L'un des processus importants de l'organisme est la gluconéogenèse. C'est le nom de la voie métabolique qui conduit au fait que le glucose se forme à partir de composés non glucidiques (en particulier le pyruvate).
Quelles sont ses fonctionnalités ? Comment ce processus est-il réglementé ? Il existe de nombreuses nuances importantes concernant ce sujet, et il convient maintenant d'y prêter attention.
Définition
Ainsi, la gluconéogenèse est le processus de synthèse du glucose à partir de substances d'origine non glucidique. Il se déroule principalement dans le foie, un peu moins intensément - dans le cortex rénal et la muqueuse intestinale.
Ce processus inclut toutes les réactions de glycolyse réversibles avec des dérivations spécifiques. En termes simples, il ne répète pas complètement les réactions d'oxydation du glucose. Ce qui se produit? La gluconéogenèse est un processus qui peut se produire dans tous les tissus. La seule exception est la réaction de la 6-phosphatase. Il se produit uniquement dans les reins et le foie.
GénéralFonctionnalités
La gluconéogenèse est un processus qui se produit chez les micro-organismes, les champignons, les plantes et les animaux. Fait intéressant, ses réactions sont les mêmes pour toutes les espèces et tous les tissus.
Les précurseurs les plus importants du glucose chez les animaux sont les composés à trois carbones. Ceux-ci incluent le glycérol, le pyruvate, le lactate et les acides aminés.
Le glucose formé au cours du processus de gluconéogenèse est transporté dans le sang, et de là vers d'autres tissus. Et après? Après un effort physique auquel le corps a été soumis, le lactate formé dans les muscles squelettiques est à nouveau envoyé au foie. Là, il est converti en glucose. À son tour, il pénètre à nouveau dans les muscles ou est converti en glycogène.
L'ensemble du cycle décrit est appelé cycle de Corey. Il s'agit d'une sorte d'ensemble de processus biochimiques enzymatiques au cours desquels le lactate est transporté des muscles vers le foie puis transformé en glucose.
Substrats
Lors de l'examen des spécificités de la régulation de la glycolyse et de la gluconéogenèse, ce sujet doit également être abordé. Les substrats sont des réactifs qui forment un milieu nutritif. Dans le cas de la gluconéogenèse, leur rôle est joué par:
- Acide pyruvique (PVC). Sans elle, la digestion des glucides et le métabolisme des acides aminés sont impossibles.
- Glycérine. Il a une forte propriété déshydratante.
- Acide lactique. C'est le participant le plus important dans les processus métaboliques régulateurs.
- Acides aminés. Ils sont le principal matériau de construction de tout organisme vivant, y compris l'être humain.
L'inclusion de ces éléments dans le processus de gluconéogenèse dépend de l'état physiologique de l'organisme.
Étapes du processus
Ils, en fait, répètent complètement les étapes de la glycolyse (oxydation du glucose), mais seulement dans le sens opposé. La catalyse est effectuée par les mêmes enzymes.
Il y a quatre exceptions: la conversion du pyruvate en oxaloacétate, du glucose-6-phosphate en glucose pur, du fructose-1, du 6-diphosphate en fructose-6-phosphate et de l'oxaloacétate en phosphoénolpyruvate.
Je voudrais faire une réserve sur le fait que les deux processus sont réciproquement réglementés. Autrement dit, si la cellule est suffisamment alimentée en énergie, la glycolyse s'arrête. Que se passe-t-il après cela ? La gluconéogenèse s'enclenche ! Il en est de même dans le sens opposé. Lorsque la glycolyse est activée, la gluconéogenèse dans le foie et les reins s'arrête.
Règlement
Une autre nuance importante du sujet à l'étude. Que peut-on dire de la régulation de la gluconéogenèse ? Si cela se produisait en même temps que la glycolyse à un taux élevé, le résultat serait une énorme augmentation de la consommation d'ATP et de la chaleur commencerait à se former.
Ces processus sont interconnectés. Si, par exemple, le flux de glucose via la glycolyse augmente, la quantité de pyruvate via la gluconéogenèse diminue.
Séparément, nous devons parler de glucose-6-phosphate. Cet élément, soit dit en passant, a un autre nom. Il est aussi appelé glucose phosphorylé. Dans toutes les cellules, cette substance se forme lors de la réaction de l'hexokinase, et dansfoie - pendant la phosphorolyse. Il peut également apparaître à la suite de GNG (dans l'intestin grêle, les muscles) ou à la suite de l'unification de monosaccharides (foie).
