Глюконеогенез - студопедія
Глюконеогенез - синтез глюкози з з'єднань невуглеводної природи.
В організмі дорослої людини за добу може синтезуватися до 250 г глюкози.
Глюконеогенез здійснюється головним чином у печінці (синтезуєте до 90% всієї глюкози), в кірковій речовині нирок і в ентероцитах (зовсім небагато).
Глюконеогенез стимулюється при тривалому голодуванні, при обмеженні надходження вуглеводів з їжею, в період відновлення після м'язової навантаження, у новонароджених в перші години після народження.
Субстрати глюконеогенезу. Щирими субстратами глюконеогенезу являються піруват. оксалоацетат. фосфодіоксиацетон. які безпосередньо включаються в цей процес. Всі речовини невуглеводної природи, що дають ці метаболіти, є субстратами глюконеогенезу: лактат → ПВК, метаболіти циклу Кребса → ЩУК, гліцерин → фосфодіоксиацетон, пропіоніл-КоА → метаболіти циклу Кребса → ЩУК, глюкогенние амінокислоти → ПВК або ЩУК. Головне джерело субстратів глюконеогенезу - глюкогенние амінокислоти. До глюкогенних амінокислот відносяться всі Протеїногенні амінокислоти, крім лейцину і лізину.
2ПВК + 4АТФ + 2ГТФ + 2НАДН. Н + + 2Н + + 6Н2 Про ® Глюкоза + 4АДФ + 2ГДФ + 6Фн + 2НАД +
Глюконеогенез протікає, в основному, тим самим шляхом, що і гліколіз, але в зворотному напрямку. Для обходу трьох ключових реакцій гліколізу використовуються чотири специфічних ферменту глюконеогенезу.
Ключові ферменти і ключові реакції глюконеогенезу:
½ Біотин ½
С = О + СО2 + АТФ ¾¾¾¾¾® СН2 + АДФ + ФН
½ Å ½
Піруват ½ оксалоацетата
Фруктозо-1,6-бісфосфат + Н2 Про ¾¾¾®Фруктозо-6-фосфат + ФН
Глюкозо-6-фосфат + Н2 Про ¾¾¾® Глюкоза + ФН
Енергетичний баланс. На синтез молекули глюкози з двох молекул пірувату витрачається 4АТФ і 2ГТФ (6АТФ). Енергію для глюконеогенезу поставляє процес # 946; -окіс-лення жирних кислот.
Регуляція глюконеогенезу. Глюконеогенез стимулюється в умовах гіпоглікемії при низькому рівні інсуліну і переважання його антагоністів (глюкагону, катехоламінів, глюкокортикоїдів).
1. Регуляція активності ключових ферментів:
· Фруктозо-1,6-БІСФОСФАТАЗИ по аллостеріческому механізму активується АТФ, інгібірутся Фр-1,6-ФФ і АМФ;
· Піруваткарбоксілази активується СН3 СО
КоА (аллостерічеський активатор).
2. Регуляція кількості ключових ферментів: глюкокортикоїди і глюкагон індукують синтез ключових ферментів, а інсулін - репресує.
3. Регуляція кількості субстрату: кількість субстратів глюконеогенезу збільшується під дією глюкокортикоїдів (катаболічну дію на білки м'язової і лімфоїдної тканини, на жирову тканину), а також глюкагону (катаболічну дію на жирову тканину).
Біологічна роль глюконеогенезу:
1.Поддержаніе рівня глюкози в крові. При тривалому голодуванні (голодування більше доби) глюконеогенез є єдиним процесом, який поставляє глюкозу в кров.
2. Повернення лактату в метаболічний фонд вуглеводів. Лактат, що утворюється в процесі анаеробного окислення глюкози в еритроцитах і скелетних м'язах, транспортується кров'ю в печінку і перетворюється в гепатоцитах в глюкозу. Це так званий межорганную цикл Корі.
3. Запобігання лактатацидозу, тобто в ході глюконеогенезу лактат крові перетворюється в глюкозу.