Glukoneogeneza Biochemia AHE Pielęgniarstwo

Hasła

ł

ar

Glukoneogeneza, proces, w którym zachodzi synteza glukozy z prekursorów nie będących cukrami, ma duże znaczenie dla podtrzymania zawartości glukozy we krwi podczas głodowania lub intensywnego wysiłku fizycznego. Dla mózgu i erytrocytów glukoza , z krwi jest prawie wyłącznym źródłem energii. Glukoneogeneza zachodzi głównie w wątrobie> a w mniejszym stopniu w nerkach. Większość enzymów glukoneogenezy znajduje się w cytozolu, natomiast karboksylaza pirogronianowa jest umiejscowiona w matiiku mitochondrialnej, a glukozo-6-fosfataza związana jest z retikulum endoplazmatycznym gładkim.

Pirogronian jest przekształcany w szczawiooctan (przez karboksylazy pirogronianową). Szczawiooctan ulega dekarboksylacji i fosforylacji tln fosfoenolopirogronianu (PEP) działaniem karboksykinazy fosfoenolopirogronianowej (karboksykinaza PEP). Z kolei PEP jest przekształcany do fruktozo-l,6-bisfosforanu dzięki bezpośredniemu odwróceniu kilku reakcji glikolitycznych. Następnie fruktozo-l,6-bisfosforan zostaje zdefosforylowany do fruktozo-6-fosforanu (przez fruktozo-l,6-bisfosfatazę), a dalej przekształcony w glukozo-6-fosforan (przez fosfoglukoizomerazę),

W końcu, z glukozo-6-fosforanu zdefosforylowanego przez glukozo-6-fosfatazę otrzymujemy glukozę.

Zapotrzebowanie

energetyczne

Transport

szczawiooctanu

......................................,.J

Synteza jednej cząsteczki glukozy z dwóch cząsteczek pirogronianu wymaga sześciu cząsteczek ATP. Ą    —S.    ■'

ZT fr P,

Szczawiooctan,_produkt pierwszej reakcji glukoneogenezy, musi opuścić mitochondrium i przejść do cytozolu, w którym są zlokalizowane następne reakcje enzymatyczne. Ponieważ wewnętrzni błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla szczawiooctanu, zostaje on przekształcony w jabłczan przez mitochondrialną dehyarogenazę jąbłczanawą. Jabłczan opuszcza mitochondrium iw cytozolu zostaje z powrotem przekształcony w szczawiooctan przez cytoplazmatyczną dehydrogenazę jabłczanową.

Aktywacja

karboksylazy

pirogronianowej

Szczawiooctan, produkt reakcji katalizowanej przez karboksylazy pirogronianową, funkcjonuje zarówno jako ważny intermediat w utlenianiu acetylo-CoA, jak i jako prekursor glukoneogenezy. Aktywność karboksylazy pirogronianowej zależy od obecności acetylo-CoA, w związku z tym im wyższy jest poziom acetylo-CoA, tym więcej powstaje szczawiooctanu.

Przeciwstawna regulacja glikolizy i glukoneogenezy

Gdyby glikoliza i glukoneogeneza działały równocześnie, rezultatem netto byłby cykl jałowy prowadzący do hydrolizy dwóch cząsteczek ATP i dwóch cząsteczek GTP. Temu zapobiega przeciwstawna regulacja na poziomie trzech odmiennych enzymów każdego szlaku.