obremenitvijo - sinteza glukoze iz mlečne kisline, ki prihaja iz delovnih mišic, in iz glicerola, ki nastane med mobilizacijo maščobe;
s hipoglikemijo s kratkim postom (do 24 ur) - sintezo v glavnem iz mlečne kisline, ki neprestano vstopa v jetra zaradi eritrocitov,
s hipoglikemijo med dolgotrajnim tekom - predvsem sintezo iz aminokislin, ki nastanejo med katabolizmom beljakovin, in tudi iz mlečne kisline in glicerina.

Tako glukoneogeneza, ki poteka v jetrih, zagotavlja vse druge celice in organe (rdeče krvne celice, živčno tkivo, mišice itd.) Z glukozo, pri kateri so aktivni procesi, ki zahtevajo glukozo. Vnos glukoze v te celice je prav tako potreben za ohranitev koncentracije oksaloacetata in za zagotovitev zgorevanja v TCA acetil-SKOA, ki izhaja iz maščobnih kislin ali ketonskih teles.

Na splošno lahko ločimo dva načina reguliranja glikolize in glukoneogeneze: hormonsko s sodelovanjem hormonov in presnovnih, tj. z uporabo vmesnih ali končnih produktov presnove glukoze.

Obstajajo tri glavna področja, na katerih so ti postopki urejeni:

prva reakcija glikolize,
tretja reakcija glikolize in ji je reverzibilna,
deseti glikolizni reakciji in ji je reverzibilna.

Regulacija glukoneogeneze

Hormonsko aktivacijo glukoneogeneze izvajajo glukokortikoidi, ki povečajo sintezo piruvat karboksilaze, fosfoenolpiruvat karboksikinaze, fruktoze-1,6-difosfataze. Glukagon stimulira enake encime prek mehanizma adenilat ciklaze s fosforilacijo.

Energija za glukoneogenezo prihaja iz β-oksidacije maščobnih kislin. Končni produkt te oksidacije, acetil-SCAA, alosterično stimulira aktivnost prvega encima glukoneogeneze, piruvat karboksilaze. Poleg tega se s sodelovanjem ATP stimulira fruktoza-1,6-difosfataza.

Hormonski in metabolični dejavniki, ki uravnavajo glikolizo in glukoneogenezo

Regulacija glikolize

Hormonska regulacija

V jetrih stimulira glikoliza z insulinom, kar poveča število ključnih glikoliznih encimov (heksokinaza, fosfruktokinaza, piruvat kinaza).

V jetrih aktivnost glukokinaze, razen insulina, uravnavajo drugi hormoni:

aktivacijo povzročajo anonska jedra,
njihova aktivnost zavira glukokortikoide in estrogene.

V drugih tkivih je aktivnost heksokinaz

povečujejo tiroidni hormoni,
zmanjšali glukokortikoidi in somatotropin.

Metabolična regulacija

Heksokinaza nehepatičnih celic zavira produkt lastne reakcije, glukoza-6-fosfat.

Fosfofruktokinaza:

aktivira AMP in njegov lastni substrat (fruktoza-6-fosfat),
zavirajo - ATP, citronska kislina, maščobne kisline.

Piruvat kinazo aktiviramo s fruktozo-1,6-difosfatom (direktna pozitivna regulacija).

Molekule AMP, ki stimulirajo glikolizo, nastanejo v reakciji adenilatne kinaze, ki se aktivira, ko se pojavi presežek ADP. Še posebej živo se vrednost takšne regulacije kaže v mišičnem delu:

Glukoneogeneza

Vsebina

Faze glukoneogeneze

Faze glukoneogeneze ponavljajo stopnje glikolize v nasprotni smeri in so katalizirane z istimi encimi, razen 4 reakcij:

Pretvorba piruvata v oksaloacetat (encim piruvat karboksilaze)
Preoblikovanje oksaloacetata v fosfoenolpiruvat (encim fosfoenolpiruvat karboksikinaza)
Pretvorba fruktoze-1,6-difosfata v fruktoza-6-fosfat (encim fruktoza-1,6-difosfataze)
Pretvorba glukoze-6-fosfata v glukozo (encim glukoza-6-fosfataza)

Celotna enačba glukoneogeneze: 2 CH₃COCOOH + 4ATP + 2GTP + 2NADH. H + + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 2NAD + 4ADP + 2GDP + 6P_n [1].

