Анаболическая фаза обмена глюкозы

При определенных ситуациях – при низком содержании углеводов в пище, голодании, длительной физической работе, т.е. когда глюкоза крови расходуется и наступает гипогликемия, организм должен иметь возможность синтезировать моносахарид и нормализовать его концентрацию в крови. Это достигается реакциями глюконеогенеза (Приложение, рис

Глюконеогенез (ГНГ) – это сообразование глюкозы из неуглеводных компонентов. Чтобы молекула могла участвовать в подобных реакциях, ей необходимо включать не менее трех атомов углерода, причем её средний атом должен быть связан с какой-либо функциональной группой (–NH₂, –ОН, =С=О). Подобным требованиям удовлетворяют глицерин, лактат, пируват, оксалоацетат, некоторые (гликогенные) аминокислоты (аланин, серин, аспартат, глутамат и т.д.). ГНГ выгодно отличается от гликогенолиза тем, что количество его субстратов велико и он может довольно длительное время поддерживать гомеостаз глюкозы крови. Этот процесс необходим еще для того, чтобы при гипоксии была возможность предотвратить накопление в мышцах лактата, опасного последующим развитием лактоацидоза. Чтобы этого не происходило, работает г люкозо-лактатный цикл (цикл Кори), объединяющий реакции глюконеогенеза и анаэробного гликолиза (рис. 5).

Рис. 5. Схема цикл Кори (глюкозо-лактатный цикл)

Глюконеогенез включает все обратимые реакции гликолиза и особые обходные пути, в тех участках, где это энергетически невозможно (Приложение, рис. 5).

В гликолизе три реакции необратимы: пируваткиназная, фосфофруктокиназная и гексокиназная, в них происходит высвобождение энергии для синтеза АТФ. Поэтому в обратном процессе возникают энергетические барьеры, которые клетка вынуждена обходить с помощью дополнительных механизмов.

Для преобразования ПВК в фосфоенолпируват используются два ключевых фермента: в митохондриях пируваткарбоксилаза и в цитозоле фосфоенолпируваткарбоксикиназа (рис. 6).

Рис. 6. Этапы образования ФЕПВК