واحدة من العمليات الهامة في الجسم هي استحداث السكر. هذا هو اسم المسار الأيضي الذي يؤدي إلى حقيقة أن الجلوكوز يتكون من مركبات غير كربوهيدراتية (البيروفات على وجه الخصوص).
ما هي مميزاته؟ كيف يتم تنظيم هذه العملية؟ هناك العديد من الفروق الدقيقة المهمة بخصوص هذا الموضوع ، والآن يجدر الانتباه إليها.
التعريف
إذن ، استحداث السكر هو عملية تخليق الجلوكوز من مواد ذات منشأ غير كربوهيدراتي. ينتقل بشكل رئيسي في الكبد ، بشكل أقل كثافة - في قشرة الكلى والغشاء المخاطي في الأمعاء.
تتضمن هذه العملية جميع تفاعلات تحلل السكر العكوسة مع تجاوزات محددة. بعبارات بسيطة ، لا يكرر تفاعلات أكسدة الجلوكوز تمامًا. ماذا يحدث؟ استحداث السكر هو عملية يمكن أن تحدث في جميع الأنسجة. الاستثناء الوحيد هو تفاعل 6 فوسفاتيز. يحدث فقط في الكلى والكبد.
عامميزات
استحداث السكر هو عملية تحدث في الكائنات الحية الدقيقة والفطريات والنباتات والحيوانات. ومن المثير للاهتمام أن تفاعلاته هي نفسها لجميع الأنواع والأنسجة.
أهم سلائف الجلوكوز في الحيوانات هي مركبات ثلاثية الكربون. وتشمل هذه الجلسرين ، والبيروفات ، واللاكتات ، والأحماض الأمينية.
ينتقل الجلوكوز الذي يتكون في عملية استحداث السكر إلى الدم ، ومن هناك إلى الأنسجة الأخرى. ماذا بعد؟ بعد المجهود البدني الذي تعرض له الجسم ، يتم إرسال اللاكتات المتكونة في عضلات الهيكل العظمي مرة أخرى إلى الكبد. هناك يتم تحويله إلى جلوكوز. وهو بدوره يدخل العضلات مرة أخرى أو يتحول إلى جليكوجين.
تسمى الدورة الكاملة الموصوفة دورة Corey. هذا نوع من مجموعة العمليات الكيميائية الحيوية الأنزيمية التي يتم خلالها نقل اللاكتات من العضلات إلى الكبد ثم تحويلها إلى جلوكوز.
ركائز
عند مناقشة تفاصيل تنظيم تحلل السكر وتكوين السكر ، يجب أيضًا التطرق إلى هذا الموضوع. الركائز عبارة عن كواشف تشكل وسطًا مغذيًا. في حالة استحداث السكر ، يتم لعب دورهم بواسطة:
- حمض بيروفيك (PVC). بدونها يصبح هضم الكربوهيدرات واستقلاب الأحماض الأمينية مستحيلا.
- الجلسرين. لها خاصية تجفيف قوية.
- حمض اللاكتيك. إنه أهم مشارك في عمليات التمثيل الغذائي التنظيمية.
- أحماض أمينية. إنها مادة البناء الرئيسية لأي كائن حي ، بما في ذلك الكائن البشري.
إدراج هذه العناصر في عملية استحداث السكر يعتمد على الحالة الفسيولوجية للجسم.
خطوات العملية
في الواقع ، يكررون تمامًا مراحل تحلل الجلوكوز (أكسدة الجلوكوز) ، ولكن فقط في الاتجاه المعاكس. يتم إجراء التحفيز بواسطة نفس الإنزيمات.
هناك أربعة استثناءات - تحويل البيروفات إلى أوكسالو أسيتات ، والجلوكوز -6-فوسفات إلى جلوكوز نقي ، والفركتوز -1 ، و 6-ثنائي الفوسفات إلى فركتوز-6-فوسفات ، وأوكسالو أسيتات إلى فوسفوينول بيروفات.
أود أن أبدي تحفظًا بأن كلا العمليتين منظمتان بشكل متبادل. أي ، إذا تم تزويد الخلية بالطاقة بشكل كافٍ ، فإن تحلل السكر يتوقف. ماذا يحدث بعد ذلك؟ بدء استحداث السكر! نفس الشيء صحيح في الاتجاه المعاكس. عندما يتم تنشيط تحلل السكر ، يتوقف تكوين السكر في الكبد والكلى.
اللائحة
فارق بسيط آخر مهم للموضوع قيد النظر. ماذا يمكن أن يقال عن تنظيم استحداث السكر؟ إذا حدث ذلك في نفس وقت تحلل السكر بمعدل مرتفع ، فستكون النتيجة زيادة كبيرة في استهلاك ATP ، وستبدأ الحرارة في التكون.
هذه العمليات مترابطة. على سبيل المثال ، إذا زاد تدفق الجلوكوز من خلال تحلل السكر ، فإن كمية البيروفات من خلال استحداث السكر تنخفض.
بشكل منفصل ، نحتاج إلى التحدث عن الجلوكوز 6 فوسفات. بالمناسبة هذا العنصر له اسم آخر. ويسمى أيضًا الجلوكوز الفسفوري. في جميع الخلايا ، تتشكل هذه المادة أثناء تفاعل هيكسوكيناز وفيالكبد - أثناء تحلل الفوسفور. يمكن أن تظهر أيضًا نتيجة GNG (في الأمعاء الدقيقة والعضلات) أو نتيجة لتوحيد السكريات الأحادية (الكبد).