Vloga v telesu

Opombe

Bio Vizualna biokemija. Jan Kohlman, Klaus-Heinrich Rem, Jürgen Wirth. M., Mir, 2000, str

Povezave

Poiščite in uredite v obliki opomb v povezavi z uglednimi viri, ki potrjujejo pisno.
Dopolnite članek (članek je prekratek ali vsebuje le definicijo slovarja).

Fundacija Wikimedia. 2010

Oglejte si, kaj "Glukoneogeneza" v drugih slovarjih:

glukoneogeneza - glukoneogeneza... Pravopisni slovar-referenca

GLUCONEOGENEZA - proces nastajanja glukoze v živalskem telesu (predvsem v jetrih) iz beljakovin, maščob in drugih snovi, razen ogljikovih hidratov, na primer iz glicerina.

GLUCONEOGENEZA - biokemija. tvorbo glukoze iz predhodnih sestavin brez ogljikovih hidratov. Skupni center, način G. v živih organizmih je biosinteza glukoze od piruviča do piruvata. Splošna enačba G: 2 piruvat + 4 ATP + 2 GTP (ITP) + + 2 NAD • H + 2H +... Biološki enciklopedični slovar

glukoneogeneza - glej glukogenezo. (Vir: »Mikrobiologija: glosar izrazov«, N. Firsov, M: Drofa, 2006)... Mikrobiološki slovar

glukoneogeneza - n., število sinonimov: 1 • reakcija (33) ASIS slovar sinonimov. V.N. Trishin. 2013... slovar sinonimov

glukoneogeneza - - biosinteza glukoze, podobna glikolizi, vendar v nasprotni smeri... Kratek glosar biokemičnih izrazov

Glukoneogeneza - biosinteza glukoze iz predhodnih sestavin, ki niso ogljikovi hidrati, kot so piruvati, aminokisline, glicerin [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Biotehnološke teme EN glukoneogeneza...

Glukoneogeneza je proces nastajanja glukoze v živalskem telesu (predvsem v jetrih) iz beljakovin, maščob in drugih snovi (ne iz ogljikovih hidratov), na primer iz glicerola. * * * GLUKONEOGENEZA GLUKONEOGENEZA, proces nastajanja glukoze v telesu živali...... Enciklopedični slovar

GLUKONEOGENEZA - (iz grščine. Glykys sweet, neos new in geneza rojstva, rodova), sinteza monosaharidov (Ch. Arg. Glukoza) iz nekarbidratnih predhodnikov, ki se pojavljajo v živih celicah pod vplivom encimov. G. se izvaja v nasprotni smeri...... kemična enciklopedija

GLUCONEOGENEZA - proces nastajanja glukoze v živalskem organizmu (predvsem v jetrih), na primer iz beljakovin, maščob itd. V (ne iz ogljikovih hidratov). iz glicerina. Capercaillie: trenutni moški in ženski (zgoraj)... Naravoslovje. Enciklopedični slovar

Glukoneogeneza. Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov;

Sprostitev ATP pri aerobni razgradnji glukoze.

Nastajanje ATP med glikolizo lahko poteka na dva načina:

1. Fosforilacija substrata, kadar gre za sintezo ATP iz ADP in H₃Ro₄ uporabljena je energija makroergične vezi substrata.

2. Oksidacijska fosforilacija zaradi energije prenosa elektrona in protona vzdolž CPE (tkivni respiracijski kompleksi).

V aerobnih pogojih se »shranita« 2 molekuli NADH → dihalne verige in tvorita 3 · 2 = 6 ATP molekul. (Dihalna veriga, ki oksidira NADH, ima 3 točke fosforilacije - to so I, III, IV. Kompleksi dihalne verige na molekulo O₂ - 3 molekule H₃Ro₄. (P / O = 3) je koeficient fosforilacije, ob upoštevanju 2 molekul ATP, sintetiziranih v fosforilacijskih reakcijah na stopnjo tvorbe piruvata, v prvi fazi dobimo 2ATP + 6ATP = 8ATP.

Če se v dihalni verigi oksidirajo FAD-odvisni substrati, ostanejo konjugacijske točke 2: III in IV kompleksi (P / O = 2) na molekulo O.₂ - 2 molekuli H₃Ro₄.

Tako na tretji stopnji zaradi donorja vodika in ustrezne energetske funkcije Krebsovega cikla dobimo 24 ATP.

Skupaj v vseh treh stopnjah aerobne oksidacije 1 mol glukoze dobimo 38 mol ATP.

