Η γλυκονεογένεση είναι η διαδικασία σύνθεσης της γλυκόζης στο σώμα από πηγές που δεν προέρχονται από υδατάνθρακες όπως το γαλακτικό και το πυροσταφυλικό. Είναι η βιοσύνθεση της νέας γλυκόζης, όχι από τη γλυκονογένεση, μπορεί να θεωρηθεί ως η αντίστροφη αναβολική διαδικασία της γλυκόλυσης, η διάσπαση και η εξαγωγή ενέργειας από τη γλυκόζη.
Κανονική δίαιτα έναντι χαμηλής περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες
Όλα τα κύτταρα του σώματός μας μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη γλυκόζη, και μερικά εξαρτώνται από αυτό.
Εάν καταναλώνετε μια κανονική διατροφή, το σώμα σας παίρνει αρκετή γλυκόζη από τη μέση αμερικανική διατροφή που καταναλώνετε. Για παράδειγμα, τα άμυλα (άφθονα σε κόκκους, συμπεριλαμβανομένου του αλεύρου, των πατατών κ.λπ.) είναι ουσιαστικά μακρές αλυσίδες γλυκόζης. Επιπλέον, τα φυσικά σάκχαρα όπως τα προστιθέμενα σάκχαρα είναι άφθονα στη διατροφή των περισσότερων ανθρώπων. Ωστόσο, εάν δεν καταναλώνονται υδατάνθρακες , το σώμα θα κάνει γλυκόζη από άλλες πηγές. Αν και η διαδικασία χρησιμοποιεί υπερβολική ενέργεια και είναι κυριολεκτικά η αντίστροφη διαδικασία για το πώς το σώμα παίρνει κανονικά ενέργεια, η γλυκεοογένεση είναι μια εργασία γύρω από το μεταβολισμό του σώματός σας για να πάρει και να διατηρήσει την ενέργεια που χρειάζεται για τη διεξαγωγή φυσιολογικών σωματικών λειτουργιών.
Γλυκονογένεση και το ήπαρό σας
Η διαδικασία της γλυκονεογένεσης λαμβάνει χώρα κυρίως στο ήπαρ, όπου η γλυκόζη παράγεται από αμινοξέα (πρωτεΐνη), γλυκερόλη (το σκελετό των τριγλυκεριδίων , το πρωτογενές μόριο αποθήκευσης λίπους) και ενδιάμεσοι μεταβολισμό της γλυκόζης όπως το γαλακτικό και το πυροσταφυλικό.
Το γαλακτικό προϊόν παράγεται από τη διάσπαση του μυϊκού ιστού και αποστέλλεται στο ήπαρ μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Τη νύχτα, όταν δεν έχουμε φάει για αρκετές ώρες, το σώμα αρχίζει να παράγει γλυκόζη χρησιμοποιώντας γλυκονεογένεση. Δείτε πώς λειτουργεί η διαδικασία.
Τα τρία βήματα στη γλυκονεογένεση
- Η μετατροπή του πυροσταφυλικού οξέος σε φωσφοενελοπυρουβικό οξύ (PEP) είναι το πρώτο βήμα στη γλυκονεογένεση. Υπάρχουν διάφορα βήματα που απαιτούνται προκειμένου να μετατραπεί το πυροσταφυλικό σε PEP συμπεριλαμβανομένων συγκεκριμένων ενζύμων. Για παράδειγμα, η πυροσταφυλική καρβοξυλάση, η ΡΕΡ καρβοξυκινάση και η αφυδρογονάση μηλικής είναι υπεύθυνες για αυτή τη μετατροπή. Η πυροσταφυλική καρβοξυλάση βρίσκεται στα μιτοχόνδρια και μετατρέπει το πυροσταφυλικό σε οξαλοξικό. Ο οξαοξικός εστέρας δεν μπορεί να περάσει από τις μεμβράνες των μιτοχονδρίων, οπότε πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε μηλικό από τη μηλεϊνική αφυδρογονάση. Το μηλικό μπορεί στη συνέχεια να διασχίσει τη μεμβράνη των μιτοχονδρίων στο κυτταρόπλασμα, όπου στη συνέχεια μετατρέπεται ξανά σε οξαλοξικό με άλλη αφυδρογονάση μηλεϊνικού οξέος. Τέλος, ο οξαλοξεικός μετατρέπεται σε ΡΕΡ μέσω της ΡΕΡ καρβοξυκινάσης. Τα επόμενα μερικά βήματα είναι ακριβώς τα ίδια με τη γλυκόλυση, μόνο η διαδικασία είναι αντίστροφη.
- Το δεύτερο στάδιο που διαφέρει από τη γλυκόλυση είναι η μετατροπή της φρουκτόζης-1,6-bP σε φρουκτόζη-6-Ρ με τη χρήση του ενζύμου φρουκτόζη-1,6-φωσφατάση. Η μετατροπή της φρουκτόζης-6-Ρ σε γλυκόζη-6-Ρ χρησιμοποιεί το ίδιο ένζυμο όπως η γλυκόλυση, η φωσφογλυκοϊσομεράση.
- Το τελευταίο στάδιο που διαφέρει από τη γλυκόλυση είναι η μετατροπή της γλυκόζης-6-Ρ σε γλυκόζη με το ένζυμο γλυκόζη-6-φωσφατάση. Αυτό το ένζυμο βρίσκεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο.
Η σημασία της γλυκόζης για το σώμα και τον εγκέφαλό σας
Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας για το σώμα και τον εγκέφαλο. Η γλυκονεογένεση εξασφαλίζει ότι απουσία γλυκόζης από τη γλυκόλυση διατηρούνται τα κρίσιμα όρια γλυκόζης όταν απουσιάζει ο υδατάνθρακας. Μόνο ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί έως και 100 γραμμάρια γλυκόζης την ημέρα. Το σώμα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσει γρήγορα τη γλυκόζη για ενέργεια.
Πηγές:
Διαιτητικές αναφορές κατανάλωσης ενέργειας, υδατανθράκων, ινών, λιπών, λιπαρών οξέων, χοληστερόλης, πρωτεϊνών και αμινοξέων (Macronutrients) (2005), Ινστιτούτο Ιατρικής, Συμβούλιο Τροφίμων και Διατροφής, Εθνική Ακαδημία Επιστημών.
Η Ιατρική Βιοχημεία Σελίδα.com Ιανουάριος 2016.
UC Davis. Γλυκονογένεση. ChemWiki 2016.