Глюконеогенезата е процесът на синтезиране на глюкоза в организма от източници, които не са въглехидрати, като лактат и пируват. Това е биосинтезата на нова глюкоза, а не от глюконеогенезата, може да се разглежда като обратния анаболен процес на гликолизата, разграждането и извличането на енергия от глюкозата.
Нормална диета срещу диета с ниско съдържание на въглехидрати
Всички клетки на тялото ни могат да използват глюкоза, а няколко от тях са зависими от нея.
Ако сте били консумират нормална диета, тялото ви получава много глюкоза от средната американска храна, която консумирате. Например, нишестета (изобилни в зърната, включително брашно, картофи и т.н.) са по същество дълги вериги на глюкоза. В допълнение, естествено срещащите се захари като добавени захари са изобилни в диетите на повечето хора. Ако обаче въглехидратите не се консумират, тялото ще направи глюкоза от други източници. Въпреки, че процесът използва прекомерна енергия и буквално е обратният процес на това как тялото обикновено получава енергия, глюкозеногенезата е работа за метаболизма на организма ви, за да получите и поддържате енергията, която му е необходима, за да изпълнявате нормални телесни функции.
Глюконеогенеза и черния дроб
Процесът на глюконеогенеза се осъществява предимно в черния дроб, където глюкозата е направена от аминокиселини (протеин), глицерол (гръбнакът на триглицеридите , първичната молекула за съхранение на мазнини) и междинни продукти на метаболизма на глюкозата като лактат и пируват.
Лактатът се произвежда чрез разграждане на мускулната тъкан и се изпраща в черния дроб чрез кръвообращението. През нощта, когато не сме яли няколко часа, тялото започва да произвежда глюкоза чрез глюконеогенеза. Ето как работи процесът.
Трите стъпки в глюконеогенезата
- Превръщането на пируват в фосфоенолпирубинова киселина (PEP) е първата стъпка в глюконеогенезата. Има няколко стъпки, необходими за превръщането на пируват в PEP, включително специфични ензими. Например, пируват карбоксилаза, РЕР карбоксикиназа и малат дехидрогеназа са отговорни за това превръщане. Пируватната карбоксилаза се намира на митохондриите и превръща пируват в оксалоацетат. Оксалоацетат не може да премине през митохондриалните мембрани, така че първо трябва да се превърне в малат чрез малат дехидрогеназа. Малатът след това може да премине митохондрийната мембрана в цитоплазмата, след което да се превърне обратно в оксалоацетат с друга малат дехидрогеназа. Накрая, оксалоацетат се превръща в PEP чрез ПЕП карбоксикиназа. Следващите няколко стъпки са точно същите като гликолизата, само процесът е в обратна посока.
- Втората стъпка, която се различава от гликолизата, е превръщането на фруктоза-1,6-bP в фруктоза-6-Р с употребата на ензима фруктоза-1,6-фосфатаза. Превръщането на фруктоза-6-Р в глюкоза-6-Р използва същия ензим като гликолизата, фосфоглюкоизомеразата.
- Последната стъпка, която се различава от гликолизата, е превръщането на глюкоза-6-Р в глюкоза с ензима глюкоза-6-фосфатаза. Този ензим се намира в ендоплазмения ретикулум.
Значението на глюкозата за вашето тяло и вашият мозък
Глюкозата е основният източник на енергия за тялото и мозъка. Глюконеогенезата гарантира, че при отсъствието на глюкоза от гликолиза те се поддържат критичните граници на глюкозата, когато липсва въглехидрати. Само мозъкът използва до 100 грама глюкоза на ден. Тялото може бързо да използва глюкозата за енергия.
Източници:
Диетични референтни количества за енергийни, въглехидрати, фибри, мазнини, мастни киселини, холестерол, протеини и аминокиселини (Macronutrients) (2005 г.), Институт по медицина, хранене и хранене, Национална академия на науките.
Медицинската биохимия страница.com януари 2016.
UC Davis. Глюконеогенезата. ChemWiki 2016.