Skupna energija razgradnje glukoze je 2880 kJ / mol. Prosta energija hidrolize visoke energetske vezi je 50 kJ / mol. Za sintezo ATP pri oksidaciji glukoze se uporablja 38 · 50 = 1900 kJ, kar je 65% celotne energije razgradnje glukoze. To je največja možna energetska učinkovitost glukoze.

Vrednost anaerobne glikolize.

Anaerobna glikoliza je kljub majhnemu energetskemu učinku glavni vir energije za skeletne mišice v začetnem obdobju intenzivnega dela, tj. v pogojih, kjer je oskrba s kisikom omejena.

Poleg tega zrele rdeče krvne celice pridobivajo energijo z anaerobno oksidacijo glukoze, ker nimajo mitohondrijev.

Glukoneogeneza je sinteza glukoze iz ne-ogljikovih hidratov.

Glavni substrati za glukoneogenezo:

Laktat je produkt anaerobne glikolize v eritrocitih in delovnih mišicah, ki se stalno uporablja v glukoneogenezi.

Glicerin se sprosti med hidrolizo maščob ali med vadbo.

Aminokisline - nastanejo med razgradnjo mišičnih beljakovin in so vključene v glukoneogenezo s podaljšanim tekom ali podaljšanim delovanjem mišic.

Krebsovi cikli substrati

Maščobne kisline ne morejo služiti kot vir glukoze.

Shema vključevanja substratov v glukoneogenezo.

Glukoneogeneza zagotavlja telesno potrebo po glukozi v primerih, ko znižanje glukoze ne nadomesti glikogen v jetrih. Na primer: z relativno dolgim postom ali ostrim omejevanjem ogljikovih hidratov v prehrani.

Ohranjanje ravni glukoze v krvi med dolgotrajnim postom in intenzivnim fizičnim naporom. V anaerobnih pogojih mišice za potrebe energije porabijo le glukozo;

Stalna dobava glukoze kot vira energije je nujno potrebna za živčno tkivo (možgane) in rdeče krvne celice.

Glukoza je potrebna tudi za maščobno tkivo za sintezo glicerola, ki je sestavni del lipidov.

Proces glukoneogeneze se pojavlja predvsem v jetrih in manj intenzivno v kortikalni snovi ledvic, kot tudi v črevesni sluznici.

V citosolu se odvijajo reakcije glikolize in del reakcij glukoneogeneze poteka v mitohondrijih.

Vključitev različnih substratov v glikoneogenezo je odvisna od fiziološkega stanja telesa.

Celotna enačba glukoneogeneze:

Najpomembnejša tvorba glukoze, predvsem iz piruvata, saj se zlahka pretvori v glavno glikogensko aminokislino - alanin, kot tudi mlečno kislino, ki v večjih količinah v krvi iz mišic po vadbi v jetrih pod vplivom LDH oksidira piruvat. V procesu katabolizma substratov Krebsovega cikla nastane oksaloacetat, ki je vključen tudi v reakcijo glukoneogeneze.

Glavne faze glukoneogeneze sovpadajo z reakcijami glikolize in so katalizirane z istimi encimi, le da se nadaljujejo v nasprotni smeri.

Vendar pa obstaja zelo pomembna značilnost zaradi dejstva, da so 3 reakcije v glikolizi, ki jih katalizirajo kinaze: heksokinaza, fosfofruktokinaza in piruvat kinaza, nepovratne. Te pregrade se v glukoneogenezi izognejo s posebnimi reakcijami.

Upoštevajte reakcije na glukoneogenezo, ki se razlikujejo od reakcij glikolize in se pojavijo v glukoneogenezi z uporabo drugih encimov.

Nastajanje fosfoenolpiruvata iz piruvata (mimo reakcije piruvat kinaze).

Reakcijo katalizirajo dva encima: piruvat karboksilaza in fosfoenolpiruvat karboksikinaza.

Prva reakcija poteka v mitohondrijih. Encim - piruvat karboksilaza je biotinsko odvisna (karboksilacijske reakcije v celicah potekajo ob sodelovanju vitamina H): t

Piruvat + CO₂ + ATP + H₂O piruvat karboksilaza oksaloacetatu (SCHUK) + ADP + H₃Ro₄

Reakcija poteka z uporabo ATP.

