სხეულში ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი პროცესია გლუკონეოგენეზი. ეს არის მეტაბოლური გზის სახელი, რომელიც იწვევს იმ ფაქტს, რომ გლუკოზა წარმოიქმნება არანახშირწყლოვანი ნაერთებისგან (კერძოდ, პირუვატი).
რა არის მისი მახასიათებლები? როგორ რეგულირდება ეს პროცესი? ამ თემასთან დაკავშირებით ბევრი მნიშვნელოვანი ნიუანსია და ახლა ღირს მათზე ყურადღების მიქცევა.
განმარტება
ასე რომ, გლუკონეოგენეზი არის გლუკოზის სინთეზის პროცესი ნივთიერებებისგან, რომლებსაც აქვთ წარმოშობის არანახშირწყლოვანი ბუნება. მიმდინარეობს ძირითადად ღვიძლში, ოდნავ ნაკლებად ინტენსიურად - თირკმლის ქერქში და ნაწლავის ლორწოვან გარსში.
ეს პროცესი მოიცავს ყველა შექცევად გლიკოლიზის რეაქციას სპეციფიური შემოვლით. მარტივი სიტყვებით, ის მთლიანად არ იმეორებს გლუკოზის დაჟანგვის რეაქციებს. Რა მოხდა? გლუკონეოგენეზი არის პროცესი, რომელიც შეიძლება მოხდეს ყველა ქსოვილში. ერთადერთი გამონაკლისი არის 6-ფოსფატაზის რეაქცია. ის გვხვდება მხოლოდ თირკმელებში და ღვიძლში.
გენერალიფუნქციები
გლუკონეოგენეზი არის პროცესი, რომელიც ხდება მიკროორგანიზმებში, სოკოებში, მცენარეებსა და ცხოველებში. საინტერესოა, რომ მისი რეაქციები ყველა სახეობისა და ქსოვილისთვის ერთნაირია.
ცხოველებში გლუკოზის ყველაზე მნიშვნელოვანი წინამორბედებია სამნახშირბადოვანი ნაერთები. მათ შორისაა გლიცეროლი, პირუვატი, ლაქტატი და ამინომჟავები.
გლუკონეოგენეზის პროცესში წარმოქმნილი გლუკოზა ტრანსპორტირდება სისხლში, იქიდან კი სხვა ქსოვილებში. Რა არის შემდეგი? ფიზიკური დატვირთვის შემდეგ, რომელსაც სხეული ექვემდებარებოდა, ჩონჩხის კუნთებში წარმოქმნილი ლაქტატი კვლავ იგზავნება ღვიძლში. იქ ის გარდაიქმნება გლუკოზად. ის, თავის მხრივ, კვლავ შედის კუნთებში, ან გარდაიქმნება გლიკოგენად.
აღწერილ მთელ ციკლს კორის ციკლი ეწოდება. ეს არის ფერმენტული ბიოქიმიური პროცესების ერთგვარი ნაკრები, რომლის დროსაც ლაქტატი კუნთებიდან ღვიძლში ტრანსპორტირდება და შემდეგ გარდაიქმნება გლუკოზად.
სუბსტრატები
გლიკოლიზის და გლუკონეოგენეზის რეგულირების სპეციფიკის განხილვისას ეს თემაც უნდა შევეხოთ. სუბსტრატები არის რეაგენტები, რომლებიც ქმნიან მკვებავ გარემოს. გლუკონეოგენეზის შემთხვევაში მათ როლს ასრულებს:
- პირუვიკის მჟავა (PVC). ამის გარეშე ნახშირწყლების მონელება და ამინომჟავების ცვლა შეუძლებელია.
- გლიცერინი. მას აქვს ძლიერი დეჰიდრატაციის თვისება.
- რძის მჟავა. ის ყველაზე მნიშვნელოვანი მონაწილეა მარეგულირებელ მეტაბოლურ პროცესებში.
- ამინომჟავები. ისინი წარმოადგენენ ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის, მათ შორის ადამიანის, მთავარი სამშენებლო მასალას.
ამ ელემენტების ჩართვა გლუკონეოგენეზის პროცესში დამოკიდებულია ორგანიზმის ფიზიოლოგიურ მდგომარეობაზე.
პროცესის ნაბიჯები
ისინი, ფაქტობრივად, მთლიანად იმეორებენ გლიკოლიზის (გლუკოზის დაჟანგვის) ეტაპებს, მაგრამ მხოლოდ საპირისპირო მიმართულებით. კატალიზი ხორციელდება იგივე ფერმენტებით.
