Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Da się lubić...

Spis treści

2. Glukoneogeneza to...

9. Miejsce przeprowadzania tego procesu

4. Właściwy poziom glukozy

10. Znaczenie glukoneogenezy cd.

11. Składniki odżyw. niezbędne do przebiegu procesu

5. Na czym polega glukoneogeneza

6. Substraty tego procesu

12. Składniki odżyw. niezbędne do przebiegu procesu cd.

7. Znaczenie glukoneogenezy

14. Glukoneogeneza a glikoliza

8. Schemat tego procesu

Glukoneogeneza to enzymatyczny proces polegający na przekształcaniu niecukrowych prekursorów (– czyli na przykład aminokwasów, glicerolu i mleczanu –) w glukozę. Proces ten zachodzi przede wszystkim w komórkach wątroby oraz w nerkach i zwiększa się w trakcie wysiłku fizycznego oraz gdy jesteśmy głodni.

Innymi słowy, właściwy poziom glukozy we krwi jest konieczny do tego, by cały organizm „działał” prawidłowo, a w warunkach zagrożenia życia i zdrowia potrafił skutecznie się obronić i zregenerować.

Na czym polega glukoneogeneza?

• Glukoneogeneza to proces fizjologiczny (biosynteza), który polega na przekształcaniu m.in. aminokwasów w glukozę w komórkach wątroby i nerek. Podczas glukoneogenezy wytwarzane są duże ilości energii i utrzymywane jest odpowiednie stężenie glukozy we krwi w warunkach jej czasowego niedoboru.
• Mówiąc najprościej, glukoneogeneza to proces tworzenia najprostszego ze wszystkich cukrów, czyli glukozy, z dostępnych związków niecukrowych (aminokwasów, glicerolu, mleczanu, kwasów tłuszczowych i pirogronianu) wówczas, gdy jest jej w organizmie zbyt mało, by zapewnić prawidłowe jego funkcjonowanie.

Substraty glukoneogenezy

• Większość aminokwasów, które odgrywają ważną rolę budulcową oraz metaboliczną to aminokwasy glukogenne. Organizm potrafi produkować z nich glukozę, zamieniając je w substraty glukoneogenezy: pirogronian, szczawiooctan lub inne składniki cyklu Krebsa.

• Z kolei mleczan, inaczej kwas mlekowy, powstaje z glukozy w mięśniach szkieletowych. Ponieważ możliwe jest to wyłącznie podczas intensywnej pracy, a nie w fazie odpoczynku, jest on transportowany do wątroby i nerek, po czym przekształcany w pirogronian, to jest substrat glukoneogenezy. Wyprodukowana glukoza wraca z krwią do mięśni.

• Glicerol to jeden z produktów rozpadu substancji magazynowanych w tkance tłuszczowej. To składnik tłuszczu potrafiący włączyć się w produkcję glukozy.

Rola glukoneogenezy, czyli dlaczego jest ona tak ważna

• Glukoneogeneza to naturalny mechanizm pozwalający utrzymać stały poziom glukozy we krwi. Glukoza to niezbędna substancja dla podtrzymania funkcji życiowych organizmu. Tylko sam mózg zużywa aż 120 g glukozy dziennie w tak zwanych normalnych warunkach – podczas rozwiązywania trudnych życiowych zadań zużywa jej odpowiednio więcej.
• Glukoza to niezbędne źródło energii dla organizmu i niezbędna substancja dla prawidłowego funkcjonowania metabolizmu komórkowego. Najbardziej wrażliwe na niedobór glukozy są komórki nerwowe. Glukoza reguluje wiele procesów zachodzących w organizmie, w tym przemianę tłuszczową, zmniejsza stopień zatrucia substancjami toksycznymi i jadami oraz przyspiesza gojenie się ran.

Gdzie przebiega glukoneogeneza?

• Glukoneogeneza zachodzi głównie w wątrobie oraz nerkach, ponieważ tam znajdują się niezbędne do tego procesu enzymy. Bardzo mała aktywność glukoneogenezy pojawia się w mózgu oraz w mięśniach.
• Do wytwarzania glukozy w procesie glukoneogenezy podczas głodowania zostają wykorzystane głównie aminokwasy, które pochodzą z rozłożonych białek oraz glicerol otrzymany po rozłożeniu tłuszczów. W czasie wysiłku poziom glukozy we krwi, niezbędny do funkcjonowania mózgu i mięśni szkieletowych jest podtrzymywany dzięki procesowi glukoneogenezy przebiegającej w wątrobie.
• Proces glukoneogenezy nasila działanie hormonów, które są wydzielane w sytuacjach zwiększonego zapotrzebowania na glukozę lub w odpowiedzi na zbyt niskie jej stężenie we krwi.