Nato drugi lastni encim glukoneogeneze, fosfoenolpiruvat karboksikinaze, vstopi v reakcijo, reakcija poteka v citosolu:

SchUK + GTP fosfoenolpiruvatkarbokskniaza Fostoenolpiruvat + S₂ + HDF

V tej reakciji nastane mactoergična vez fosfoenolpiruvata zaradi energije GTP, medtem ko pride do dekarboksilacije oksaloacetata.

Temu sledijo reakcije glikolize v nasprotni smeri od faze tvorbe fruktoze-1,6-difosfata.

Hidrolizo fruktoze-1,6-difosfata (mimo reakcije fosfruktokinaze).

Fruktoza-1,6-difosfat + H₂O Fruktozobifosfatazi Fruktozo-6-fosfat + N₃Ro₄

Hidroliza fruktoza-6-fosfata (mimo reakcije heksokinaze)

Encim - fosfataza glukoza-6-fosfat - fosfoheksoizomeraza.

Glukoza-6-fosfat + N₂O glukoza-6-fosfataza glukoza + N₃Ro₄

Prosta glukoza, ki nastane med to reakcijo, prihaja iz jeter v krvni obtok in jo uporabljajo tkiva.

Energetska bilanca glukoneogeneze iz piruvata: 6 molov ATP se porabi za sintezo 1 mol glukoze in 2 mola piruvata.

Pomembno glukoneogeneza iz glicerina in aminokisline.

Med postom, ko so maščobne kisline močno porabljene kot energetski viri, se glicerin proizvaja v velikih količinah, ki se, aktiviran z ATP pod vplivom glicerokinaze, pretvori v α-glicerofosfat, nato pa ga oksidira z glicerofosfat dehidrogenazo v substrat fosfodioksiaceton-glikoliza.

Nadalje se fosfodioksiaceton uporablja pri sintezi glukoze, t.j. v glukoneogenezi.

Glukoneogeneza iz laktata.

Laktat, ki nastane med aerobno glikolizo, se pretvori v piruvat v jetrih in laktat, ki nastane v intenzivno delujočih mišicah, vstopi v kri, nato pa v jetra in se pretvori v piruvat z LDH, ki je vključen v glukoneogenezo, in nastala glukoza vstopi v kri in se absorbira v skeletno mišice - to zaporedje imenujemo cikel Corey ali cikel glukoze-laktata.

Za vsako molekulo laktata med glukoneogenezo se porabijo tri molekule ATP (natančneje, dva ATP in en GTP); Ker tvorba glukoze zahteva 2 molekuli laktata, je celoten proces glukoneogeneze iz laktata opisan na naslednji način:

2 laktat + 6 ATP + 6 N₂O → glukoza + 6 ADP + 6 N₃Ro₄.

Nastala glukoza lahko ponovno vstopi v mišice in se spremeni v mlečno kislino.

Glukoza + 2 ADP + 2 N₃Ro₄ → 2 laktat + 2 ATP + 2 N₂O.

Posledično kot posledica delovanja cikla Corey (cikel glukoza-laktat) delovne mišice proizvajajo 2 ATP, če zaužijejo 6 ATP v jetrih.

SINTEZA GLUKOZE V ŽIVO (GLUCONEOGENEZA)

Glukoneogeneza je proces sinteze glukoze iz ne-ogljikovih hidratov. Pri sesalcih to funkcijo opravljajo predvsem jetra, v manjši meri - ledvice in celice črevesne sluznice. Glavni substrati glukoneogeneze so piruvat, laktat, glicerin, aminokisline (slika 10).

Glukoneogeneza zagotavlja telesno potrebo po glukozi v primerih, ko prehrana vsebuje nezadostno količino ogljikovih hidratov (vadba, post). Trajen vnos glukoze je še posebej potreben za živčni sistem in rdeče krvne celice. Ko koncentracija glukoze v krvi pade pod določeno kritično raven, je možganska funkcija okrnjena; pri hudi hipoglikemiji nastopi koma in lahko pride do smrti.

