La gluconéogenèse assure la re-synthèse de glucose de pyruvate, lactate ainsi que glycérol dans le corps. De cette manière, il assure la glucose approvisionnement de l'organisme pendant les périodes de famine. Les perturbations de la gluconéogenèse peuvent conduire trop dangereux l'hypoglycémie.
Qu'est-ce que la gluconéogenèse?
Les réactions de gluconéogenèse se produisent principalement dans le foie et les muscles. Au cours de la gluconéogenèse, glucose est à nouveau produit à partir des produits de dégradation des protéines, des glucides et métabolisme des graisses. Les réactions de gluconéogenèse ont lieu principalement dans le foie et dans les muscles. Là, le glucose synthétisé est ensuite condensé en glucogène, une substance de stockage qui sert de réserve d'énergie pour l'apport rapide d'énergie aux cellules nerveuses, érythrocytes et les muscles. La gluconéogenèse peut produire 180 à 200 grammes de nouveau glucose par jour. La gluconéogenèse peut être considérée comme une inversion de la glycolyse (dégradation du glucose) en pyruvate or lactate, mais trois étapes de réaction doivent être remplacées par des réactions de contournement pour des raisons énergétiques. La glycolyse produit pyruvate (acide pyruvique) ou, dans des conditions anaérobies, lactate (anion de acide lactique). En outre, l'acide pyruvique est également formé à partir de acides aminés lors de leur dégradation. Un autre substrat pour la reconstitution du glucose est glycérol, qui est dérivée de la dégradation des graisses. Il est converti en dihydroxyacétone phosphate, qui agit comme un métabolite dans la chaîne de synthèse de la gluconéogenèse pour construire le glucose.
Fonction et rôle
La question se pose de savoir pourquoi le glucose devrait être reconstruit alors qu'il était auparavant décomposé par glycolyse pour la production d'énergie. Cependant, il ne faut pas oublier que les cellules nerveuses, le cerveauou érythrocytes sont fortement dépendants du glucose comme source d'énergie. Si les réserves de glucose de l'organisme sont épuisées sans être reconstituées assez rapidement, le résultat est dangereux l'hypoglycémie, ce qui peut même être fatal. Avec l'aide de la gluconéogenèse, normal sang les niveaux de glucose peuvent être maintenus constants même pendant les périodes de famine ou dans les situations d'urgence consommatrices d'énergie. Un tiers du glucose nouvellement synthétisé est stocké sous forme de glucogène dans le foie et les deux tiers dans le muscle squelettique. Pendant une période prolongée de famine, la demande de glucose diminue quelque peu parce que l'utilisation des corps cétoniques pour la production d'énergie est établie comme une deuxième voie métabolique. Le rôle central dans la gluconéogenèse est joué par l'acide pyruvique (pyruvate) ou le acide lactique (lactate) formé à partir de celui-ci dans des conditions anaérobies. Les deux composés sont également des produits de dégradation lors de la glycolyse (sucre panne). De plus, du pyruvate se forme également lors de la décomposition de acides aminés. À un autre moment, glycérol de la dégradation des graisses peut également être converti en un métabolite de la gluconéogenèse, étant incorporé dans ce processus. Ainsi, la gluconéogenèse produit à nouveau du glucose à partir des produits de dégradation des glucides, des protéines et métabolisme des graisses. Les mécanismes de régulation propres à l'organisme garantissent que la gluconéogenèse et la glycolyse ne fonctionnent pas côte à côte dans la même mesure. Lorsque la glycolyse est améliorée, la gluconéogenèse est quelque peu atténuée. Dans une phase de gluconéogenèse accrue, la glycolyse est à son tour étranglée. Des mécanismes de régulation hormonaux existent dans l'organisme à cette fin. Par exemple, si beaucoup de glucides sont fournis par la nourriture, les sang le niveau de glucose augmente. Dans le même temps, la production de insuline dans le pancréas est stimulé. Insuline garantit que le glucose est fourni aux cellules. Là, il est soit décomposé pour produire de l'énergie, soit, si les besoins énergétiques sont faibles, converti en Les acides gras qui peut être stocké comme triglycérides (graisse) dans le tissu adipeux. Quand il y a un manque de glucides (faim, un hydrate de carbone extrêmement faible régime ou consommation élevée de glucose en cas d'urgence), le sang le niveau de glucose baisse initialement. Cela appelle insulinehomologue hormonal de l'hormone glucagon. Le glucagon induit la dégradation du glucogène stocké dans le foie en glucose. Lorsque ces réserves sont épuisées, une gluconéogenèse accrue acides aminés commence à resynthétiser le glucose si la famine persiste dans le corps.
Maladies et affections
Lorsque la gluconéogenèse est perturbée, le corps peut éprouver l'hypoglycémie (faible sucre dans le sang). L'hypoglycémie peut avoir de nombreuses causes, c'est-à-dire des mécanismes de régulation hormonale conduire à une gluconéogenèse accrue en cas d'augmentation de la demande en glucose ou de réduction de l'apport en glucides. La contrepartie hormonale de l'insuline est l'hormone glucagon. Lorsque la glycémie diminue, la production de glucagon augmente, ce qui entraîne une augmentation de la gluconéogenèse. Premièrement, le glucogène stocké dans le foie et les muscles est décomposé et converti en glucose. Lorsque toutes les réserves de glucogène sont épuisées, l'amino glucogène des acides sont convertis en glucose. Ainsi, la dégradation musculaire a lieu pour fournir de l'énergie au corps. Cependant, si la gluconéogenèse est difficile à démarrer pour diverses raisons, une hypoglycémie se développe, ce qui, dans les cas graves, peut conduire à l'inconscience et même à la mort. Par exemple, les maladies du foie ou certains médicaments peuvent entraver la gluconéogenèse. Alcool la consommation inhibe également la gluconéogenèse. L'hypoglycémie sévère est une urgence qui nécessite une attention médicale rapide. Une autre hormone favorisant la gluconéogenèse est cortisol. Le cortisol est un glucocorticoïde du cortex surrénalien et fonctionne comme un stress hormone. Sa fonction est de fournir rapidement de l'énergie lors de situations physiques stressantes. Pour ce faire, les réserves d'énergie du corps doivent être activées. Le cortisol stimule la conversion d'amino des acides dans les muscles squelettiques en glucose dans le cadre de la gluconéogenèse. Si le cortex surrénalien est hyperactif, par exemple en raison d'une tumeur, trop de cortisol est constamment produit. La gluconéogenèse fonctionne alors à pleine vitesse. Dans ce processus, la surproduction de glucose entraîne une dégradation musculaire, un affaiblissement du système immunitaire et truncal obésité. Ce tableau clinique est connu sous le nom de syndrome de Cushings.
