Glukoneogeneza

Metabolizm glikogenu

 

Fizjologia

Instytut Ochrony Zdrowia

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Pile

2008/09

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Narządy  (głównie  mózg,  rdzeń  nerki,  soczewka,  rogówka,  jądro, 
pracujący  mięsień,  krwinki  czerwone)  wymagają  stałego  dopływu 
glukozy, substratu energetycznego.

Gdy  stężenie  glukozy  we  krwi  maleje,  uruchomiona  zostaje 

glikogenoliza

,  rozpad  glikogenu  wątrobowego,  jego  zapas 

wystarcza na 10-18 godzin. 

Wyczerpanie  tego  zapasu  uruchamia  biosyntezę  glukozy  z 
substratów  nie  będących  cukrami,  jak  np.  mleczan,  pirogronian, 
glicerol, szkielety węglowe niektórych aminokwasów. 

Proces ten to 

glukoneogeneza.

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza nie jest prostym odwróceniem glikolizy, która 

charakteryzuje się nieodwracalnością 3 spośród 10 reakcji. 

7  reakcji  odwracalnych  przebiega  w  kierunku  przeciwnym  niż  w 
glikolizie, ale przy udziale tych samych enzymów. 

Reakcje nieodwracalne katalizowane sa przez kinazy, nie zachodzą w 
glukoneogenezie.

Miejsce  glukoneogenezy  to  wątroba,  tu  powstaje  90%  glukozy,  kora 
nerki  syntetyzuje  tylko  10  %.  Tylko  w  tych  narządach  występują 
potrzebne enzymy

. 

Mięśnie 

są 

wielkim 

konsumentem 

glukozy, 

a 

nie 

producentem. Zachodzi w nich glikoliza, bo zawierają enzymy 
glikolizy, a nie glukoneogenezy.

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Karboksylacja 
pirogronianu

Dekarboksylacja 
szczawiooctanu

Glukoneogeneza

Defosforylacja  fruktozo-
1,6-bis-fosforanu

Defosforylacja  glukozo-
6-fosfo-ranu

Glukoneogeneza

Bilans glukoneogenezy

Powstanie  cząsteczki  glukozy  z  2  cząsteczek  pirogronianu 
wiąże  się  z  rozpadem  sześciu  wiązań  bogatych  w  energię.   
Rozpadają  się  4  cząsteczki  ATP    i    2  GTP.  Zużywają  się  2 
cząsteczki NADH + 2H

+

:

Wolna  glukoza,  w  odróżnieniu  od  jej  estrów  fosforanowych,  może 
opuszczać  komórkę,  przenikać  do  krwi  i  docierać  do  odległych 
narządów.

Glukoneogeneza

Metabolizm glikogenu

1. Biosynteza glikogenu – 

glikoneogeneza

2. Rozkład glikogenu - 

glikogenoliza

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Biosynteza glikogenu – glikoneogeneza

- zachodzi w cytosolu, 
- wymaga energii:

- w postaci ATP do fosforylacji glukozy,
- w postaci UDP do wytwarzania UDP-glukozy.

- do zainicjowania wymagany jest starter – krótki łańcuch 
oligosacharydowy
   złożony z reszt glukozy połączonych wiązaniem  -1,4-

glikozydowym

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Rozkład glikogenu - 

glikogenoliza

• Skracanie łańcucha

• Usuwanie rozgałęzień

• Przemiana glukozo-1-gosforanu – izomeryzacja do glukozo-

6-fosforanu; powstały w wątrobie zostaje przekształcony do 
glukozy,  która  może  przenikać  do  krwi  i  zasilać  inne 
narządy w substrat energetyczny,
powstały  w  mięśniach  szkieletowych  (brak  glukozo-6-
fosfatazy)  nie  może  opuszczać  komórki,  włącza  się  do 
glikolizy lub do glikogenogenezy.

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza

Regulacja biosyntezy i rozkładu glikogenu

1. W wątrobie glikogenogeneza nasila się w okresach sytości, 

a 

glikogenoliza 

w okresie głodu

2. W  mięśniach  szkieletowych  glikogenogeneza  nasila  się 

podczas 

spoczynku, 

a glikogenoliza podczas wysiłku 

3. Inaczej:  glikogenogeneza  jest  pobudzona  w  sytuacji,  gdy 

zawartość 

ATP 

w  komórce  i  dostępność  glukozy  są  duże,  natomiast 
glikogenoliza  nasila  się,  gdy  poziom  ATP  i  dostępność 
glukozy są małe.

4. Metabolizm glikogenu jest kontrolowany hormonalnie: 

• insulina 

pobudza glikogenogenezę,

• adrenalina i glukagon

 pobudzają glikogenolizę.