Dobava glikogena v telesu zadostuje za izpolnjevanje zahtev za glukozo med obroki. Pri ogljikovih hidratih ali polnem stradanju, kot tudi v pogojih dolgotrajnega fizičnega dela, se koncentracija glukoze v krvi vzdržuje z glukoneogenezo. V ta postopek se lahko vključijo snovi, ki se lahko spremenijo v piruvat ali kateri koli drugi metabolit glukoneogeneze. Slika prikazuje točke vključitve primarnih substratov v glukoneogenezo:

Glukoza je potrebna za maščobno tkivo kot vir glicerola, ki je del gliceridov; igra pomembno vlogo pri ohranjanju učinkovitih koncentracij metabolitov cikla citronske kisline v mnogih tkivih. Tudi v razmerah, kjer večina telesnih potreb potrebuje maščobo, vedno obstaja potreba po glukozi. Poleg tega je glukoza edino gorivo za delovanje skeletnih mišic v anaerobnih pogojih. Je predhodnik mlečnega sladkorja (laktoze) v mlečnih žlezah in ga fetus aktivno uživa v obdobju razvoja. Mehanizem glukoneogeneze se uporablja za odstranjevanje produktov presnove tkiv iz krvi, kot je laktat, ki nastane v mišicah in rdečih krvnih celicah, glicerol, ki se neprestano oblikuje v maščobnem tkivu.

Vključitev različnih substratov v glukoneogenezo je odvisna od fiziološkega stanja telesa. Laktat je produkt anaerobne glikolize v rdečih krvnih celicah in delovnih mišicah. Glicerin se med hidrolizo maščobe v maščobnem tkivu sprosti v obdobju po adsorpciji ali med vadbo. Aminokisline nastajajo zaradi razgradnje mišičnih beljakovin.

Sedem reakcij glikolize je lahko reverzibilnih in se uporabljajo v glukoneogenezi. Toda tri kinazne reakcije so nepovratne in jih je treba premikati (slika 12). Tako se fruktoza-1,6-difosfat in glukoza-6-fosfat defosforilizirata s specifičnimi fosfatazami, piruvat pa se fosforilira, da nastane fosfoenolpiruvat v dveh vmesnih stopnjah preko oksaloacetata. Nastajanje oksaloacetata se katalizira s piruvat karboksilazo. Ta encim vsebuje biotin kot koencim. Oksaloacetat nastane v mitohondrijih, prenaša se v citosol in je vključen v glukoneogenezo. Pozornost je treba posvetiti dejstvu, da vsaka od ireverzibilnih reakcij glikolize skupaj z ustrezno ireverzibilno reakcijo glukoneogeneze predstavlja cikel, imenovan substrat:

Obstajajo trije taki cikli - glede na tri nepovratne reakcije. Ti cikli služijo kot točke uporabe regulatornih mehanizmov, zaradi česar se tok metabolitov spreminja bodisi po poti razgradnje glukoze bodisi po poti njene sinteze.

Smer reakcij prvega substratnega cikla reguliramo predvsem s koncentracijo glukoze. Med prebavo se koncentracija glukoze v krvi poveča. Aktivnost glukokinaze pri teh pogojih je maksimalna. Posledično se glikolitična reakcija glukoze ® glukoze-6-fosfata pospeši. Poleg tega insulin inducira sintezo glukokinaze in tako pospeši fosforilacijo glukoze. Ker glukokinaza v jetrih ne zavira glukoza-6-fosfat (za razliko od mišične heksokinaze), je glavni del glukoza-6-fosfata usmerjen vzdolž glikolitične poti.

Pretvorbo glukoze-6-fosfata v glukozo katalizira druga specifična fosfataza - glukoza-6-fosfataza. Prisoten je v jetrih in ledvicah, vendar ga v mišicah in maščobnem tkivu ni. Prisotnost tega encima omogoča tkivu, da dobavi glukozo v krvi.

Razgradnja glikogena z nastankom glukoza-1-fosfata je fosforilaza. Sinteza glikogena poteka po popolnoma drugačni poti, preko tvorbe uridin difosfatne glukoze in je katalizirana z glikogen sintazo.

Drugi substratni cikel: pretvorba fruktoze-1,6-bisfosfata v fruktozo-6-fosfat se katalizira s specifičnim encimom fruktoza-1,6-bisfosfataza. Ta encim najdemo v jetrih in ledvicah, najdemo ga tudi v progastih mišicah.

Smer reakcij drugega substratnega cikla je odvisna od aktivnosti fosfofruktokinaze in fruktoza-1,6-bisfosfat fosfataze. Aktivnost teh encimov je odvisna od koncentracije fruktoze-2,6-bisfosfata.

Fruktoza-2,6-bisfosfat nastane s fosforilacijo fruktoze-6-fosfata ob sodelovanju bifunkcionalnega encima (BIF), ki katalizira tudi povratno reakcijo.

