Glykogenéza, glykogenolýza a glukoneogenéza sú procesy, ktoré telo vykonáva na udržanie normálnej hladiny glukózy alebo cukru v krvi. Tieto tri procesy sú riadené vylučovaním určitých hormónov v tele. Tieto hormóny zohrávajú úlohu pri stimulácii rôznych enzýmov, aby pracovali pri tvorbe alebo rozklade glykogénu, ako aj pri produkcii glukózy. Dozvieme sa viac o procesoch glykogenézy, glykogenolýzy a glukoneogenézy v tele.
Glykogenéza
Glykogenéza je proces tvorby glykogénu z glukózy alebo krvného cukru. Glukózu telo používa na výrobu energie. Tento proces nastáva, keď dôjde k zvýšeniu hladín glukózy v krvi, napríklad po jedle. Zvýšená hladina glukózy môže spôsobiť, že pankreas začne vylučovať hormón inzulín. Tento hormón potom stimuluje enzým glykogénsyntázu, aby spustil proces glykogenézy. Na konci tohto procesu sa glukóza vo forme glykogénu uloží v pečeni a svaloch.1. Funkcia glykogenézy
Proces glykogenézy slúži na vytvorenie glykogénu z glukózy, aby sa tieto molekuly mohli skladovať a použiť neskôr, keď telo nemá glukózu k dispozícii. Uložený glykogén nie je to isté ako tuk, pretože táto molekula sa často používa medzi jedlami, keď hladina glukózy v krvi klesá. V tomto prípade si telo vezme zásoby glykogénu na výrobu glukózy procesom glykogenolýzy.2. Proces glykogenézy
Proces glykogenézy začína, keď má bunka nadbytok glukózy. Nasleduje podrobné vysvetlenie tohto procesu.- Po prvé, molekula glukózy interaguje s enzýmom glukokinázou, ktorá pridáva fosfátovú skupinu ku glukóze.
- Fosfátová skupina sa potom prenesie na druhú stranu molekuly pomocou enzýmu fosfoglukomutázy.
- Tretí enzým, UDP-glukózapyrofosforyláza, preberá túto molekulu a vytvára glukózouracil-difosfát. Táto forma glukózy má dve fosfátové skupiny spolu s nukleovou kyselinou uracilom.
- Špeciálny enzým, glykogenín, viaže glukózu uracil-difosfát s glukózou UDP-difosfát za vzniku krátkych reťazcov.
- Po spojení asi ôsmich molekulárnych reťazcov nastúpia ďalšie enzýmy, aby dokončili tento proces.
- Potom sa do reťazca pridá glykogénsyntáza a enzýmy vetviace glykogén pomáhajú vytvárať vetvy v reťazci. Tento proces vytvára hustejšie makromolekuly, takže ukladanie energie v tele sa stáva efektívnejším.
Glykogenolýza
Glykogenolýza je proces rozkladu molekúl glykogénu na glukózu alebo krvný cukor. Glykogén je v podstate energia uložená vo forme glukózy s dlhým reťazcom. Proces glykogenolýzy sa môže vyskytnúť vo svalových a pečeňových bunkách, keď telo vyžaduje väčšiu produkciu energie.1. Funkcia glykogenolýzy
Funkciou glykogenolýzy je produkovať energiu, keď je telo hladné a nedochádza k príjmu potravy. Glykogenolýza bude produkovať glukózu z glykogénu, ktorý sa potom používa na výrobu energie. Tento proces môže tiež udržiavať hladinu glukózy v krvi, keď ste hladní a do tela sa nedostane žiadne jedlo.2. Proces glykogenolýzy
Proces glykogenolýzy je regulovaný hormónmi v tele. Nervové signály môžu hrať úlohu aj v myocytoch (svalových bunkách). Glykogenolýza sa môže vyskytnúť v reakcii na rôzne telesné stavy, ako napríklad:- Keď hladina cukru v krvi klesne (napríklad nalačno)
- Keď telo produkuje hormón adrenalín, keď čelí hrozbe alebo stavu naliehavosti.
- Enzým glykogén fosforyláza preruší väzbu, ktorá spája glukózu s glykogénom nahradením fosforylovej skupiny. V tomto štádiu glykogén rozložil glukózu na glukóza-1-fosfát.
- Enzým fosfoglukomutáza potom premieňa glukóza-1-fosfát na glukóza-6-fosfát. Toto je forma molekuly, ktorú bunky používajú na výrobu adenozíntrifosfátu (ATP), nosiča energie v bunkách tela.
- Enzýmy vetviace glykogén presúvajú všetky molekuly glukózy do iných vetiev, okrem jednej, ktorá je v glykogénových spojeniach s inými vetvami.
- Nakoniec enzým alfa glukozidáza odstráni poslednú molekulu glukózy, čo následne odstráni vetvu tejto molekuly glukózy.
Glukoneogenéza
Glukoneogenéza je proces syntézy alebo tvorby nových molekúl glukózy z iných zdrojov ako sú sacharidy. Väčšina týchto procesov prebieha v pečeni a malá časť sa vyskytuje v obličkovej kôre a tenkom čreve.1. Funkcia glukoneogenézy
Funkciou glukoneogenézy je udržiavať zdravú hladinu cukru v krvi, keď človek nejedol alebo je hladný. Hladiny cukru je potrebné udržiavať, aby ich bunky mohli využiť na výrobu molekuly energie ATP. Keď sa do tela nedostane žiadne jedlo, hladina cukru v krvi sa zníži. V tomto čase telo nemá prebytočné sacharidy z potravy, ktoré sa dajú rozložiť na glukózu. V procese glukoneogenézy môže telo použiť ďalšie molekuly na rozklad ako glukózu, ako sú aminokyseliny, laktát, pyruvát a glycerol.2. Proces glukoneogenézy
Nasleduje rozpis procesu glukoneogenézy, ktorý prebieha v tele.- Glukoneogenéza začína v mitochondriách alebo cytoplazme pečene alebo obličiek. Najprv sa karboxylujú dve molekuly pyruvátu za vzniku oxalacetátu. Na to je potrebná jedna molekula ATP (energie).
- Oxalacetát sa potom pomocou NADH redukuje na malát, aby mohol byť transportovaný von z mitochondrií.
- Po opustení mitochondrií sa malát oxiduje späť na oxaloacetát.
- Oxalacetát potom tvorí fosfoenolpyruvát pomocou enzýmu PEPCK.
- Fosfoenolpyruvát sa premieňa na fruktóza-1,6-bisfosfát a potom na fruktóza-6-fosfát. ATP sa tiež používa počas tohto procesu, čo je v podstate reverzná glykolýza.
- Fruktóza-6-fosfát sa potom premení na glukóza-6-fosfát pomocou enzýmu fosfoglukoizomerázy.
- Glukóza sa potom tvorí z glukóza-6-fosfátu v endoplazmatickom retikule bunky prostredníctvom enzýmu glukóza-6-fosfatázy. Na vytvorenie glukózy sa fosfátová skupina odstráni a glukóza-6-fosfát a ATP sa premenia na glukózu a ADP.