არსებობს ოთხი გამონაკლისი - პირუვატის გარდაქმნა ოქსალოაცეტატად, გლუკოზა-6-ფოსფატი სუფთა გლუკოზად, ფრუქტოზა-1, 6-დიფოსფატი ფრუქტოზა-6-ფოსფატად და ოქსალოაცეტატი ფოსფოენოლად.py
მინდა გავაკეთო დათქმა, რომ ორივე პროცესი ორმხრივად რეგულირდება. ანუ თუ უჯრედი საკმარისად მიეწოდება ენერგიით, მაშინ გლიკოლიზი ჩერდება. რა ხდება ამის შემდეგ? გლუკონეოგენეზი იწყება! იგივეა საპირისპირო მიმართულებით. როდესაც გლიკოლიზი გააქტიურებულია, გლუკონეოგენეზი ღვიძლში და თირკმელებში ჩერდება.
რეგულაცია
განსახილველი თემის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ნიუანსი. რა შეიძლება ითქვას გლუკონეოგენეზის რეგულირებაზე? თუ ეს მოხდება გლიკოლიზის დროს მაღალი სიჩქარით, მაშინ შედეგი იქნება ატფ-ის მოხმარების უზარმაზარი ზრდა და სითბოს წარმოქმნა დაიწყება.
ეს პროცესები ურთიერთდაკავშირებულია. თუ, მაგალითად, გლუკოზის დინება იზრდება გლიკოლიზის გზით, მაშინ პირუვატის რაოდენობა გლუკონეოგენეზის მეშვეობით მცირდება.
ცალკე, უნდა ვისაუბროთ გლუკოზა-6-ფოსფატზე. ამ ელემენტს, სხვათა შორის, სხვა სახელი აქვს. მას ასევე უწოდებენ ფოსფორილირებულ გლუკოზას. ყველა უჯრედში ეს ნივთიერება წარმოიქმნება ჰექსოკინაზას რეაქციის დროს და შიღვიძლი - ფოსფოროლიზის დროს. ის ასევე შეიძლება გამოჩნდეს GNG-ის (წვრილ ნაწლავში, კუნთებში) ან მონოსაქარიდების გაერთიანების (ღვიძლის) შედეგად.
როგორ გამოიყენება გლუკოზა-6-ფოსფატი? პირველ რიგში, გლიკოგენის სინთეზირება ხდება. შემდეგ ორჯერ იჟანგება: პირველად ანაერობულ ან აერობულ პირობებში და მეორედ პენტოზაფოსფატის გზაზე. და ამის შემდეგ ის პირდაპირ გლუკოზაში გადაიქცევა.
როლი სხეულში
გლუკონეოგენეზის ფუნქცია ცალკე უნდა იყოს განხილული. როგორც ყველამ იცის, ადამიანის ორგანიზმში შიმშილის დროს აქტიურად გამოიყენება საკვები ნივთიერებების მარაგი. მათ შორისაა ცხიმოვანი მჟავები და გლიკოგენი. ეს ნივთიერებები იშლება არანახშირწყლოვან ნაერთებად, კეტომჟავებად და ამინომჟავებად.
ამ ნაერთების უმეტესობა არ გამოიყოფა ორგანიზმიდან. გადამუშავება მიმდინარეობს. ეს ნივთიერებები სისხლით გადადის სხვა ქსოვილებიდან ღვიძლში, შემდეგ კი გამოიყენება გლუკონეოგენეზის პროცესში გლუკოზის სინთეზისთვის. და ის არის ენერგიის მთავარი წყარო.
რა დასკვნაა? გლუკონეოგენეზის ფუნქციაა ორგანიზმში გლუკოზის ნორმალური დონის შენარჩუნება ინტენსიური ვარჯიშისა და ხანგრძლივი მარხვის დროს. ამ ნივთიერების მუდმივი მიწოდება აუცილებელია ერითროციტებისა და ნერვული ქსოვილისთვის. თუ ორგანიზმის რეზერვები მოულოდნელად ამოიწურა, მაშინ გლუკონეოგენეზი დაგეხმარებათ. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს პროცესი არის ენერგიის სუბსტრატების მთავარი მიმწოდებელი.
ალკოჰოლი და გლუკონეოგენეზი
ამ კომბინაციას ყურადღება უნდა მიექცეს, რადგან თემა შესწავლილია სამედიცინო დაბიოლოგიური თვალსაზრისი.
