Glukoneogenesis

Itu Glukoneogenesis memastikan sintesis baru glukosa dari piruvat, laktat dan gliserin dalam tubuh. Ini memastikan pasokan glukosa organisme pada saat kelaparan. Gangguan pada glukoneogenesis dapat menyebabkan hipoglikemia yang berbahaya.

Apa itu Glukoneogenesis?

Selama glukoneogenesis, glukosa dihasilkan lagi dari produk pemecahan protein, karbohidrat, dan metabolisme lemak.

Reaksi terhadap glukoneogenesis terutama terjadi di hati dan otot. Di sana glukosa yang disintesis kemudian dipadatkan menjadi glukogen, suatu zat penyimpan yang berfungsi sebagai penyimpan energi untuk suplai energi cepat dari sel saraf, eritrosit, dan otot. Melalui glukoneogenesis, 180 hingga 200 gram glukosa dapat terbentuk baru setiap hari.

Glukoneogenesis dapat dilihat sebagai kebalikan dari glikolisis (pemecahan glukosa) menjadi piruvat atau laktat, meskipun tiga langkah reaksi harus diganti dengan reaksi bypass karena alasan energik. Glikolisis menghasilkan piruvat (asam piruvat) atau, dalam kondisi anaerobik, laktat (anion asam laktat). Selain itu, asam piruvat juga terbentuk dari asam amino saat dipecah. Substrat lain untuk regenerasi glukosa adalah gliserin, yang berasal dari pemecahan lemak. Ini diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat, yang bertindak sebagai metabolit dalam rantai sintesis glukoneogenesis untuk membangun glukosa.

Fungsi & tugas

Muncul pertanyaan mengapa glukosa harus dibangun kembali jika sebelumnya dipecah oleh glikolisis untuk menghasilkan energi. Namun, harus diingat bahwa sel saraf, otak atau eritrosit bergantung pada glukosa sebagai pemasok energi.

Jika persediaan glukosa tubuh habis tanpa diisi kembali dengan cukup cepat, terjadi hipoglikemia berbahaya, yang bahkan bisa berakibat fatal. Dengan bantuan glukoneogenesis, kadar gula darah normal dapat dipertahankan konstan bahkan pada saat lapar atau dalam situasi darurat yang memakan energi.

Sepertiga dari glukosa yang baru disintesis disimpan di hati dan dua pertiga di otot rangka sebagai glukogen. Jika Anda lapar dalam jangka waktu yang lebih lama, kebutuhan glukosa sedikit turun karena jalur metabolisme kedua adalah penggunaan badan keton untuk menghasilkan energi.

Peran sentral dalam glukoneogenesis dimainkan oleh asam piruvat (piruvat) atau asam laktat (laktat) yang terbentuk darinya dalam kondisi anaerobik. Kedua senyawa tersebut juga merupakan produk pemecahan selama glikolisis (pemecahan gula).

Selain itu, piruvat juga terbentuk saat asam amino dipecah. Di tempat lain, gliserin dari pemecahan lemak juga dapat diubah menjadi metabolit glukoneogenesis, dan dimasukkan ke dalam proses ini. Selama glukoneogenesis, glukosa diproduksi dari produk pemecahan karbohidrat, protein, dan metabolisme lemak.

Mekanisme pengaturan tubuh sendiri memastikan bahwa glukoneogenesis dan glikolisis tidak terjadi secara paralel. Dengan peningkatan glikolisis, glukoneogenesis agak melemah. Dalam fase peningkatan glukoneogenesis, glikolisis kembali berkurang.

Ada mekanisme pengaturan hormonal dalam organisme untuk tujuan ini. Misalnya, jika banyak karbohidrat yang dikonsumsi melalui makanan maka kadar gula darah meningkat. Pada saat yang sama, produksi insulin di pankreas dirangsang.

Insulin menyediakan glukosa bagi sel. Di sana itu dipecah untuk menghasilkan energi atau, jika kebutuhan energinya rendah, diubah menjadi asam lemak yang dapat disimpan sebagai trigliserida (lemak) di jaringan adiposa.

Jika pasokan karbohidrat tidak mencukupi (kelaparan, makanan sangat rendah karbohidrat atau konsumsi glukosa tinggi dalam keadaan darurat), kadar gula darah pertama kali turun. Ini menyebut hormon antagonis insulin, hormon glukagon, di tempat kejadian. Glukagon menyebabkan glukogen yang tersimpan di hati terurai menjadi glukosa. Ketika persediaan ini habis, peningkatan glukoneogenesis dari asam amino untuk sintesis glukosa baru dimulai di dalam tubuh jika fase lapar berlanjut.

Penyakit & penyakit

Jika glukoneogenesis terganggu, tubuh mungkin mengalami gula darah rendah (hipoglikemia). Hipoglikemia bisa disebabkan oleh banyak hal. Misalnya, mekanisme pengaturan hormonal menyebabkan peningkatan glukoneogenesis ketika ada peningkatan kebutuhan glukosa atau ketika ada penurunan suplai karbohidrat.

Antagonis hormonal insulin adalah hormon glukagon. Ketika kadar gula darah turun, produksi glukagon meningkat, yang kemudian menyebabkan peningkatan glukoneogenesis. Pertama-tama, glukogen yang disimpan di hati dan otot dipecah dan diubah menjadi glukosa. Ketika semua cadangan glukogen habis, asam amino glukogenik diubah menjadi glukosa. Kerusakan otot terjadi untuk memasok energi ke tubuh.

Namun, jika glukoneogenesis sulit dilakukan karena berbagai alasan, hipoglikemia berkembang, yang dalam kasus yang parah dapat menyebabkan ketidaksadaran dan bahkan kematian.

Misalnya, penyakit hati atau obat tertentu dapat menghambat glukoneogenesis. Konsumsi alkohol juga menghambat glukoneogenesis. Hipoglikemia parah adalah keadaan darurat yang membutuhkan perhatian medis cepat.

Hormon lain yang mendorong glukoneogenesis adalah kortisol. Kortisol adalah glukokortikoid yang ditemukan di korteks adrenal dan bertindak sebagai hormon stres. Tugasnya adalah memberikan energi dengan cepat dalam situasi fisik yang penuh tekanan. Untuk melakukan ini, cadangan energi fisik harus diaktifkan. Kortisol merangsang konversi asam amino di otot rangka menjadi glukosa sebagai bagian dari glukoneogenesis.

Jika korteks adrenal terlalu aktif, misalnya karena tumor, terlalu banyak kortisol yang terus-menerus diproduksi. Glukoneogenesis kemudian berjalan dengan kecepatan penuh. Produksi glukosa yang berlebihan menyebabkan kerusakan otot, melemahnya sistem kekebalan dan obesitas tubuh. Gambaran klinis ini dikenal sebagai sindrom Cushing.