גלוקונאוגנזה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
המבנה הכימי של גלוקוז (בצורתו הפתוחה)

גלוקונאוגנזה (גלוקונאוגנזיס אנגלית: Gluconeogenesis או GNG) הינה מסלול מטבולי ליצירת גלוקוז בבעלי חיים, צמחים, פטריות ובחיידקים. במסלול זה מיוצר גלוקוז מתרכובות שאינן פחמימות, כגון פירובט, גליצרול או חומצות אמינו.

המילה מהווה צירוף של גלוקוז, נאו ("חדש") וגנזה ("יצור") ביוונית.

הגלוקונאוגנזה אחראית על שמירת רמת גלוקוז קבועה בדם בין הארוחות, כשהגוף נתון תחת מאמץ רב או במהלך צום. באדם היא מתרחשת בעיקר בכבד ובמידה פחותה גם בכליות ובלבלב.

בתהליך הגלוקונאוגנזה מתרחשות כמה תגובות הפוכות לאלו שבגליקוליזה, תהליך פירוק הגלוקוז. למרות זאת, לא מהווה הגלוקונאוגנזה את התהליך ההפוך לגליקוליזה; בגלוקונאוגנזה קיים דילוג על שלושה שלבים בלתי-הפיכים בגליקוליזה. כמו כן, היא לא מייצרת אנרגיה.

רובו של התהליך מתרחש בציטופלזמה של התא; מיעוטו מתרחש במיטוכונדריה ואילו השלב הסופי, בו מיוצר הגלוקוז, מתרחש ברשתית התוך פלסמית (ER). לאחר מכן משונע הגלוקוז אל הציטוזול (נוזל הציטופלזמה) באמצעות נשאים.

ביוכימיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תהליך הגלוקונאוגנזה מתחיל עם שתי מולקולות פירובט (תרכובת תלת-פחמנית) ומסתיים במולקולת גלוקוז אחת (תרכובת שש-פחמנית). התהליך נחשב ל"יקר" מבחינה אנרגטית, ובמהלכו נצרכות 6 מולקולות ATP. בגליקוליזה, לשם השוואה, מתקבלות 2 מולקולות ATP; אם שני התהליכים מבוצעים האחד במקביל לשני, ישנו הפסד של 4 מולקולות ATP. את תהליך הגלוקונאוגנזה ניתן לסכם כך:

 \ \mathbf{2 Pyruvate + 6 ATP \rightarrow Glucose + 6 ADP + 6 P_i}

בשלב הראשון מומר פירובט לאוקסלואצטט, ומחומר מוצא זה ממשיך התהליך. כל חומצות האמינו, מלבד לאוצין וליזין, יכולות לשמש כחומרי מוצא לגלוקונאוגנזה במקום פירובט. חומצות האמינו יכולות להיות מומרות (בעזרת אנזימים) לאוקסלואצטט, וזוהי הסיבה שהן מסוגלות להתניע את תהליך הגלוקונאוגנזה. המשמעות הפיזיולוגית של עובדה זו היא שבשעת רעב קיצוני ומחסור בסוכרים, מסוגל הגוף לפרק חלבונים (המורכבים מחומצות אמינו) לשם ייצור אנרגיה.

מדוע טורח הגוף לייצר גלוקוז, רק כדי שמאוחר יותר יפרקו שוב פעם (בתהליך הגליקוליזה) לשם הפקת אנרגיה? הסיבה לכך היא שתאים רבים בגוף (תאי מערכת העצבים המרכזית ותאי דם אדומים, למשל) מסוגלים להשתמש אך ורק בגלוקוז לשם הפקת אנרגיה (ולא בחלבונים או בשומנים), ועל כן נאלץ הגוף להשקיע אנרגיה רבה בתהליך הגלוקונאוגנזה על-מנת לספק את צורכי תאים חשובים אלו.