Glukoneogeneza
Tomasz Mrowiec
Glukoneogeneza jest to proces biosyntezy glukozy z związków niecukrowych do których możemy zaliczyć:
• mleczan
• pirogronian
• glicerol
• aminokwasy glukogenne
• aminokwasy gluko- i ketogenne
• kwasy tłuszczowe o nieparzystej liczbie atomów węgla
Tłumacząc to pojęcia bardziej prościej możemy powiedzieć iż glukogeneza to proces tworzenia przez nasz organizm glukozy, czyli najprostszego z wszystkich cukrów, wtedy gdy jest jej w organizmie zbyt mało. Do tego celu zostają wykorzystane opisane wyżej związki niecukrowe, w tym również aminokwasy.
Glukonoeogeneza obok rozpadu glikogenu jest to jedyny mechanizm utrzymujący stały poziom glukozy we krwi.
Glukonoeogeneza (jako lokalizacja subkomórkowa) zachodzi przede wszystkim w cytoplazmie oraz mitochondrium, natomiast sam proces przebiega tylko w wątrobie i korze nerki.
Witaminami, które są niezbędne do jego prawidłowego przebiegu są Witamina B3 oraz Witamina H.
Właściwy proces glukoneogenezy rozpoczyna się z pirogronianu i jest w dużej mierze odwróceniem procesu glikolizy.
Należy tutaj zwrócić szczególną uwagę na to, iż glukoneogeneza z glikolizą bardzo się zazębiają i większość (ponad 70%) odwracalnych reakcje glikolizy jest jednocześnie reakcjami glukoneogenezy.
Wprawdzie niektóre etapy są bardzo ciężkie do odwrócenia (np. przejście glukozy w glukozo-6-fosforan), dlatego w glukogenezie konieczne są dodatkowe enzymy, które umożliwiają "obejście" danego etapu.
Glukoneogeneza jako synteza glukozy z niewęglowodanowych prekursorów
Glukoneogeneza jako szlak metaboliczny odgrywa bardzo ważną rolę w komórkach naszego mózgu i
erytrocytach, w których glukoza stanowi jedyne paliwo energetyczne.
Dla przykładu można tutaj podać iż dzienne zapotrzebowanie całego organizmu na glukozę wynosi 160g, a w tym aż 120g glukozy potrzebuje nasz mózg.
Wartym wspomnienia jest tutaj również to iż podczas naszego szlaku glukoneogenezy, pirogronian przekształca się w glukozę (szlak ten w niektórych etapach jest odwróceniem glikolizy)
Regulacja glukoneogenezy:
Glukoneogeneza odpowiada za regulacje:
- fosfofruktokinazy i fruktozo-1,6- bisfosforanu
- kinazy pirogronianowej,
- karboksylazy pirogronianowej
- karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej
Brak węglowodanów w diecie
Jak wiemy, podczas intensywnego wysiłku fizycznego (tudzież mięśniowego) cukry stanowią priorytet w przemianach energetycznych i posiadana przez nas rezerwa węglowodanowa zgromadzone w postaci glikogenu ulega bardzo szybkiemu zużyciu. W celu utrzymania prawidłowej czynności tkanek nasz ustrój uruchamia mechanizm glukoneogenezy, który prowadzi do syntezy glukozy (najprostszego z wszystkich cukrów) z aminokwasów białek mięśniowych.
Reasumując: jeżeli bardzo drastycznie zmniejszymy węglowodany w naszej diecie to przy wysiłku fizycznym nasz organizm będzie "produkował" glukozę z aminokwasów białek mięśniowych.
Istnieją również badania z 2011roku, które wykazują iż glukoneogeneza możliwa jest również z kwasów tłuszczowych i wszystkich aminokwasów (poza leucyną).
Wychodzi z tego fakt iż nasz organizm jest niesamowicie adaptacyjny, natomiast po jakim czasie się do tego zaadaptuje i jakie będą tego finalne skutki to proszę pytać osób na diecie ketogennej, której nie jestem zwolennikiem
Glukogeneza a glutamina
Do jednych z zastosowań glutaminy możemy zaliczyć fakt iż jest ona aminokwasem glikogenicznym. Oznacza to, iż jest wstanie konwertować do cukrów, co w efekcie skutkuje szybkim wytworzeniem energii.
Stosując diety ketogenne oraz niskokaloryczne, odpowiednio wysoki poziom glutaminy (z pożywienia oraz suplementacji) jest wstanie zabezpieczyć nasze mięsnie przed ich degradacją.
Kortyzol a glukoneogeneza
Zadaniem glukoneogenezy jest wytworzenie węglowodanów z materiału nie węglowodanowego.
Kortyzol niestety ale poprzez nasilenie procesu glukoneogenezy przełącza ścieżki metabolizmu węglowodanów, przez co naszym materiałem stają się uwolnione uprzednio z mięśni aminokwasy oraz kwasy organiczne.
Mleczan a glukoneogeneza
Generalnie proces jest zbyt skomplikowany by go szczegółowo opisać, więc przedstawię go w kilku punktach. (jest to cykl Corich-a)
1. Podczas intensywnego wysiłku w naszych mięśniach produkowany jest mleczan.
2. Jego Regeneracja odbywa się poprzez redukcję pirogronianu do mleczanu.
3. Wyprodukowany w mięśniach mleczan transportowany jest z prądem krwi do wątroby, gdzie ulega utlenieniu przez dehydrogenazę mleczanową do pirogronianu.
Ten na drodze glukoneogenezy ulega konwersji do glukozy (opis był bardziej szczegółowo opisany wyżej)
