From Wikipedia, the free encyclopedia
Glukoneogeneza (skraćeno: GNG) je metabolički proces proizvodnje glukoze iz supstrata koji po sastavu nisu ugljikohidrati. Najčešći supstrati koji ulaze u proces pretvorbe u glukozu su mliječna kiselina, glicerol i glukogene aminokiseline.
Ovaj metabolički put predstavlja jedan od dva osnovna mehanizma kojim čovjek i gotovo sve životinje održavaju vrijednosti glukoze u krvi konstantnim u slučaju manjka ugljikohidrata, sprječavajući tako hipoglikemiju. Drugi je mehanizam glikogenoliza, tj. razgradnja rezervi glikogena u glukozu.[1]
Glukoneogeneza je sveprisutan proces, kojeg nalazimo u metabolizmu biljaka, životinja, gljiva, bakterija i još jednostavnijih organizama.[2] Kod viših životinja odvija se uglavnom u jetri, a u manjoj mjeri u kori (korteksu) nadbubrežne žlijezde. Aktivacija glukoneogeneze karakteristična je za vrijeme gladi, posta, dijeta s vrlo niskim prinosom ugljikohidrata ili velikog fizičkog napora. Ovaj metabolički put predviđa niz reakcija koje su egzoergonske (zahtijevaju utrošak energije), stoga se za vrijeme reakcija troše visokoenergetske molekule kao ATP i GTP. Gotovo se uvijek tijekom glukoneogeneze pojavljuje i ketoza. Pošto je ovaj proces jedan od osnovnih izvora glukoze u krvi, proizvedeni su i lijekovi, kao npr. metformin, koji inhibiraju glukoneogenezu i stimuliraju prijenos glukoze iz krvi u stanice. Ovi su lijekovi postali vrlo bitni za liječenje dijabetesa tipa 2.[3]
Preživači apsorbiraju ugljikohidrate iz hrane proizvedene tako da mikroorganizmi koji žive buragu razgrađuju celulozu iz prožvakanih biljaka. Kod preživača se, dakle, glukonegeneza neprestano odvija, nezavisno od gladi, fizičkog napora ili vrste prehrane.[4]
Osnovne molekule koje u ljudskom metabolizmu ulaze u glukoneogenezu kao supstrati su mliječna kiselina (laktat), glicerol, koji ulazi u sastav triglicerida, te aminokiseline alanin i glutamin. One čine 90% svih supstrata koji ulaze u glukoneogenezu. Ostali su supstrati uglavnom glukogene aminokiseline i svi međuspojevi Krebsovog ciklusa koji mogu ući u glukoneogenezu tako da se prije pretvore u oksalacetat.
Kod preživača je osnovni supstrat glukoneogeneze propionat.[4][5]
Mliječna se kiselina stvara kao posljedica rada mišića i prenosi se krvotokom u jetru, gdje se pretvara u piruvat u tzv. Corijevom ciklusu putem enzima laktat dehidrogenaze. Piruvat je prvi supstrat glukoneogeneze, koja ga pretvara u glukozu.[6]
Glukogene aminokiseline prolaze proces transaminacije ili deaminacije, prije nego uđu u proces glukoneogeneze. Tim se putem izravno dobiju supstrati za glukoneogenezu, kao npr. piruvat ili oksalacetat ili se dobiju međuspojevi Krebsovog ciklusa koji indirektno, daljom transformacijom ulaze u glukoneogenezu.
Treći najčešći supstrat glukoneogeneze je glicerol, koji se oslobađa razgradnjom trigicerida. Glicerol ne može biti izravno iskorišten, već se mora transformirati u gliceraldehid-3-fosfat u nizu reakcija koje se odvijaju u jetri.
Kod sisavaca se glukoneogeneza odvija prvenstveno u jetri,[7] a u manjoj mjeri u bubregu[7] i tankom crijevu.[8] Postoje bitne razlike u vrsti prekursora koji ulaze u reakciju glukoneogeneze u navedenim organima. Osnovni prekursor u jetri je laktat, dok se u bubregu osim laktata u većoj mjeri metabolizira i glutamin. Kod preživača je prevladavajući supstrat propionat, koji se stvara metabolizmom ugljikohidrata iz razgrađene celuloze u buragu i ulazi u proces glukoneogeneze u jetri.[9] U stjenci tankog crijeva se putem glukoneogeneze uglavnom razgrađuju glutamin i glicerol.
Glukoneogeneza je metabolički put, koji se sastoji oda jedanaest enzimskih reakcija. Reakcije mogu započeti u mitohondriju ili citosolu, ovisno od supstrata koji započinje reakciju. Veći se dio glukoneogeneze sastoji od obrnutih enzimskih reakcija koje se odvijaju kod glikolize.
Oksaloacetat se potom reducira u malat koristeći NADH i u ovom se obliku prenosi iz mitohondrija u citoplazmu. Malat se u citoplazmi reakcijom oksidacije ponovo vraća u oblik oksaloacetata koristeći NAD+ u citoplazmi, gdje se odvijaju daljnje reakcije glukoneogeneze.
![]() | NAD+ NADH + H+ ![]() Laktat- Dehidrogenaza | ![]() | HCO3− ATP ADP + Pi ![]() Piruvat- Carboksilaza | ![]() | GTP GDP +CO2 ![]() PEPCK | ![]() | |
L-Laktat | Piruvat | Oksalacetat | Fosfoenolpiruvat |
![]() | +H2O Enolaza ![]() | ![]() | Fosfo- glicerat- mutaza ![]() | ![]() | ATP ADP![]() Fosfo- glicerat- kinaza | ![]() |
Fosfoenolpiruvat | D-2-fosfoglicerat | D-3-Fosfoglicerat | D-1,3-Bisfosfoglicerat |
![]() | H2O Pi![]() Fruktoza-1,6-bisfosfataza | ![]() | Glukoza-6-fosfat-izomeraza![]() | ![]() | H2O Pi![]() Glukoza-6-fosfataza | ![]() |
β-D-fruktoza-1,6-difosfat | β-D-fruktoza-6-fosfat | α-D-glukoza-6-fosfat | α-D-glukoza |
Ukupna jednadžba reakcijskog niza glukoneogeneze je:
U fiziološkim uvjetima vrijednost ΔG° je -15 kJ/mol.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.