Glukoneogenez nedir?

Beyin, eritrositler, egzersiz halindeki kaslar, böbrek, testis ve gözdeki kornea gibi dokular enerji eldesi için devamlı glukoza gereksinim duyarlar. Devamlı glukoz alımı olmadığına göre, bu gereksinim depo şekerinden (glikojenden) karşılanmalıdır.Depo şekeri de sınırlı olduğu düşünülürse, uzamış açlıkta glukoz laktat, pirüvat, alfa-ketoasidler ve gliserol gibi prekürsörlerden üretilir. Karaciğer başta olmak üzere, özellikle uzamış açlıktan böbreklerde glukoz üretimini başarır.

Glukoz sentezi, glikoliz ve TCA döngüsünün ara ürünleri, glukoneogenez yolları kullanılarak glukoz sentezlenir.

Adipozitlerde gliserol kinaz olmadığı için gliserol fosforillenemez. Gliserol karaciğere taşınarak buradan gliserol kinaz ile fosforillenir ve gliserol fosfat oluşur. Bu da gliserol fosfat dehidrogenez ile glikoliz ara ürünü olan dihidroksiaseton fosfata oksitlenir.

Eritrositler ve çizgili kaslarca oluşturulan laktat, kan yoluyla karaciğere taşınarak glukoza dönüşür.

Açlık sırasında doku proteinlerinin hidrolizi (glukojenik aminoasit metabolizması) ile oluşan alfa-ketoasidler (okzalaasetat, alfa-ketoglutarat vb.) glukoz sentezinde kullanılır.

Glukoneogenez reaksiyonları ve düzenlenmesi

Pirüvatın karboksilasyonu, OAA (oksaloasetat) dekarboksilasyonu, Fruktoz 1-6 bifosfatın defosforilasyonu ve Glukoz 6- fosfatın defosforilasyonu glukoneogeneze özgü olaydır.

Pirüvat karboksilazın CO₂'yi aktive ederek oluşturduğu OAA, mitokondri memranından sitozole geçemez. Bunun için memrandan geçebilen malata indirgenir ve sitozolde tekrar malat dehidrogenez ile OAA’ya okside olur. OAA da  sitozolde  PEP’e (fosfoenolpirüvat) dönüşür. PEP glikolizin tersinir reaksiyonlarıyla fruktoz 1-6 fosfat basamağına kadar gelir.

Fruktoz 1-6 bifosfatın da fosforilasyonu fruktoz 1-6 fosfotaz ile gerçekleşir ve glukoz 6- fosfat oluşur. Bu ise glukoz 6-fosfataz ile defosforile olur ve glukoz elde edilmiş olur.

Not: Glukoz 6-fosfat’tan, fosfatın uzaklaştırıldığı serbest glikoz eldesi sağlayan glukoz 6-fosfataz yalnızca karaciğer ve böbrekte bulunur. Bundan dolayı, çizgili kaslardaki depo glikojenin serbest glukoz olarak kana salınımı söz konusu değildir.

Glukoneogenezin düzenlenmesi, glukagon düzeyine ve glukojenik substratların varlığına bağladır.Glukogen allosterik olarak fruktoz 1.6-bifosfataz aktive ederken, fosfofruktokinaz’da inhibe eder.Glukogen aynı şekilde, pürüvatkinaz’da fosforilleyerek inaktivasyonunu sağlar, inaktif olduğu zaman PEP, glukoz sentez yoluna girmiş olur.

Yeterli substrat özellikle glukoneojenik aminoasitlerin varlığı (yeterli insülin olmayışı olayı hızlandırır.) glukoz sentezinde karbon iskeleti olarak kullanılır.

Açlık sırasında adipozitlerden lipolizle karaciğere gelen fazla sayıda yağ asidi, fazlası okside edilemez ve asetilCoA’ya dönüşür. AsetilCoA’da pirüvat karboksilasyonu ile glukoz sentezine katılır. Hücredeki ATP ve AMP düzeyide bazı enzimlere allosterik olarak etkilemek suretiyle glukoneogenezde düzenleyici rol oynar.


Gelecek yayınlarımızda görüşmek üzere! Esen kalın