Gliukoneogenezė ir jos funkcija organizmo energijos formavime

Žmogaus kūnas turi nepaprastą išgyvenimo būdą. Net kai trūksta energijos šaltinių, jūsų kūnas vis tiek gali atlikti procesą, vadinamą gliukoneogeneze, kad gautų energiją iš kitų šaltinių.

Kas yra gliukoneogenezė?

Šaltinis: WebMD

Gliukoneogenezė yra gliukozės susidarymo iš ne angliavandenių medžiagų procesas. Šis procesas gali pasireikšti gyvūnams, augalams, grybams, bakterijoms. Žmonėms gliukozė susidaro iš ne angliavandenių šaltinių kepenyse ir inkstuose.

Pagrindinis jūsų kūno energijos šaltinis yra cukrus (gliukozė). Cukrus, kurį gaunate su maistu, yra suskaidomas ir vyksta cheminių procesų serija, kad susidarytų adenozino trifosfatas (ATP). ATP yra medžiaga, pernešanti energiją kūno ląstelėms.

Kai organizmo gliukozės kiekis padidėja, kasa reaguos išskirdama insuliną. Šis hormonas veikia paversdamas gliukozės perteklių į energijos atsargas glikogeno pavidalu. Tada glikogenas saugomas raumenų ir kepenų ląstelėse.

Kai gliukozės nėra, jūsų kūnas turi pereiti prie kitų energijos šaltinių. Vykdydamas daugybę cheminių procesų ląstelėse, organizmas paverčia glikogeną atgal į gliukozę, kuri yra paruošta suskaidyti į ATP.

Tačiau šis procesas nevyksta nuolat, nes organizme taip pat gali pritrūkti glikogeno. Ši būklė dažniausiai atsiranda po to, kai organizmas negauna maisto aštuonias valandas dėl badavimo, mažai angliavandenių turinčios dietos ar kitų veiksnių.

Šiuo laikotarpiu glikogeno atsargos pradeda mažėti ir organizmui reikia gliukozės iš kitų šaltinių. Čia vyksta gliukoneogenezės procesas. Šis procesas ne angliavandenių medžiagas, tokias kaip laktatas, glicerolis ar aminorūgštys, pavers gliukoze.

Gliukoneogenezės energijos susidarymo etapai

Visų pirma, jūs turite žinoti, kokios medžiagos yra gliukoneogenezės „žaliavos“. Šiame procese dalyvauja trys junginiai, būtent:

  • laktatas, gaminamas dirbant kūno raumenims,
  • glicerolis, gaunamas skaidant trigliceridus riebaliniame audinyje, taip pat
  • amino rūgštys (ypač alaninas).

Šios trys medžiagos pereis sudėtingu cheminiu procesu, kad susidarytų medžiaga, vadinama piruvatu. Tada šiame piruvate vyksta gliukoneogenezė, kad susidarytų gliukozė.

Gliukozės susidarymas yra sudėtingas procesas, kuriame dalyvauja piruvatas ir kelių rūšių fermentai. Paprastais žodžiais tariant, toliau pateikiami žingsniai, kuriais piruvatas virsta gliukoze.

  1. Piruvatas paverčiamas fosfoenolpiruvatu (PEP) piruvato karboksilazės ir PEP karboksikinazės fermentų pagalba.
  2. PEP pavertimas fruktozės 6-fosfatu, naudojant fermentą fruktozės 1,6-bisfosfatazę. Šiame etape iš fruktozės – cukraus, kurio natūraliai yra vaisiuose, gaminami junginiai.
  3. Fruktozės 6-fosfatazės pavertimas gliukozės 6-fosfatu. Tada gliukozės 6-fosfatas paverčiamas gliukoze fermento gliukozės 6-fosfatazės pagalba.

Visą gliukoneogenezės procesą įtakoja hormonai, reguliuojantys cukraus kiekį kraujyje, tokie kaip gliukagonas ir kortizolis. Taigi, sutrikus šių hormonų veiklai, gali būti paveiktas ir gliukozės susidarymo procesas.

Gliukoneogenezės nauda žmogaus organizmui

Pagrindinė gliukoneogenezės funkcija yra palaikyti gliukozės stabilumą organizme, kai jūs negaunate maisto. Ši funkcija labai svarbi, nes kai kurie kūno audiniai naudojasi tik gliukoze kaip energijos šaltiniu.

Pavyzdžiui, smegenims reikia apie 120 gramų gliukozės, kad jos veiktų 24 valandas. Jei smegenys negauna pakankamai gliukozės, gali sutrikti nervinių ląstelių, reguliuojančių gebėjimą mąstyti, mokytis ir prisiminti, ryšys.

Smegenys gali pasikliauti kitais energijos formavimo procesais, tokiais kaip ketozė, bet ne raudonieji kraujo kūneliai, inkstų šerdis ir sėklidės. Kad šie trys audiniai galėtų normaliai funkcionuoti, jie turi gauti stabilų gliukozės kiekį.

Tai gali būti ne problema, jei badaujate tik kelias valandas, nes jūsų kūnas vis tiek gali išnaudoti sukauptą energiją glikogeno pavidalu. Jūsų kūnas gali paversti glikogeną į gliukozę, tada gliukozė gali būti paversta ATP.

Tačiau, kaip paaiškinta anksčiau, glikogeno atsargos bus išeikvotos, jei nevalgysite. Glikogeno atsargos kepenyse išsenka per 24 valandas, ir būtent šiuo metu organizmas pasikliauja gliukoneogeneze, kad gamintų gliukozę.

Vykdydamas šį procesą, kūnas vis dar gali normaliai dirbti esant mažai energijos. Gliukozės susidarymo iš ne angliavandenių medžiagų procesas taip pat padeda išvengti sveikatos problemų dėl mažo cukraus kiekio.