Comment utilise-t-on le glucose-6-phosphate ? Tout d'abord, le glycogène est synthétisé. Ensuite, il est oxydé deux fois: la première fois dans des conditions anaérobies ou aérobies, et la deuxième fois dans la voie des pentoses phosphates. Et après cela, il se transforme directement en glucose.
Rôle dans le corps
La fonction de la gluconéogenèse doit être discutée séparément. Comme chacun le sait, dans le corps humain pendant la famine, les réserves de nutriments sont activement utilisées. Ceux-ci comprennent les acides gras et le glycogène. Ces substances sont décomposées en composés non glucidiques, acides céto et acides aminés.
La plupart de ces composés ne sont pas excrétés par le corps. Le recyclage est en cours. Ces substances sont transportées par le sang d'autres tissus vers le foie, puis utilisées dans le processus de gluconéogenèse pour synthétiser le glucose. Et elle est une source d'énergie essentielle.
Quelle est la conclusion ? La fonction de la gluconéogenèse est de maintenir une glycémie normale dans l'organisme lors d'exercices intenses et de jeûnes prolongés. Un apport constant de cette substance est nécessaire pour les érythrocytes et le tissu nerveux. Si soudainement les réserves du corps sont épuisées, la gluconéogenèse aidera. Après tout, ce processus est le principal fournisseur de substrats énergétiques.
Alcool et gluconéogenèse
Cette combinaison doit faire l'objet d'une attention particulière, car le sujet est étudié d'un point de vue médical etpoint de vue biologique.
Si une personne consomme une grande quantité d'alcool, la gluconéogenèse qui se produit dans le foie est fortement ralentie. Le résultat est une diminution de la glycémie. Cette condition est appelée hypoglycémie.
Boire de l'alcool à jeun ou après un effort physique intense peut entraîner une diminution de la glycémie jusqu'à 30 % de la norme.
Bien sûr, cette condition affectera négativement la fonction cérébrale. C'est très dangereux, surtout pour les zones qui maintiennent la température corporelle sous contrôle. En effet, du fait de l'hypoglycémie, elles peuvent chuter de 2°C ou plus, et c'est une tendance très sérieuse. Mais si une personne dans cet état reçoit une solution de glucose, la température reviendra rapidement à la normale.
Jeûne
Environ 6 heures après son début, la gluconéogenèse commence à être stimulée par le glucagon (un polypeptide à chaîne unique composé de 29 résidus d'acides aminés).
Mais ce processus ne devient actif qu'à la 32ème heure. Juste à ce moment, le cortisol (stéroïde catabolique) y est connecté. Après cela, les protéines musculaires et d'autres tissus commencent à se dégrader. Ils sont transformés en acides aminés, qui sont des précurseurs du glucose dans le processus de gluconéogenèse, c'est l'atrophie musculaire. Pour le corps, c'est une mesure forcée qu'il doit prendre pour que le cerveau reçoive une certaine portion de glucose nécessaire à son fonctionnement. C'est pourquoi il est très important que les personnes malades qui se remettent d'opérationset la maladie, ont reçu une bonne nutrition supplémentaire. Si ce n'est pas le cas, les muscles et les tissus commenceront à s'épuiser.
Signification clinique
Ci-dessus, nous avons brièvement parlé des réactions de la gluconéogenèse et d'autres caractéristiques de ce processus. Enfin, il convient de discuter de la signification clinique.
Si l'utilisation du lactate comme substrat nécessaire à la gluconéogenèse diminue, il y aura des conséquences: une diminution du pH sanguin et le développement ultérieur d'une acidose lactique. Cela peut se produire en raison d'un défaut dans les enzymes de la gluconéogenèse.
Il convient de noter que l'acidose lactique à court terme peut également venir à bout des personnes en bonne santé. Cela se produit sous la condition d'un travail musculaire intensif. Mais cette condition est rapidement compensée par l'hyperventilation des poumons et l'élimination du dioxyde de carbone du corps.
Au fait, l'éthanol affecte également la gluconéogenèse. Son catabolisme se traduit par une augmentation de la quantité de NADH, ce qui se reflète dans l'équilibre de la réaction lactate déshydrogénase. Il se déplace simplement vers la formation de lactate. Il réduit également la formation de pyruvate. Le résultat est un ralentissement de l'ensemble du processus de gluconéogenèse.
