Glükoneogenezis - Wikipédia
Glükoneogenezis egy olyan metabolikus út, amelyben a glükóz nem szénhidrátos szén-szubsztrátokból, például laktátból, glicerinből és glikogén aminosavakból képződik.
Ez a két fő mechanizmus egyike, amelyet sok szervezet alkalmaz a vércukorszint viszonylag szoros szinten tartása és a hipoglikémia megelőzése érdekében. A vércukorszint fenntartásának másik eszköze a glikogén lebontása - a glikogenolízis. [1]
Tartalom
- 1 A glükoneogenezis szubsztrátjai
- 2 Reakciók
- 3 Energiamérleg
- 4 Rendelet
- 4.1 A legfontosabb enzimek indukálása és visszaszorítása több órát igényel
- 4.2 A kovalens módosítás reverzibilis foszforilezéssel/defoszforilezéssel biztosítja az enzimaktivitás gyors szabályozását
- 4.3 Alloszterikus szabályozás - gyors típusú szabályozás
- 5 Források
- 6 Lásd még
A glükoneogenezis szubsztrátjai [szerkesztés] kód szerkesztése]
A laktátot az izmok visszaszállítják a májba (Curie-ciklus), ahol a laktát-dehidrogenáz enzim piruváttá alakítja. A piruvát a metabolikus út első szubsztrátja, amely felhasználható glükóz előállításához. [4]
A Krebs-ciklus összes köztiterméke, az aminosavak (a lizin vagy a leucin kivételével) és a glicerin oxalacetáttá történő metabolizmusuk révén a glükoneogenezis szubsztrátjaiként működhetnek. [4] Az aminosavak transzaminálása vagy dezaminálása megkönnyíti szénvázaik bejutását a ciklusba közvetlenül (piruvát vagy oxaloacetát formájában) vagy közvetett módon a citromsavciklus révén (α-ketoglutarát (α-KG), szukcinil-CoA, fumarát).
Az, hogy a zsírsavak átalakulhatnak-e glükózzá az állatokban, biokémiai kérdés. [5] A triacil-gliceridek részét képező glicerin felhasználható a glükoneogenezisben, foszforilezve glicerin-3-foszfáttá a glicerin-kináz enzimből, amely fehér zsírszövetben nincs (nem expresszálódik), és ezt követően dihedi-aceton-foszfáttal (DHAF). ) glicerin-3-foszfát dehidrogeneziséből származik. A zsírsavak bomlásának fő terméke, a β-oxidációs folyamatban az acetil-CoA nem használható glükózszintézishez, a piruvát-dehidrogenáz reakció (PDHA) irreverzibilitása miatt, acetil-CoA piruvát nem szintetizálható.
A páratlan szénatomszámú, hosszú szénláncú zsírsavakról ismert, hogy acetil-CoA-vá (2 C-atom) és egy propionil-CoA-molekulává (3 C-atomdal) oxidálódnak, amely a szukcinil- CoA (propionil-CoA karboxiláz)., Metilmalonil-CoA racemáz, metilmalonil-CoA mutáz), amely CTC reakcióval oxaloacetáttá, FEP-vé alakítható és glükoneogenezisben használható. A növényekben és különösen a magokban a glioxalát-ciklus felhasználható a zsírsavak (acetát) átalakítására a szervezet elsődleges szénforrásává. A glioxalátciklus négy szénsav-tejsavat (dikarbonsavat) eredményez, amelyek szerepet játszhatnak a glükoneogenezisben. [4]
A glioxalátciklus emberben való létezését nem igazolták, és széles körben úgy gondolják, hogy a zsírsavak nem képesek közvetlenül átalakulni glükózzá az emberben. A szén-14 azonban megtalálható a glükózban, ha zsírsavak szolgáltatják. [6]
Reakciók [szerkesztés] kód szerkesztése]
A glükoneogenezis egy út, amely tizenegy enzim által katalizált reakcióból áll. A felhasznált szubsztrátumtól függően a mitokondriumban vagy a citoplazmában indulhat el. Sok reakció reverzibilis és azonos a glikolízissel, ugyanazokat a májenzimeket alkalmazva, amelyek ellentétes irányban katalizálják a reakciókat. A glükoneogenáz 4 specifikus enzimmel rendelkezik (piruvát-karboxiláz, foszfoenol-piruvát-karboxi-kináz (FEPKK), fruktóz-1,6-biszfoszfatáz, glükóz-6-foszfatáz), amelyek képesek visszafordítani a glikolanáz, a hexonacu, a dehidrogenáz visszafordíthatatlan reakcióit). hogy ellenkező irányban folyjon. Az irreverzibilis glikolízis reakciók olyan reakciók, amelyek ATP-t alkalmaznak vagy előidéznek, erősen exergonikus reakciók, kivéve a glicerát-kináz reakciót, amely az előremenő és a fordított reakció szabad energiájának kicsi különbsége miatt további enzim alkalmazása nélkül mindkét irányban haladhat.
A reakciók száma függ a glükózszintézishez használt kezdeti szubsztráttól.
Energiamérleg [szerkesztés] kód szerkesztése]
Egy glükózmolekula (hexóz, 6 C-atom) két piruvátmolekulából (trióz, 3 C-atom) történő szintéziséhez 6 makroerg kötés kerül felhasználásra: [7]
A reakció specifikus
Rendelet [szerkesztés] kód szerkesztése]
A glikolízis és a glükoneogenezis ugyanazon az úton jár, de ellentétes irányban, és kölcsönösen szabályozottak.
A szubsztrátok jelenlétében bekövetkező változások felelősek az anyagcsere legtöbb változásáért, amelyek közvetlenül vagy közvetve a hormonális szekréció változásain keresztül hatnak. Három mechanizmus felelős a szénhidrát-anyagcserében részt vevő enzimek aktivitásának szabályozásáért: (1) az enzimszintézis sebességének változása, (2) kovalens módosítás reverzibilis foszforilációval/defoszforilezéssel, és (3) alloszterikus effektorok.