Gluconeogenesis memastikan sintesis semula glukosa dari piruvat, laktat and gliserol di dalam badan. Dengan cara ini, ia memastikan glukosa bekalan organisma dalam tempoh kelaparan. Gangguan dalam glukoneogenesis boleh membawa hingga berbahaya hipoglisemia.
Apa itu glukoneogenesis?
Reaksi glukoneogenesis berlaku terutamanya pada hati dan otot. Semasa glukoneogenesis, glukosa dihasilkan lagi dari produk pemecahan protein, karbohidrat, dan metabolisme lemak. Reaksi untuk glukoneogenesis berlaku terutamanya pada hati dan pada otot. Di sana, glukosa yang disintesis kemudian dikondensasikan menjadi glukogen, bahan simpanan yang berfungsi sebagai simpanan tenaga untuk bekalan tenaga yang cepat ke sel saraf, erythrocytes dan otot. Glukoneogenesis dapat menghasilkan 180 hingga 200 gram glukosa baru setiap hari. Glukoneogenesis dapat dilihat sebagai pembalikan glikolisis (pemecahan glukosa) kepada piruvat or laktat, tetapi tiga langkah reaksi mesti diganti dengan tindak balas pintasan atas alasan tenaga. Glikolisis menghasilkan piruvat (asid piruvik) atau, dalam keadaan anaerobik, laktat (anion dari asid laktik). Selanjutnya, asid piruvik juga terbentuk dari asid amino semasa kemerosotan mereka. Substrat lain untuk penggabungan glukosa adalah gliserol, yang berasal dari penurunan lemak. Ia ditukar menjadi dihydroxyacetone fosfat, yang bertindak sebagai metabolit dalam rantai sintesis glukoneogenesis untuk membina glukosa.
Fungsi dan peranan
Pertanyaan timbul mengapa glukosa harus dibina semula ketika sebelumnya dipecah oleh glikolisis untuk pengeluaran tenaga. Walau bagaimanapun, mesti diingat bahawa sel-sel saraf, yang otak, Atau erythrocytes sangat bergantung pada glukosa sebagai sumber tenaga. Sekiranya simpanan glukosa badan habis tanpa diisi dengan cukup cepat, hasilnya berbahaya hipoglisemia, malah boleh membawa maut. Dengan bantuan glukoneogenesis, normal darah tahap glukosa dapat tetap berterusan walaupun dalam tempoh kelaparan atau dalam keadaan kecemasan yang memakan tenaga. Sepertiga glukosa yang baru disintesis disimpan sebagai glukogen di hati dan dua pertiga pada otot rangka. Selama kelaparan yang berpanjangan, permintaan untuk glukosa menurun sedikit kerana penggunaan badan keton untuk pengeluaran tenaga ditetapkan sebagai jalur metabolik kedua. Peranan pusat dalam glukoneogenesis dimainkan oleh asid piruvat (piruvat) atau asid laktik (laktat) terbentuk daripadanya dalam keadaan anaerobik. Kedua-dua sebatian tersebut juga merupakan produk degradasi semasa glikolisis (gula rosak). Selain itu, piruvat juga terbentuk semasa pemecahan asid amino. Pada titik lain, gliserol dari pemecahan lemak juga dapat diubah menjadi metabolit glukoneogenesis, dimasukkan ke dalam proses ini. Oleh itu, glukoneogenesis menghasilkan glukosa sekali lagi dari produk pemecahan karbohidrat, protein, dan metabolisme lemak. Mekanisme pengawalseliaan badan sendiri memastikan bahawa glukoneogenesis dan glikolisis tidak berjalan berdampingan hingga tahap yang sama. Apabila glikolisis ditingkatkan, glukoneogenesis agak dilemahkan. Dalam fasa peningkatan glukoneogenesis, glikolisis pada gilirannya meningkat. Mekanisme pengawalseliaan hormon terdapat di dalam organisma untuk tujuan ini. Contohnya, jika banyak karbohidrat dibekalkan melalui makanan, yang darah tahap glukosa meningkat. Pada masa yang sama, pengeluaran insulin di pankreas dirangsang. Insulin memastikan bahawa glukosa dibekalkan ke sel. Di sana, ia dipecah untuk menghasilkan tenaga atau, jika keperluan tenaga rendah, ditukar menjadi asid lemak yang boleh disimpan sebagai trigliserida (lemak) dalam tisu adiposa. Apabila terdapat kekurangan bekalan karbohidrat (lapar, karbohidrat rendah) diet atau penggunaan glukosa tinggi dalam keadaan darurat), darah tahap glukosa pada mulanya menurun. Ini memerlukan insulinrakan sejawat hormon, hormon glukagon. Glukagon menyebabkan pemecahan glukogen yang tersimpan di hati menjadi glukosa. Apabila kedai-kedai ini habis, peningkatan glukoneogenesis dari asid amino mula mensintesis semula glukosa sekiranya kelaparan berterusan di dalam badan.
Penyakit dan penyakit
Apabila glukoneogenesis terganggu, badan mungkin mengalami hipoglisemia (rendah gula darah). Hipoglikemia boleh mempunyai banyak sebab. Oleh itu, mekanisme pengatur hormon membawa peningkatan glukoneogenesis sekiranya peningkatan permintaan glukosa atau pengurangan pengambilan karbohidrat. Rangkaian hormon insulin adalah hormon glukagon. Apabila tahap glukosa darah turun, pengeluaran glukagon meningkat, yang kemudian mendorong peningkatan glukoneogenesis. Pertama, glukogen yang tersimpan di hati dan otot dipecah dan ditukar menjadi glukosa. Apabila semua simpanan glukogen habis, amino glukogenik asid ditukar menjadi glukosa. Oleh itu, kerosakan otot berlaku untuk membekalkan tenaga kepada tubuh. Walau bagaimanapun, jika glukoneogenesis sukar dimulakan kerana pelbagai sebab, hipoglikemia berkembang, yang dalam kes yang teruk dapat terjadi membawa hingga tidak sedar dan bahkan mati. Contohnya, penyakit hati atau ubat-ubatan tertentu boleh menghalang glukoneogenesis. Alkohol penggunaan juga menghalang glukoneogenesis. Hipoglikemia yang teruk adalah keadaan darurat yang memerlukan rawatan perubatan yang cepat. Hormon penghasil glukoneogenesis lain adalah Kortisol. Kortisol adalah glukokortikoid dari korteks adrenal dan berfungsi sebagai tekanan hormon. Fungsinya untuk memberi tenaga dengan cepat semasa keadaan fizikal tertekan. Untuk melakukan ini, simpanan tenaga badan mesti diaktifkan. Kortisol merangsang penukaran amino asid dalam otot rangka menjadi glukosa sebagai sebahagian daripada glukoneogenesis. Sekiranya korteks adrenal terlalu aktif, contohnya disebabkan oleh tumor, kortisol terlalu banyak selalu dihasilkan. Gluconeogenesis kemudian berjalan pada kelajuan penuh. Dalam proses ini, pengeluaran glukosa yang berlebihan membawa kepada kerosakan otot, dan kelemahan sistem imun dan truncal obesiti. Gambaran klinikal ini dikenali sebagai sindrom Cushings.