Aktivnost kinaze se pojavi, ko je bifunkcionalni encim v defosforilirani obliki (BIF-OH). Defosforilirana oblika BIF je značilna za obdobje absorpcije, ko je indeks insulina-glukagona visok.

Z nizkim indeksom insulina in glukagona, ki je značilen za podaljšano obdobje na tešče, pride do fosforilacije BIF in manifestacije njegove fosfataze, kar povzroči zmanjšanje količine fruktoze-2,6-bisfosfata, upočasnitev glikolize in prehod na glukoneogenezo.

Kinazne in fosfatazne reakcije kataliziramo z različnimi aktivnimi mesti BIF, vendar je v vsakem od dveh stanj encima - fosforiliranega in defosforiliranega - zavrto eno od aktivnih mest.

Datum vnosa: 2015-09-18; Ogledi: 1298; DELOVANJE PISANJA NAROČILA

Glukoneogeneza v jetrih

Glukoneogeneza je sinteza glukoze iz izdelkov brez ogljikovih hidratov. Takšni proizvodi ali presnovki so predvsem mlečna in piruvična kislina, ti glikogene aminokisline in številne druge spojine. Z drugimi besedami, prekurzorji glukoze v glukoneogenezi so lahko piruvat ali katera koli spojina, ki se pretvori v piruvat med katabolizmom ali enim od vmesnih produktov cikla trikarboksilne kisline. Pri vretenčarjih je glukoneogeneza najbolj intenzivna v celicah jeter in ledvic (korteks).

Večina stopenj glukoneogeneze je povratna reakcija glikolize. Samo tri reakcije glikolize (heksokinaza, fosfofruktokinaza in piruvat kinaza) so nepovratne, zato se v procesu glukoneogeneze uporabljajo trije encimi. Razmislite o poti sinteze glukoze iz piruvata.

Nastajanje fosfoenolpiruvata iz piruvata. Sinteza fosfoenolpiruvata poteka v več fazah. Najprej piruvat pod vplivom piruvat karboksilaze in s sodelovanjem CO₂ in ATP je karboksiliran (tako imenovana aktivna oblika CO₂, pri nastajanju katere poleg ATP sodeluje tudi biotin.) z nastankom oksaloacetata:

Nato kot posledica dekarboksilacije in fosforilacije pod vplivom encima fosfoenolpiruvat karboksikinaze (ime encima dobimo z obratno reakcijo), oksaloacetat pretvorimo v fosfoenolpiruvat. Donor fosfatnega ostanka v reakciji je gvanozin trifosfat (GTP):

Kasneje je bilo ugotovljeno, da tako citoplazma kot tudi mitohondrijski encimi sodelujejo pri tvorbi fosfoenolpiruvata.

Prva faza je lokalizirana v mitohondrijih (sl. 88). Piruvat karboksilaza, ki katalizira to reakcijo, je alosterični mitohondrijski encim. Acetil-CoA je potreben kot alosterični aktivator tega encima. Mitohondrijska membrana je neprepustna za nastali oksaloacetat. Slednja je obnovljena tudi v malohondriji v malatu:

Reakcija poteka z udeležbo mitohondrijske NAD-odvisne malat dehidrogenaze. V mitohondrijih je razmerje NADH₂/ NAD je sorazmerno velik, zato se intramitohondrijski oksaloacetat zlahka obnovi v malatu, kar zlahka zapusti mitohondrije, mimo mitohondrijske membrane. V citoplazmi je razmerje NADH₂/ OVER je zelo majhen in malat ponovno oksidira v oksaloacetat s sodelovanjem citoplazemske malad dehidrogenaze, odvisne od NAD:

Nadaljnja pretvorba oksaloacetata v fosfoenolpiruvat se pojavi v citoplazmi celice. Na sl. 89 opisuje zgornji postopek za tvorbo fosfoenolpiruvata iz piruvata.

Pretvorba fruktoze-1,6-difosfata v fruktozo-6-fosfat. Fosfoenolpiruvat, ki nastane iz piruvata, pretvorimo v fruktozo-1,6-difosfat kot rezultat vrste reverzibilnih reakcij glikolize. Temu sledi reakcija fosforfruktokinaze, ki je nepovratna. Glukoneogeneza obide to endergonično reakcijo. Pretvorba fruktoze-1,6-difosfata v fruktozo-6-fosfat se katalizira s posebno fosfatazo:

Opozoriti je treba, da AMP inhibira fruktozo-bis-fosfatazo in jo aktivira ATP, t.j. ti nukleotidi vplivajo na fruktozo-bis-fosfatazo, nasprotno njihovemu učinku na fosfofruktokinazo (glej str. 329). Če je koncentracija AMP nizka in je koncentracija ATP visoka, se stimulira glukoneogeneza. V nasprotju s tem, ko je razmerje ATP / AMP nizko, se v celici pojavi delitev glukoze.

