Glikogeneza, glikogenoliza i glukoneogeneza to procesy przeprowadzane przez organizm w celu utrzymania prawidłowego poziomu glukozy lub cukru we krwi. Te trzy procesy są kontrolowane przez wydzielanie określonych hormonów w organizmie. Hormony te odgrywają rolę w stymulowaniu różnych enzymów do pracy w tworzeniu lub rozkładaniu glikogenu, a także produkcji glukozy. Dowiedzmy się więcej o procesach glikogenezy, glikogenolizy i glukoneogenezy w organizmie.
Glikogeneza
Glikogeneza to proces tworzenia glikogenu z glukozy lub cukru we krwi. Glukoza jest wykorzystywana przez organizm do produkcji energii. Proces ten ma miejsce, gdy następuje wzrost poziomu glukozy we krwi, na przykład po jedzeniu. Podwyższony poziom glukozy może powodować wydzielanie przez trzustkę hormonu insuliny. Hormon ten następnie stymuluje enzym syntazę glikogenu do rozpoczęcia procesu glikogenezy. Pod koniec tego procesu glukoza w postaci glikogenu będzie magazynowana w wątrobie i mięśniach.
1. Funkcja glikogenezy
Proces glikogenezy służy do wytworzenia glikogenu z glukozy, aby te cząsteczki mogły być przechowywane i wykorzystywane w późniejszym czasie, gdy organizm nie ma dostępnej glukozy. Zmagazynowany glikogen to nie to samo co tłuszcz, ponieważ cząsteczka ta jest często stosowana między posiłkami, kiedy poziom glukozy we krwi spada. W takim przypadku organizm pobierze rezerwy glikogenu do produkcji glukozy w procesie glikogenolizy.
2. Proces glikogenezy
Proces glikogenezy rozpoczyna się, gdy w komórce występuje nadmiar glukozy. Poniżej znajduje się szczegółowe wyjaśnienie tego procesu.
- Przede wszystkim cząsteczka glukozy oddziałuje z enzymem glukokinazą, który dodaje do glukozy grupę fosforanową.
- Grupa fosforanowa jest następnie przenoszona na drugą stronę cząsteczki za pomocą enzymu fosfoglukomutazy.
- Trzeci enzym, pirofosforylaza UDP-glukozy, pobiera tę cząsteczkę i tworzy uracyl-difosforan glukozy. Ta forma glukozy ma dwie grupy fosforanowe wraz z uracylem kwasu nukleinowego.
- Specjalny enzym, glikogenina, wiąże uracyl-difosforan glukozy z glukozą UDP-difosforan, tworząc krótkie łańcuchy.
- Po związaniu około ośmiu łańcuchów molekularnych, inne enzymy wkraczają, aby zakończyć ten proces.
- Następnie syntaza glikogenu dodaje się do łańcucha, a enzymy rozgałęziające glikogen pomagają tworzyć rozgałęzienia w łańcuchu. Proces ten tworzy gęstsze makrocząsteczki, dzięki czemu magazynowanie energii w organizmie staje się bardziej wydajne.
[[Powiązany artykuł]]
Glikogenoliza
Glikogenoliza to proces rozkładania cząsteczek glikogenu na glukozę lub cukier we krwi. Zasadniczo glikogen to energia magazynowana w postaci długołańcuchowej glukozy. Proces glikogenolizy może zachodzić w komórkach mięśniowych i wątrobowych, gdy organizm potrzebuje większej produkcji energii.
1. Funkcja glikogenolizy
Funkcja glikogenolizy polega na wytwarzaniu energii, gdy organizm jest głodny i nie przyjmuje pokarmu. Glikogenoliza wytwarza glukozę z glikogenu, która jest następnie wykorzystywana do produkcji energii. Proces ten może również utrzymywać poziom glukozy we krwi, gdy jesteś głodny i do organizmu nie dostaje się żaden pokarm.
2. Proces glikogenolizy
Proces glikogenolizy jest regulowany przez hormony w organizmie. Sygnały nerwowe mogą również odgrywać rolę w miocytach (komórkach mięśniowych). Glikogenoliza może wystąpić w odpowiedzi na różne stany organizmu, takie jak:
- Kiedy poziom cukru we krwi spada (np. na czczo)
- Kiedy organizm wytwarza hormon adrenalinę w obliczu zagrożenia lub pilności.