თუ ადამიანი მოიხმარს დიდი რაოდენობით ალკოჰოლს, მაშინ ღვიძლში წარმოქმნილი გლუკონეოგენეზი მნიშვნელოვნად შენელდება. შედეგი არის სისხლში გლუკოზის დაქვეითება. ამ მდგომარეობას ჰიპოგლიკემია ეწოდება.
ალკოჰოლის მიღებამ ცარიელ კუჭზე ან მძიმე ფიზიკური დატვირთვის შემდეგ შეიძლება გამოიწვიოს გლუკოზის დონის დაქვეითება ნორმის 30%-მდე.
რა თქმა უნდა, ეს მდგომარეობა უარყოფითად იმოქმედებს ტვინის მუშაობაზე. ეს ძალიან საშიშია, განსაკუთრებით იმ უბნებისთვის, რომლებიც აკონტროლებენ სხეულის ტემპერატურას. მართლაც, ჰიპოგლიკემიის გამო, ისინი შეიძლება დაეცეს 2 ° C ან მეტით, და ეს ძალიან სერიოზული ტენდენციაა. მაგრამ თუ ამ მდგომარეობაში მყოფ ადამიანს მიეცემა გლუკოზის ხსნარი, მაშინ ტემპერატურა სწრაფად დაუბრუნდება ნორმას.
მარხვა
დაწყებიდან დაახლოებით 6 საათის შემდეგ, გლუკონეოგენეზი იწყებს სტიმულირებას გლუკაგონით (ერთი ჯაჭვის პოლიპეპტიდი, რომელიც შეიცავს 29 ამინომჟავის ნარჩენებს).
მაგრამ ეს პროცესი აქტიურდება მხოლოდ 32-ე საათზე. სწორედ ამ მომენტში მას უკავშირდება კორტიზოლი (კატაბოლური სტეროიდი). ამის შემდეგ, კუნთების ცილები და სხვა ქსოვილები იწყებენ დაშლას. ისინი გარდაიქმნება ამინომჟავებად, რომლებიც წარმოადგენენ გლუკოზის წინამორბედებს გლუკონეოგენეზის პროცესში, ეს არის კუნთების ატროფია. სხეულისთვის ეს არის იძულებითი ღონისძიება, რომელიც მან უნდა მიიღოს, რათა ტვინმა მიიღოს გლუკოზის გარკვეული ნაწილი, რომელიც აუცილებელია ფუნქციონირებისთვის. ამიტომ ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ავადმყოფები გამოჯანმრთელდნენ ოპერაციებიდანდა დაავადება, მიიღო კარგი დამატებითი კვება. თუ ეს ასე არ არის, მაშინ კუნთები და ქსოვილები დაიწყებენ დაქვეითებას.
კლინიკური მნიშვნელობა
ზემოთ, მოკლედ ვისაუბრეთ გლუკონეოგენეზის რეაქციებზე და ამ პროცესის სხვა თავისებურებებზე. და ბოლოს, ღირს კლინიკური მნიშვნელობის განხილვა.
თუ გლუკონეოგენეზისთვის აუცილებელი სუბსტრატის სახით ლაქტატის გამოყენება შემცირდება, იქნება შედეგები: სისხლის pH-ის დაქვეითება და შემდგომში ლაქტური აციდოზის განვითარება. ეს შეიძლება მოხდეს გლუკონეოგენეზის ფერმენტების დეფექტის გამო.
აღსანიშნავია, რომ მოკლევადიანი ლაქტური აციდოზის დაძლევა შეუძლია ჯანმრთელ ადამიანებსაც. ეს ხდება კუნთების ინტენსიური მუშაობის პირობებში. მაგრამ შემდეგ ეს მდგომარეობა სწრაფად კომპენსირდება ფილტვების ჰიპერვენტილაციით და ორგანიზმიდან ნახშირორჟანგის მოცილებით.
სხვათა შორის, ეთანოლი ასევე მოქმედებს გლუკონეოგენეზზე. მისი კატაბოლიზმი სავსეა NADH-ის რაოდენობის ზრდით და ეს აისახება ბალანსზე ლაქტატდეჰიდროგენაზას რეაქციაში. ის უბრალოდ გადადის ლაქტატის წარმოქმნისკენ. ის ასევე ამცირებს პირუვატის წარმოქმნას. შედეგი არის გლუკონეოგენეზის მთელი პროცესის შენელება.
