Glykogenese, glykogenolyse og glukoneogenese er processer, som kroppen udfører for at opretholde normale niveauer af glukose eller blodsukker. Disse tre processer styres af udskillelsen af visse hormoner i kroppen. Disse hormoner spiller en rolle i at stimulere forskellige enzymer til at arbejde med at danne eller nedbryde glykogen, samt producere glucose. Lad os lære mere om processerne af glykogenese, glykogenolyse og glukoneogenese i kroppen.
Glykogenese
Glykogenese er processen med at danne glykogen fra glukose eller blodsukker. Glukose bruges af kroppen til at producere energi. Denne proces opstår, når der er en stigning i glukoseniveauet i blodet, for eksempel efter du har spist. Forhøjede glukoseniveauer kan få bugspytkirtlen til at udskille hormonet insulin. Dette hormon stimulerer derefter enzymet glykogensyntase til at starte glykogeneseprocessen. Ved afslutningen af denne proces vil glukose i form af glykogen blive lagret i leveren og musklerne.1. Funktion af glykogenese
Glykogeneseprocessen tjener til at danne glykogen ud fra glukose, så disse molekyler kan opbevares og bruges på et senere tidspunkt, når kroppen ikke har glukose tilgængelig. Lagret glykogen er ikke det samme som fedt, fordi dette molekyle ofte bruges mellem måltider, når blodsukkerniveauet falder. I dette tilfælde vil kroppen tage glykogenreserver for at producere glucose gennem glykogenolyseprocessen.2. Glykogeneseprocessen
Processen med glykogenese begynder, når cellen har et overskud af glukose. Det følgende er en forklaring af denne proces i detaljer.- Først og fremmest interagerer glucosemolekylet med enzymet glucokinase, som tilføjer en fosfatgruppe til glucose.
- Fosfatgruppen overføres derefter til den anden side af molekylet ved hjælp af enzymet phosphoglucomutase.
- Et tredje enzym, UDP-glucose pyrophosphorylase, tager dette molekyle og skaber glucose uracil-diphosphat. Denne form for glucose har to fosfatgrupper sammen med nukleinsyren uracil.
- Et særligt enzym, glycogenin, binder glucose uracil-diphosphat med glucose UDP-diphosphat for at danne korte kæder.
- Efter at omkring otte molekylære kæder er bundet sammen, træder andre enzymer ind for at fuldføre denne proces.
- Derefter tilføjes glykogensyntase til kæden, og glykogenforgrenende enzymer hjælper med at skabe grene i kæden. Denne proces danner tættere makromolekyler, så energilagringen i kroppen bliver mere effektiv.
Glykogenolyse
Glykogenolyse er processen med at nedbryde glykogenmolekyler til glukose eller blodsukker. Grundlæggende er glykogen energi lagret i form af langkædet glukose. Processen med glykogenolyse kan forekomme i muskel- og leverceller, når kroppen kræver mere energiproduktion.1. Funktion af glykogenolysen
Glykogenolysens funktion er at producere energi, når kroppen er sulten, og der ikke er fødeindtagelse. Glykogenolyse vil producere glucose fra glykogen, som derefter bruges til at producere energi. Denne proces kan også opretholde glukoseniveauet i blodet, når du er sulten, og der ikke kommer mad ind i kroppen.2. Glykogenolyseproces
Processen med glykogenolyse reguleres af hormoner i kroppen. Nervesignaler kan også spille en rolle i myocytter (muskelceller). Glykogenolyse kan forekomme som reaktion på forskellige kropstilstande, såsom:- Når blodsukkerniveauet falder (f.eks. faste)
- Når kroppen producerer hormonet adrenalin, når den står over for en trussel eller en akut tilstand.
- Enzymet glycogen phosphorylase vil bryde bindingen, der forbinder glucose til glykogen ved at erstatte phosphorylgruppen. På dette stadium har glykogen nedbrudt glucose til glucose-1-phosphat.
- Enzymet phosphoglucomutase omdanner derefter glucose-1-phosphat til glucose-6-phosphat. Dette er formen af det molekyle, som celler bruger til at lave adenosintrifosfat (ATP), energibæreren i kroppens celler.
- Glykogenforgrenende enzymer flytter alle glukosemolekyler til andre grene, undtagen en, der er i glykogenforbindelser til andre grene.
- Endelig fjerner enzymet alpha glucosidase det sidste glucosemolekyle, som igen fjerner grenen af det glucosemolekyle.
Glukoneogenese
Gluconeogenese er processen med syntese eller dannelse af nye glucosemolekyler fra andre kilder end kulhydrater. De fleste af disse processer forekommer i leveren, og en lille del forekommer i nyrebarken og tyndtarmen.1. Glukoneogenesens funktion
Funktionen af gluconeogenese er at opretholde sunde blodsukkerniveauer, når en person ikke har spist eller er sulten. Sukkerniveauer skal opretholdes, så de kan bruges af celler til at lave energimolekylet ATP. Når der ikke kommer mad ind i kroppen, bliver blodsukkeret lavt. På dette tidspunkt har kroppen ikke overskydende kulhydrater fra mad, der kan nedbrydes til glukose. Med processen med gluconeogenese kan kroppen bruge andre molekyler til at blive nedbrudt som glucose, såsom aminosyrer, laktat, pyruvat og glycerol.2. Processen med glukoneogenese
Det følgende er en nedbrydning af processen med glukoneogenese, der finder sted i kroppen.- Glukoneogenese begynder i mitokondrierne eller cytoplasmaet i leveren eller nyrerne. Først carboxyleres to pyruvatmolekyler for at danne oxaloacetat. Der kræves et molekyle ATP (energi) til dette.
- Oxaloacetat reduceres derefter til malat af NADH, så det kan transporteres ud af mitokondrierne.
- Efter at have forladt mitokondrierne, oxideres malat tilbage til oxaloacetat.
- Oxaloacetat danner derefter phosphoenolpyruvat ved hjælp af PEPCK-enzymet.
- Phosphoenolpyruvat omdannes til fructose-1,6-bisphosphat og derefter til fructose-6-phosphat. ATP bruges også under denne proces, som i det væsentlige er omvendt glykolyse.
- Fructose-6-phosphat omdannes derefter til glucose-6-phosphat ved hjælp af enzymet phosphoglucoisomerase.
- Glucose dannes derefter ud fra glucose-6-phosphat i cellens endoplasmatiske retikulum via enzymet glucose-6-phosphatase. For at danne glucose fjernes fosfatgruppen, og glucose-6-fosfat og ATP omdannes til glucose og ADP.