W glikogenolizę może być zaangażowanych kilka różnych enzymów. Jednym z enzymów biorących udział w procesie glikogenolizy jest enzym fosforylaza glikogenu.
- Enzym fosforylaza glikogenu rozerwie wiązanie łączące glukozę z glikogenem, zastępując grupę fosforylową. Na tym etapie glikogen rozkłada glukozę na glukozo-1-fosforan.
- Enzym fosfoglukomutaza następnie przekształca glukozo-1-fosforan w glukozo-6-fosforan. Jest to forma cząsteczki, której komórki używają do wytwarzania adenozynotrójfosforanu (ATP), nośnika energii w komórkach organizmu.
- Enzymy rozgałęziające glikogen przenoszą wszystkie cząsteczki glukozy do innych rozgałęzień, z wyjątkiem jednej, która znajduje się w połączeniach glikogenu z innymi rozgałęzieniami.
- Wreszcie enzym alfa glukozydaza usuwa ostatnią cząsteczkę glukozy, która z kolei usuwa gałąź tej cząsteczki glukozy.
Glukoneogeneza
Glukoneogeneza to proces syntezy lub tworzenia nowych cząsteczek glukozy ze źródeł innych niż węglowodany. Większość tych procesów zachodzi w wątrobie, a niewielka ich część w korze nerkowej i jelicie cienkim.
1. Funkcja glukoneogenezy
Funkcją glukoneogenezy jest utrzymanie prawidłowego poziomu cukru we krwi, gdy osoba nie jadła lub jest głodna. Poziom cukru musi być utrzymywany, aby mógł być wykorzystany przez komórki do wytworzenia cząsteczki energii ATP. Kiedy do organizmu nie dostaje się pokarm, poziom cukru we krwi spada. W tej chwili organizm nie ma nadmiaru węglowodanów z pożywienia, które można rozłożyć na glukozę. W procesie glukoneogenezy organizm może wykorzystywać inne cząsteczki do rozbicia w postaci glukozy, takie jak aminokwasy, mleczan, pirogronian i glicerol.
2. Proces glukoneogenezy
Poniżej znajduje się załamanie procesu glukoneogenezy zachodzącego w organizmie.
- Glukoneogeneza rozpoczyna się w mitochondriach lub cytoplazmie wątroby lub nerek. Najpierw dwie cząsteczki pirogronianu ulegają karboksylacji, tworząc szczawiooctan. Do tego potrzebna jest jedna cząsteczka ATP (energii).
- Szczawiooctan jest następnie redukowany do jabłczanu przez NADH, dzięki czemu może być transportowany z mitochondriów.
- Po opuszczeniu mitochondriów jabłczan jest z powrotem utleniany do szczawiooctanu.
- Szczawiooctan tworzy następnie fosfoenolopirogronian przy użyciu enzymu PEPCK.
- Fosfoenolopirogronian jest przekształcany do fruktozo-1,6-bisfosforanu, a następnie do fruktozo-6-fosforanu. ATP jest również używany podczas tego procesu, który jest zasadniczo odwróconą glikolizą.
- Fruktozo-6-fosforan jest następnie przekształcany w glukozo-6-fosforan przy użyciu enzymu fosfoglukoizomerazy.
- Glukoza jest następnie tworzona z glukozo-6-fosforanu w retikulum endoplazmatycznym komórki za pośrednictwem enzymu glukozo-6-fosfataza. Aby utworzyć glukozę, grupa fosforanowa jest usuwana, a glukozo-6-fosforan i ATP są przekształcane w glukozę i ADP.
To jest proces i funkcja glukoneogenezy, glikogenezy i glikogenolizy. Każdy z tych procesów może zachodzić w różnych narządach, w różnych warunkach organizmu i angażować różne typy enzymów. Jeśli masz pytania dotyczące problemów zdrowotnych, możesz bezpłatnie zwrócić się do lekarza bezpośrednio w aplikacji zdrowotnej rodziny SehatQ. Pobierz aplikację SehatQ teraz z App Store lub Google Play.