كيف يتم استخدام الجلوكوز 6 فوسفات؟ أولاً ، يتم تصنيع الجليكوجين. ثم يتأكسد مرتين: المرة الأولى في الظروف اللاهوائية أو الهوائية ، والمرة الثانية في مسار الفوسفات البنتوز. وبعد ذلك يتحول مباشرة الى جلوكوز
دور في الجسم
يجب مناقشة وظيفة استحداث السكر بشكل منفصل. كما يعلم الجميع ، يتم استخدام احتياطيات المغذيات بنشاط في جسم الإنسان أثناء الجوع. وتشمل هذه الأحماض الدهنية والجليكوجين. يتم تقسيم هذه المواد إلى مركبات غير كربوهيدراتية وأحماض كيتو وأحماض أمينية.
معظم هذه المركبات لا تفرز من الجسم. إعادة التدوير جارية. يتم نقل هذه المواد عن طريق الدم من الأنسجة الأخرى إلى الكبد ، ثم يتم استخدامها في عملية تكوين الجلوكوز لتكوين الجلوكوز. وهي مصدر رئيسي للطاقة
ما هو الاستنتاج؟ تتمثل وظيفة استحداث السكر في الحفاظ على مستويات الجلوكوز الطبيعية في الجسم أثناء التمرين المكثف والصيام لفترات طويلة. إن الإمداد المستمر بهذه المادة ضروري لخلايا الدم الحمراء والأنسجة العصبية. إذا استنفدت احتياطيات الجسم فجأة ، فإن استحداث السكر سيساعد. بعد كل شيء ، هذه العملية هي المورد الرئيسي لركائز الطاقة.
الكحول وتكوين السكر
يجب الانتباه إلى هذا المزيج ، حيث تتم دراسة الموضوع من طبي ووجهة نظر بيولوجية.
إذا كان الشخص يستهلك كمية كبيرة من الكحول ، فإن تكوين الجلوكوز الذي يحدث في الكبد يتباطأ بشكل كبير. والنتيجة هي انخفاض في نسبة الجلوكوز في الدم. تسمى هذه الحالة نقص السكر في الدم.
شرب الكحول على معدة فارغة ، أو بعد مجهود بدني شديد ، يمكن أن يسبب انخفاضًا في مستويات الجلوكوز بنسبة تصل إلى 30٪ من المعدل الطبيعي.
بالطبع ، ستؤثر هذه الحالة سلبًا على وظائف المخ. إنه خطير للغاية ، خاصة بالنسبة لتلك المناطق التي تتحكم في درجة حرارة الجسم. في الواقع ، بسبب نقص السكر في الدم ، يمكن أن تنخفض بمقدار 2 درجة مئوية أو أكثر ، وهذا اتجاه خطير للغاية. ولكن إذا تم إعطاء شخص في هذه الحالة محلول الجلوكوز ، فإن درجة الحرارة ستعود بسرعة إلى وضعها الطبيعي.
صيام
بعد 6 ساعات تقريبًا من بدئه ، يبدأ استحداث الجلوكاجون في التحفيز بواسطة الجلوكاجون (عديد ببتيد أحادي السلسلة يتكون من 29 من بقايا الأحماض الأمينية).
لكن هذه العملية تصبح نشطة فقط في الساعة 32. فقط في هذه اللحظة ، يتم توصيل الكورتيزول (الستيرويد التقويضي) به. بعد ذلك ، تبدأ بروتينات العضلات والأنسجة الأخرى في التحلل. يتم تحويلها إلى أحماض أمينية ، وهي سلائف الجلوكوز في عملية استحداث السكر ، وهذا هو ضمور العضلات. بالنسبة للجسم ، فهو إجراء قسري يجب أن يتخذه حتى يحصل الدماغ على جزء معين من الجلوكوز الضروري للعمل. لهذا السبب من المهم جدًا أن يتعافى المرضى من العملياتوالمرض ، تغذية تكميلية جيدة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فستبدأ العضلات والأنسجة في النضوب.
الأهمية السريرية
أعلاه ، تحدثنا بإيجاز عن تفاعلات تكوين السكر والميزات الأخرى لهذه العملية. أخيرًا ، يجدر مناقشة الأهمية السريرية.
إذا انخفض استخدام اللاكتات كركيزة ضرورية لتكوين السكر ، فستكون هناك عواقب: انخفاض في درجة حموضة الدم والتطور اللاحق للحماض اللبني. يمكن أن يحدث هذا بسبب خلل في إنزيمات استحداث السكر.
وتجدر الإشارة إلى أن الحماض اللبني قصير المدى يمكن أن يتغلب أيضًا على الأشخاص الأصحاء. يحدث هذا في ظل ظروف العمل العضلي المكثف. ولكن بعد ذلك يتم تعويض هذه الحالة بسرعة عن طريق فرط التنفس في الرئتين وإزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم.
بالمناسبة ، يؤثر الإيثانول أيضًا على تكوين السكر. تقويضه محفوف بزيادة كمية NADH ، وهذا ينعكس في التوازن في تفاعل اللاكتات ديهيدروجينيز. إنه يتحول ببساطة نحو تكوين اللاكتات. كما أنه يقلل من تكوين البيروفات. والنتيجة تباطؤ في عملية تكوين السكر بأكملها.