Hormony towarzyszące:

• glukagon (trzustkowy),
• adrenalina (z rdzenia nadnerczy),
• glikokortykosteroidy (z kory nadnerczy).

Znaczenie glukoneogenezy cd.

• Podczas wysiłku fizycznego oraz w czasie głodu organizm szybko zużywa cukry niezbędne do przemian energetycznych, w tym oczywiście glukozę. Mechanizm glukoneogenezy uruchamiany w komórkach nerek i wątroby stanowi gwarancję utrzymania odpowiedniego poziomu glukozy we krwi, tak by zapewnić prawidłowe funkcjonowanie tkanek i całego ustroju.

• Dlatego tak ważne w diecie sportowców są węglowodany: jeśli nie dostarczane są one w odpowiedniej ilości wraz z pożywieniem, to podczas wysiłku fizycznego organizm zacznie produkować glukozę z aminokwasów białek mięśniowych.

Jakie składniki odżywcze są niezbędne do prawidłowego przebiegu glukoneogenezy?

• Do prawidłowego przebiegu procesu glukoneogenezy niezbędne są witamina B3 oraz witamina H. Jeśli jest ich w organizmie zbyt mało (na przykład na skutek nieodpowiedniej diety), glukoneogeneza nie może przebiegać tak, jak powinna, co jest zdecydowanie niekorzystne dla zdrowia, a nawet może stanowić zagrożenie dla życia.

• Witamina B3, inaczej niacyna, witamina PP lub kwas nikotynowy, występuje w znacznych ilościach w mięsie drobiowym i wieprzowym oraz przetworach mięsnych. Można ją także przyswajać z pożywienia, jedząc produkty zbożowe oraz ziemniaki.

Składniki odżywcze niezbędne do przebiegu glukoneogenezy cd.

• Witamina H, inaczej biotyna lub witamina B7, w dużych ilościach znajduje się w wątróbce, żółtku jaj, grzybach, sardynkach i orzechach włoskich.

• !!! Na poziom glukozy we krwi oraz na ilość przyswajanych witamin, a co za tym idzie – na sam proces glukoneogenezy bardzo niekorzystnie wpływa jedzenie wysokoprzetworzonej żywności, picie nadmiernych ilości alkoholu oraz ogólnie niezdrowy tryb życia. !!!

glukoneogeneza a glikoliza

Fałszywe przeświadczenie odwrotności procesów.

Jakie są różnice między glikolizą a glukoneogenezą?

• W glukoneogenezie pirogronian jest przekształcany do glukozy. Natomiast podczas glikolizy glukoza ulega metabolizmowi do pirogronianu. Tym samym glukoneogeneza wydaje się być odwróceniem glikolizy.

• Okazuje się, że tak nie jest. Glukoneogeneza nie jest odwróceniem glikolizy, ponieważ trzy reakcje glikolizy są zasadniczo nieodwracalne (przebiegające tylko w jednym kierunku). Katalizują je takie enzymy jak kinaza pirogronianowa, heksokinaza i fosfofruktokinaza. W procesie glukoneogenezy te trzy reakcje muszą być odwrócone. Glukoneogeneza nie jest zatem prostym odwróceniem glikolizy.

• Glikogenoliza i glukoneogeneza to dwa rodzaje procesów, które wpływają na poziom glukozy we krwi. Glukoneogeneza nie może być jednak traktowana jako proces odwrotny do glikolizy, gdyż wspomniane reakcje nieodwracalne są zastąpione przez inne. Dzięki temu synteza i rozkład glukozy muszą podlegać oddzielnym systemom regulacji. Nie mogą też zachodzić jednocześnie w jednej komórce.

• Warto wiedzieć, że duże stężenie cukrów w organizmie aktywuje enzymy katalizujące glikolizę, hamuje enzymy katalizujące glukoneogenezę. Małe stężenie cukrów w organizmie działa odwrotnie.

VS

Dziękuję za uwagę!

Non scholae sed vitae discimus