Na sl. 89 predstavlja "bypass" reakcije v biosintezi glukoze iz piruvata in laktata. Zanimivo je omeniti, da obstaja tesna povezava med glikolizo, ki se intenzivno pojavlja v mišičnem tkivu med njeno aktivno aktivnostjo, in glukoneogenezo, posebno značilno za jetrno tkivo. Z največjo mišično aktivnostjo, ki je posledica povečane glikolize, se presežek mlečne kisline razlije v kri. Znaten del presežnega laktata v jetrih se pretvori v glukozo (glukoneogeneza). Nastalo glukozo v jetrih se lahko nato uporabi kot energetski substrat, ki je potreben za delovanje mišičnega tkiva. Razmerje med procesi glikolize v mišičnem tkivu in glukoneogenezo v jetrih je prikazano na diagramu.

Aerobna presnova piruvata

Celice, ki so slabo oskrbljene s kisikom, lahko delno ali v celoti obstajajo zaradi energije glikolize. Vendar pa večina tkiv prejema energijo predvsem zaradi aerobnih procesov (npr. Oksidacija piruvata). Med glikolizo se piruvična kislina obnovi in pretvori v mlečno kislino - končni produkt anaerobne presnove; v primeru aerobne transformacije je piruvična kislina podvržena oksidativni dekarboksilaciji, da nastane acetil-CoA, ki se nato oksidira v vodo in CO₂.

Oksidacija piruvata v acetil-CoA (oksidativna dekarboksilacija piruvične kisline)

Oksidacija piruvata v acetil CoA, ki jo katalizira sistem piruvat dehidrogenaze, poteka v več fazah (sl. 90). V njem sodelujejo trije encimi (piruvat-dehidrogenaza, lipoatacetil-transferaza, lipoamid-dehidrogenaza) in pet koencimov (NAD, FAD, tiamin-difosfat, amid lipojske kisline in koencim A). Skupno lahko reakcijo zapišemo na naslednji način:

Piruvat + NAD + HS-KoA -> Acetil-CoA + NADH₂ + Z₂

Reakcijo spremlja znatno zmanjšanje standardne proste energije in je praktično nepovratna.

Prva faza oksidativne dekarboksilacije piruvata katalizira encim piruvat dehidrogenaza (E₁); Koencim v tej reakciji je TDF. Odcepi se₂, in hidroksietilni derivat TDF je tvorjen iz piruvata:

V drugi fazi postopka je hidroksietilna skupina kompleksa E₁ - TDF-SNON-CH₃ se prenese v amid lipoične kisline, kar je povezano z encimom lipoatacetiltransferaza (E).₂). Acetil je povezan z reducirano obliko amida lipojske kisline in sprošča se TDF-E.₁.

Acetil-lipoat (povezan z encimskim kompleksom) nato sodeluje s koencimom A (tretja faza). Reakcijo katalizira encim lipoat acetiltransferaza (E₂). Oblikuje se Acetil CoA, ki se loči od encimskega kompleksa:

V četrti fazi se pojavi oksidacija reducirane lipoične kisline v njeno disulfidno obliko. Reakcijo katalizira encim lipoamid dehidrogenaza (E₃), ki vsebuje koencim FAD, ki lahko zmanjša: t

Nazadnje, v peti fazi, E₃-FADN₂ oksidira z NAD. Kot rezultat reakcije se oksidirana oblika E regenerira.₃-Nastane FAD in NADH₂:

Acetil-CoA, ki nastane v procesu oksidativne dekarboksilacije, se podreja nadaljnji oksidaciji s tvorbo CO na koncu₂ in H₂A. Z drugimi besedami, popolna oksidacija acetil CoA se pojavi v ciklu trikarboksilne kisline ali Krebsovega cikla. Ta proces, kot tudi oksidativna dekarboksilacija piruvata, se pojavi v mitohondrijih celic.

