Glykogeneze, glykogenolýza a glukoneogeneze jsou procesy, které tělo provádí k udržení normální hladiny glukózy nebo cukru v krvi. Tyto tři procesy jsou řízeny vylučováním určitých hormonů v těle. Tyto hormony hrají roli při stimulaci různých enzymů, aby pracovaly při tvorbě nebo rozkladu glykogenu a také při produkci glukózy. Pojďme se dozvědět více o procesech glykogeneze, glykogenolýzy a glukoneogeneze v těle.
Glykogeneze
Glykogeneze je proces tvorby glykogenu z glukózy nebo krevního cukru. Glukózu tělo využívá k výrobě energie. K tomuto procesu dochází, když dojde ke zvýšení hladiny glukózy v krvi, například po jídle. Zvýšená hladina glukózy může způsobit, že slinivka břišní začne vylučovat hormon inzulín. Tento hormon pak stimuluje enzym glykogensyntázu, aby nastartoval proces glykogeneze. Na konci tohoto procesu se glukóza ve formě glykogenu uloží v játrech a svalech.1. Funkce glykogeneze
Proces glykogeneze slouží k vytvoření glykogenu z glukózy, takže tyto molekuly mohou být uloženy a použity později, když tělo nemá glukózu k dispozici. Uložený glykogen není totéž co tuk, protože tato molekula se často používá mezi jídly, kdy hladina glukózy v krvi klesá. V tomto případě si tělo vezme zásoby glykogenu k produkci glukózy procesem glykogenolýzy.2. Proces glykogeneze
Proces glykogeneze začíná, když má buňka nadbytek glukózy. Následuje podrobné vysvětlení tohoto procesu.- Za prvé, molekula glukózy interaguje s enzymem glukokinázou, který ke glukóze přidává fosfátovou skupinu.
- Fosfátová skupina je pak přenesena na druhou stranu molekuly pomocí enzymu fosfoglukomutázy.
- Třetí enzym, UDP-glukóza pyrofosforyláza, přebírá tuto molekulu a vytváří glukózu uracil-difosfát. Tato forma glukózy má dvě fosfátové skupiny spolu s nukleovou kyselinou uracilem.
- Speciální enzym, glykogenin, váže glukózu uracil-difosfát s glukózou UDP-difosfát za vzniku krátkých řetězců.
- Poté, co se k sobě spojí asi osm molekulárních řetězců, nastupují další enzymy, aby dokončily tento proces.
- Poté se do řetězce přidá glykogensyntáza a enzymy rozvětvující glykogen pomáhají vytvářet větve v řetězci. Tento proces tvoří hustší makromolekuly, takže ukládání energie v těle se stává efektivnější.
Glykogenolýza
Glykogenolýza je proces štěpení molekul glykogenu na glukózu nebo krevní cukr. Glykogen je v podstatě energie uložená ve formě glukózy s dlouhým řetězcem. Proces glykogenolýzy může nastat ve svalových a jaterních buňkách, když tělo vyžaduje větší produkci energie.1. Funkce glykogenolýzy
Funkcí glykogenolýzy je produkovat energii, když je tělo hladové a nedochází k příjmu potravy. Glykogenolýza bude produkovat glukózu z glykogenu, který se pak používá k výrobě energie. Tento proces může také udržovat hladinu glukózy v krvi, když máte hlad a do těla se nedostane žádné jídlo.2. Proces glykogenolýzy
Proces glykogenolýzy je v těle regulován hormony. Nervové signály mohou také hrát roli v myocytech (svalových buňkách). Glykogenolýza může nastat v reakci na různé tělesné stavy, jako jsou:- Když hladina cukru v krvi klesne (např.
- Když tělo produkuje hormon adrenalin, když čelí hrozbě nebo stavu naléhavosti.
- Enzym glykogen fosforyláza přeruší vazbu, která spojuje glukózu s glykogenem tím, že nahradí fosforylovou skupinu. V této fázi glykogen rozložil glukózu na glukózu-1-fosfát.
- Enzym fosfoglukomutáza pak převádí glukózu-1-fosfát na glukóza-6-fosfát. Toto je forma molekuly, kterou buňky používají k výrobě adenosintrifosfátu (ATP), nosiče energie v buňkách těla.
- Glykogenové větvící enzymy přesouvají všechny molekuly glukózy do jiných větví, kromě jedné, která je v glykogenových spojeních s jinými větvemi.
- Nakonec enzym alfa glukosidáza odstraní poslední molekulu glukózy, což zase odstraní větev této molekuly glukózy.
Glukoneogeneze
Glukoneogeneze je proces syntézy nebo tvorby nových molekul glukózy z jiných zdrojů, než jsou sacharidy. Většina těchto procesů probíhá v játrech a malá část se vyskytuje v kůře ledvin a tenkém střevě.1. Funkce glukoneogeneze
Funkcí glukoneogeneze je udržovat zdravou hladinu cukru v krvi, když člověk nejí nebo má hlad. Hladiny cukru je třeba udržovat, aby je mohly buňky využít k výrobě energetické molekuly ATP. Když se do těla nedostane žádné jídlo, hladina cukru v krvi se sníží. V této době tělo nemá přebytečné sacharidy z potravy, které lze rozložit na glukózu. S procesem glukoneogeneze může tělo využít další molekuly, které se rozloží jako glukóza, jako jsou aminokyseliny, laktát, pyruvát a glycerol.2. Proces glukoneogeneze
Následuje rozpis procesu glukoneogeneze, který se vyskytuje v těle.- Glukoneogeneze začíná v mitochondriích nebo cytoplazmě jater nebo ledvin. Nejprve jsou dvě molekuly pyruvátu karboxylovány za vzniku oxalacetátu. K tomu je zapotřebí jedna molekula ATP (energie).
- Oxalacetát je pak pomocí NADH redukován na malát, aby mohl být transportován z mitochondrií.
- Po opuštění mitochondrií je malát oxidován zpět na oxaloacetát.
- Oxalacetát pak tvoří fosfoenolpyruvát pomocí enzymu PEPCK.
- Fosfoenolpyruvát se přeměňuje na fruktóza-1,6-bisfosfát a poté na fruktóza-6-fosfát. ATP se také používá během tohoto procesu, což je v podstatě reverzní glykolýza.
- Fruktóza-6-fosfát je poté přeměněn na glukóza-6-fosfát pomocí enzymu fosfoglukoizomerázy.
- Glukóza se pak tvoří z glukóza-6-fosfátu v endoplazmatickém retikulu buňky prostřednictvím enzymu glukóza-6-fosfatázy. Pro vytvoření glukózy se odstraní fosfátová skupina a glukóza-6-fosfát a ATP se přemění na glukózu a ADP.