Glukoneogeneza i glikogenoliza

Glukoza jest głównym substratem oddechowym dla większości organizmów. Organizmy wykorzystują ją do pozyskania energii, niezbędnej do przeprowadzania procesów życiowych. U zwierząt, oprócz pełnienia funkcji odżywczej, glukoza stanowi też główną formę transportową cukrów. Z tego powodu organizm musi mieć zdolność magazynowania glukozy na zapas, a w sytuacji niedoboru pokarmu – uzyskiwania jej z innych substancji. Procesami, które prowadzą do zwiększenia poziomu tego monosacharydu w tkankach, są glikogenoliza i glukoneogeneza.

Glikogenoliza

Glikogen jest wielocukrem zapasowym zbudowanym z wielu reszt glukozowych. U kręgowców magazynowany jest w komórkach wątroby oraz w mięśniach szkieletowych. Przy obniżeniu poziomu glukozy we krwi glikogen jest rozkładany w procesie glikogenolizy, który zachodzi pod wpływem hormonów glukagonuglukagonglukagonu lub adrenalinyadrenalinaadrenaliny.

W wątrobie rozkład glikogenu prowadzi do uwolnienia glukozy do krwiobiegu, podczas gdy w mięśniach jest ona wykorzystywana bezpośrednio w glikolizie.

Glikogenoliza umożliwia szybkie uzupełnienie niewielkich braków glukozy, np. w okresach między posiłkami lub podczas niewielkiego wysiłku fizycznego.

Glukoneogeneza

Glukoneogeneza to proces, w czasie którego organizm syntetyzuje glukozę z substancji innych niż cukry. U zwierząt kręgowych, proces ten zachodzi głównie w komórkach wątroby (hepatocytach).

Glukoneogeneza ratuje organizm przed brakiem substratu energetycznego, odtwarzając glukozę z mleczanu w trakcie intensywnego wysiłku fizycznego, a także z glicerolu i niektórych aminokwasów (tzw. aminokwasów glukogennych) – przy długotrwałym głodzeniu, gdy zapasy glikogenu są już wyczerpane.

ROnQb3IYKfIrP

Na rysunku schemat przebiegu transportu substratów do procesu glukoneogenezy. Przedstawiono schematyczny rysunek wątroby, naczyń krwionośnych i mięśni. W wątrobie syntetyzowana jest alanina i wraz z kwasem mlekowym przekształcana jest w pirogronian, a kolejno w glukozo‑6-fosforan i w glukozę. Schemat wskazuje dalej, że glukoza za pomocą krwi transportowana jest do mięśni, gdzie znów przekształca się w pirogronian i kolejno w kwas mlekowy. W mięśniach również następuje hydroliza białka, na skutek której powstaje alanina i cykl zamyka się.

Prekursory glukoneogenezy mają różne pochodzenie. Glicerol powstaje w komórkach tkanki tłuszczowej podczas rozkładu tłuszczów, a aminokwasy –  w wyniku hydrolizyhydrolizahydrolizy białek. Mleczan natomiast, jest produktem fermentacji. Substancje te są transportowane z krwią do wątroby, gdzie uczestniczą w syntezie pirogronianu – cząsteczki wyjściowej do zapoczątkowania glukoneogenezy. Odtworzona z pirogronianu glukoza może być bezpośrednio wykorzystywana jako źródło energii w procesach oddechowych, lub zmagazynowana w formie glikogenu.

Podsumowanie

• Glikogenoliza to proces rozkładu wielocukru zapasowego - glikogenu do glukozy,  która wykorzystywana jest jako źródło energii. Proces ten uruchamiany jest np. podczas wysiłku fizycznego lub w sytuacjach niedoboru glukozy we krwi. Zachodzi głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych.

• Glukoneogeneza to proces wytwarzania glukozy z niecukrowych substratów, takich jak mleczan, glicerol czy niektóre aminokwasy. Jest szczególnie ważna w czasie długotrwałego głodu lub intensywnego wysiłku fizycznego, gdy zapasy glikogenu są już wyczerpane. Zachodzi głównie w wątrobie.

Ćwiczenia utrwalające