Glyoxylate cikel

Pri višjih rastlinah in mikroorganizmih v procesu glukoneogeneze ima pomembno vlogo glioksilatni cikel. Zaradi tega cikla višje rastline in mikroorganizmi lahko pretvorijo bikarbonske metabolite in s tem acetil-CoA v ogljikove hidrate. V živalskih celicah ni dveh ključnih encimov glioksilatnega cikla: izocitratne liaze in malat sintaze, zato tega cikla v njih ni mogoče izvesti.

Splošno shemo glioksilatnega cikla lahko predstavimo na naslednji način:

Glukoneogeneza je sinteza glukoze iz snovi brez ogljikovih hidratov, ki se pojavljajo predvsem v jetrih in, manj intenzivno, v kortikalni snovi ledvic in črevesne sluznice.

Funkcija glukoneogeneze je vzdrževanje ravni glukoze v krvi med dolgotrajnim postom in intenzivnimi fizičnimi napori. Trajen vnos glukoze kot vir energije je še posebej potreben za živčna tkiva in rdeče krvne celice.

Glukoneogenezni substrati - PVC, mlečna kislina, glicerin, aminokisline. Njihova vključitev v glukoneogenezo je odvisna od fiziološkega stanja organizma.

Večina reakcij glukoneogeneze je povratna glikoliza. Katalizirajo jih enaki encimi kot ustrezne reakcije glikolize.

Tri reakcije glikolize (heksokinaza (1), fosfruktokinaza (3), piruvat (10)) so nepovratne in med glukoneogenezo na teh stopnjah delujejo tudi drugi encimi.

Sinteza glukoze iz PVC.

Prva faza je tvorba fosfoenolpiruvata iz PVC.

a) karboksilacija PVA pod vplivom piruvat karboksilaze z nastankom oksaloacetata v mitohondrijih:

Piruvat karboksilaza je mitohondrijski encim, katerega alosterični aktivator je acetil-KoA. Za oksaloacetat je mitohondrijska membrana neprepustna, zato se oksaloacetat v mitohondrijih spremeni v malata s sodelovanjem mitohondrijske NAD-odvisne malat dehidrogenaze:

Malat izstopa iz mitohondrijev skozi mitohondrijsko membrano v citosol, kjer se pod delovanjem citoplazmatske NAD-odvisne malat dehidrogenaze oksidira v oksaloacetat:

b) dekarboksilacija in fosforilacija oksaloacetata potekajo v citosolu celice z nastajanjem fosfoenolpiruvata; encim - fosfoenolpiruvat karboksikinaza:

Faza 2 - pretvorba fruktoze-1,6-bisfosfata v fruktozo-6-fosfat.

Zaradi reverzibilnih reakcij glikolize se fosfoenolpiruvat pretvori v fruktozo-1,6-fosfat. Temu sledi ireverzibilna reakcija glikolize fosfolistokinaze. Glukoneogeneza obide to reakcijo:

Tretja stopnja je tvorba glukoze iz fruktoza-6-fosfata.

Fruktoza-6-fosfat se pretvori v glukozo-6-fosfat, ki se defosforilira (reakcija poteka okoli heksokinaze) pod vplivom glukoze-6-fosfataze:

194.48.155.245 © studopedia.ru ni avtor objavljenih gradiv. Vendar pa ponuja možnost brezplačne uporabe. Ali obstaja kršitev avtorskih pravic? Pišite nam Povratne informacije.

Onemogoči adBlock!
in osvežite stran (F5)
zelo potrebno

GLUCONEOGENEZA

Glukoneogeneza v jetrih

Glukoneogeneza

Vsebina

Vloga v telesu Uredi

Vpliv alkohola na glukoneogenezo Edit

Glukoneogeneza, izguba mišic in slabo celjenje ran

Glikoliza in glukoneogeneza se med seboj dopolnjujeta

Regulacija glukoneogeneze

Hormonski in metabolični dejavniki, ki uravnavajo glikolizo in glukoneogenezo

Regulacija glikolize

Hormonska regulacija

Metabolična regulacija

Glukoneogeneza

Vsebina

Faze glukoneogeneze

Vloga v telesu

Opombe

Povezave

Oglejte si, kaj "Glukoneogeneza" v drugih slovarjih:

Glukoneogeneza. Vloga jeter pri presnovi ogljikovih hidratov;

SINTEZA GLUKOZE V ŽIVO (GLUCONEOGENEZA)

Glukoneogeneza v jetrih

Aerobna presnova piruvata

Glyoxylate cikel

GLUCONEOGENEZA

Preberite Več O Čiščenje Jeter

Priljubljene Kategorije

Cista Jeter

Rak Jeter