Глікогенез, глікогеноліз і глюконеогенез – це процеси, які здійснюються організмом для підтримки нормального рівня глюкози або цукру в крові. Ці три процеси контролюються секрецією певних гормонів в організмі. Ці гормони відіграють важливу роль у стимуляції різноманітних ферментів для утворення або розщеплення глікогену, а також у виробленні глюкози. Давайте більше дізнаємося про процеси глікогенезу, глікогенолізу та глюконеогенезу в організмі.
Глікогенез
Глікогенез - це процес утворення глікогену з глюкози або цукру в крові. Глюкоза використовується організмом для виробництва енергії. Цей процес відбувається, коли відбувається підвищення рівня глюкози в крові, наприклад, після їжі. Підвищений рівень глюкози може призвести до того, що підшлункова залоза виділяє гормон інсулін. Цей гормон потім стимулює фермент глікогенсинтазу, щоб запустити процес глікогенезу. Після закінчення цього процесу глюкоза у вигляді глікогену буде зберігатися в печінці та м’язах.
1. Функція глікогенезу
Процес глікогенезу служить для утворення глікогену з глюкози, щоб ці молекули можна було зберігати та використовувати пізніше, коли в організмі не буде доступної глюкози. Збережений глікоген – це не те саме, що жир, оскільки ця молекула часто використовується між прийомами їжі, коли рівень глюкози в крові падає. У цьому випадку організм буде використовувати запаси глікогену для виробництва глюкози в процесі глікогенолізу.
2. Процес глікогенезу
Процес глікогенезу починається, коли в клітині надлишок глюкози. Нижче наведено детальне пояснення цього процесу.
- Перш за все, молекула глюкози взаємодіє з ферментом глюкокіназою, який додає до глюкози фосфатну групу.
- Потім фосфатна група переноситься на іншу сторону молекули за допомогою ферменту фосфоглюкомутази.
- Третій фермент, UDP-глюкоза-пірофосфорилаза, бере цю молекулу і створює урацил-дифосфат глюкози. Ця форма глюкози має дві фосфатні групи разом з урацилом нуклеїнової кислоти.
- Спеціальний фермент, глікогенін, зв’язує урацил-дифосфат глюкози з УДФ-дифосфатом глюкози, утворюючи короткі ланцюги.
- Після того, як приблизно вісім молекулярних ланцюгів з’єднано разом, інші ферменти включаються, щоб завершити цей процес.
- Після цього до ланцюга додається глікогенсинтаза, а ферменти глікогену, що розгалужуються, допомагають створювати розгалуження в ланцюзі. Цей процес утворює більш щільні макромолекули, завдяки чому накопичення енергії в організмі стає ефективнішим.
[[Пов'язана стаття]]
Глікогеноліз
Глікогеноліз - це процес розщеплення молекул глікогену на глюкозу або цукор крові. В основному, глікоген - це енергія, що зберігається у формі довголанцюгової глюкози. Процес глікогенолізу може відбуватися в клітинах м’язів і печінки, коли організму потрібно більше енергії.
1. Функція глікогенолізу
Функція глікогенолізу полягає у виробленні енергії, коли організм голодний і не отримує їжі. Глікогеноліз виробляє глюкозу з глікогену, який потім використовується для виробництва енергії. Цей процес також може підтримувати рівень глюкози в крові, коли ви голодні і їжа не потрапляє в організм.
2. Процес глікогенолізу
Процес глікогенолізу в організмі регулюється гормонами. Нервові сигнали також можуть грати роль у міоцитах (м’язових клітинах). Глікогеноліз може відбуватися у відповідь на різні стани організму, такі як:
- Коли рівень цукру в крові падає (наприклад, натщесерце)
- Коли організм виробляє гормон адреналін, коли стикається з загрозою або невідкладністю.
У глікогенолізі можуть брати участь кілька різних ферментів. Одним із ферментів, які беруть участь у процесі глікогенолізу, є фермент глікогенфосфорилаза.
- Фермент глікогенфосфорилаза розриває зв’язок, який з’єднує глюкозу з глікогеном, замінюючи фосфорильну групу. На цьому етапі глікоген розщеплює глюкозу до глюкозо-1-фосфату.
- Потім фермент фосфоглюкомутаза перетворює глюкозо-1-фосфат на глюкозо-6-фосфат. Це форма молекули, яку клітини використовують для вироблення аденозинтрифосфату (АТФ), енергетичного носія в клітинах організму.
- Ферменти, що розгалужуються глікогеном, переміщують всі молекули глюкози в інші гілки, за винятком однієї, яка знаходиться в глікогенових з’єднаннях з іншими гілками.
- Нарешті, фермент альфа-глюкозидаза видаляє останню молекулу глюкози, яка, у свою чергу, видаляє гілку цієї молекули глюкози.
Глюконеогенез
Глюконеогенез – це процес синтезу або утворення нових молекул глюкози з джерел, відмінних від вуглеводів. Більшість цих процесів відбувається в печінці, а невелика частина – в корі нирок і тонкому кишечнику.
1. Функція глюконеогенезу
Функція глюконеогенезу полягає в підтримці здорового рівня цукру в крові, коли людина не їсть або голодна. Рівень цукру необхідно підтримувати, щоб вони могли використовуватися клітинами для вироблення енергетичної молекули АТФ. Коли їжа не надходить в організм, рівень цукру в крові знижується. У цей час в організмі немає надлишку вуглеводів з їжі, які можуть розщеплюватися на глюкозу. У процесі глюконеогенезу організм може використовувати інші молекули для розщеплення у вигляді глюкози, такі як амінокислоти, лактат, піруват і гліцерин.
2. Процес глюконеогенезу
Нижче наведено порушення процесу глюконеогенезу, що відбувається в організмі.
- Глюконеогенез починається в мітохондріях або цитоплазмі печінки або нирок. Спочатку дві молекули пірувату зазнають карбоксилування з утворенням оксалоацетату. Для цього потрібна одна молекула АТФ (енергії).
- Потім оксалоацетат відновлюється до малату за допомогою NADH, щоб його можна було транспортувати з мітохондрій.
- Після виходу з мітохондрій малат окислюється назад до оксалоацетату.
- Потім оксалоацетат утворює фосфоенолпіруват за допомогою ферменту PEPCK.
- Фосфоенолпіруват перетворюється на фруктозо-1,6-бісфосфат, а потім у фруктозо-6-фосфат. АТФ також використовується під час цього процесу, який по суті є зворотним гліколізом.
- Потім фруктозо-6-фосфат перетворюється на глюкозо-6-фосфат за допомогою ферменту фосфоглюкоізомерази.
- Потім глюкоза утворюється з глюкозо-6-фосфату в ендоплазматичному ретикулумі клітини за допомогою ферменту глюкозо-6-фосфатази. Для утворення глюкози фосфатна група видаляється, а глюкозо-6-фосфат і АТФ перетворюються на глюкозу і АДФ.
Це процес і функція глюконеогенезу, глікогенезу і глікогенолізу. Кожен із цих процесів може відбуватися в різних органах, за різних умов організму та залучати різні типи ферментів. Якщо у вас виникли запитання щодо проблем зі здоров’ям, ви можете безкоштовно звернутися до лікаря безпосередньо в програмі SehatQ Family Health. Завантажте програму SehatQ зараз з App Store або Google Play.
