Portál:Otázky z biochemie (1. LF UK, VL)/53. Otázka


Glukoneogeneze

Glukoneogeneze je proces novotvorby glukózy z necukrových substrátů, např. aminokyselin, glycerolu či laktátu.[1]. Musí se jednat o tří a víceuhlíkové molekuly (PDH reakce je nevratná!).[2] Hlavním významem pro organismus je udržení hladiny glykémie v normě (glukóza je nezbytná pro mozek a erytrocyty) během hladovění, kdy jsou už zásoby glykogenu vyčerpány. Reakce glukoneogeneze jsou většinou ty samé reakce glykolýzy, akorát v opačném pořadí. Nevratné reakce glykolýzy (pyruvátkinázová, 6-fosfofrukto-1-kinázová a glukokinázová) se obcházejí jinou cestou. Glukoneogeneze probíhá pouze v játrech, ledvinách a enterocytech.


Překonání nevratných reakcí glykolýzy

Pyruvátkarboxyláza a fosfoenolpyruvátkarboxykináza

Glukoneogeneze

Tyto dva enzymy (zkratkami PK a PEPKK) ve výsledku zabezpečí přeměnu pyruvátu na fosfoenolpyruvát. V prvním kroku pracuje PK – na pyruvát se naváže molekula oxidu uhličitého (za spotřeby ATP) a vzniká oxalacetát (anaplerotická reakce – oxalacetát je součástí citrátového cyklu). Celý děj probíhá v matrix mitochondrie. Druhý krok – reakce PEPKK – dekarboxylace oxalacetátu za současného navázání fosfátu. Ten pochází z GTP. Tato reakce může probíhat jednak v matrix mitochondrie, ale také v cytosolu. Oxalacetát může být z mitochondrie vynesen pomocí malátaspartátového člunku, fosfoenolpyruvát má vlastní přenašeč.

Glukóza-6-fosfatáza

Glukóza-6-fosfatáza přeměňuje Glc-6-P na glukózu a fosfát (ATP se netvoří!). Nejedná se tedy o zpětnou reakci (podívejte se na první reakci glykolýzy). Kromě toho celý proces probíhá v endoplazmatickém retikulu (oddělení od glykolýzy, která probíhá v cytosolu), a to pouze v játrech, ledvinách a enterocytech tenkého střeva. Ostatní orgány v těle tedy nejsou schopny glukózu tímto způsobem tvořit.

Substráty

  • Laktát
  • Aminokyseliny – jen glukogenní a gluko- také ketogenní AMK
  • Glycerol
  • Propionyl-CoA

Poznámky z farmakologie

Semecarpus anacardium
Divoplod ledvinovníkový (Semecarpus anacardium), původem z Indie, ovlivňuje účinnost některých enzymů a vede tím ke zlepšení průběhu diabetu (z výzkumu na potkanech s indukovaným diabetem).

Reference

  1. ŠVÍGLEROVÁ, Jitka. Glukoneogeneze [online]. Poslední revize 18.2.2009, [cit. 2010-12-25]. <https://web.archive.org/web/20160416225129/http://wiki.lfp-studium.cz/index.php/Glukoneogeneze>.
  2. DUŠKA, František. Biochemie v souvislostech, 1.díl – základy energetického metabolizmu. 1. vydání. Praha : Karolinum, 2006. ISBN 80-246-1116-3.