GlikolízisSzerkesztés
A glikolízis a glükózmolekula két piruvátmolekulára történő lebontása, miközben az e folyamat során felszabaduló energiát ATP és NADH formájában tároljuk. Szinte minden glükózt lebontó szervezet használja a glikolízist. A glükózszabályozás és a termékfelhasználás azok az elsődleges kategóriák, amelyekben ezek az útvonalak különböznek az egyes szervezetek között. Egyes szövetekben és szervezetekben a glikolízis az energiatermelés kizárólagos módszere. Ez az útvonal közös mind az anaerob, mind az aerob légzésben.
A glikolízis tíz lépésből áll, két fázisra osztva. Az első fázisban két ATP-molekula lebontására van szükség. A második fázis során a köztes termékek kémiai energiája ATP-vé és NADH-vá alakul át. Egy molekula glükóz lebontása két molekula piruvátot eredményez, amelyet tovább lehet oxidálni, hogy a későbbi folyamatokban további energiához jussunk.
A glikolízis a folyamat különböző lépéseinél visszacsatolásos szabályozással szabályozható. A leginkább szabályozott lépés a harmadik lépés. Ez a szabályozás azt hivatott biztosítani, hogy a szervezet ne termeljen túl sok piruvátmolekulát. A szabályozás lehetővé teszi a glükózmolekulák zsírsavakká történő tárolását is. A glikolízis során különböző enzimeket használnak. Az enzimek szabályozzák felfelé, lefelé és visszacsatolással szabályozzák a folyamatot.
GlükoneogenezisSzerkesztés
A glükoneogenezis a glikolízis fordított folyamata. Nem szénhidrát molekulák glükózzá történő átalakítását foglalja magában. Az ebben az útvonalban átalakuló nem szénhidrát molekulák közé tartozik a piruvát, a laktát, a glicerin, az alanin és a glutamin. Ez a folyamat akkor következik be, amikor a szervezetnek glükózra van szüksége. A máj a glükoneogenezis elsődleges helye, de némelyik a vesében is zajlik. A máj az a szerv, amely lebontja a különböző nem szénhidrát molekulákat, és elküldi őket más szerveknek és szöveteknek, vagy felhasználja a glükoneogenezisben.
Ezt az útvonalat több különböző molekula szabályozza. A glükagon, az adrenokortikotrop hormon és az ATP ösztönzik a glükoneogenezist. A glükoneogenezist gátolja az AMP, az ADP és az inzulin. Az inzulin és a glükagon a glükoneogenezis két leggyakoribb szabályozója.
GlikogenolízisSzerkesztés
A glikogenolízis a glikogén lebontására utal. A májban, az izmokban és a vesében zajlik ez a folyamat, hogy szükség esetén glükózt biztosítson. A glikogén egy ágából egyetlen glükózmolekula hasad le, és e folyamat során glükóz-1-foszfáttá alakul át. Ez a molekula ezután glükóz-6-foszfáttá, a glikolízis útvonal köztes termékévé alakulhat át.
A glükóz-6-foszfát ezután a glikolízis útján haladhat tovább. A glikolízis csak egy molekula ATP bevitelét igényli, ha a glükóz glikogénből származik. Alternatívaként a glükóz-6-foszfát a májban és a vesékben visszaalakulhat glükózzá, így szükség esetén megemelheti a vércukorszintet.
A májban lévő glükagon serkenti a glikogenolízist, amikor a vércukorszint csökken, amit hipoglikémiának nevezünk. A májban lévő glikogén tartalék glükózforrásként funkcionálhat az étkezések között. A májglikogén elsősorban a központi idegrendszert szolgálja. Az adrenalin edzés közben serkenti a glikogén lebontását a vázizomzatban. Az izmokban a glikogén biztosítja a mozgás gyorsan hozzáférhető energiaforrását.
GlikogenezisSzerkesztés
A glikogenezis a glikogén szintézisének folyamatára utal. Emberben a glükóz ezen a folyamaton keresztül alakítható át glikogénné. A glikogén egy erősen elágazó szerkezet, amely a magfehérjéből, a glikogéninből áll, amelyet egymáshoz kapcsolódó glükózegységek ágai vesznek körül. A glikogén elágazása növeli az oldhatóságát, és lehetővé teszi, hogy egyszerre több glükózmolekula legyen elérhető a lebontáshoz. A glikogenezis elsősorban a májban, a vázizmokban és a vesében zajlik. A glikogenezis útja a legtöbb szintetikus útvonalhoz hasonlóan energiát fogyaszt, mivel minden egyes bevitt glükózmolekulához egy ATP és egy UTP kerül felhasználásra.
Pentóz-foszfát útvonalSzerkesztés
A pentóz-foszfát útvonal a glükóz oxidációjának egy alternatív módszere. A májban, a zsírszövetben, a mellékvesekéregben, a herében, a tejmirigyekben, a fagocita sejtekben és a vörösvértestekben fordul elő. Olyan termékeket állít elő, amelyeket más sejtfolyamatokban használnak fel, miközben a NADP-t NADPH-vá redukálja. Ezt az útvonalat a glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz aktivitásának változásai szabályozzák.
Fruktóz anyagcsereSzerkesztés
A fruktóznak bizonyos extra lépéseken kell keresztülmennie ahhoz, hogy a glikolízis útvonalába léphessen. Bizonyos szövetekben található enzimek képesek foszfátcsoportot hozzáadni a fruktózhoz. Ez a foszforiláció fruktóz-6-foszfátot hoz létre, amely a glikolízis útvonal köztes terméke, és amely közvetlenül lebontható ezekben a szövetekben. Ez az útvonal az izmokban, a zsírszövetben és a vesében fordul elő. A májban enzimek fruktóz-1-foszfátot termelnek, amely belép a glikolízis útvonalába, és később gliceraldehiddé és dihidroxiaceton-foszfáttá hasad.
Galaktóz anyagcsereSzerkesztés
A laktóz vagy tejcukor egy molekula glükózból és egy molekula galaktózból áll. A glükózról való leválasztás után a galaktóz a májba kerül, ahol glükózzá alakul. A galaktokináz egy molekula ATP-t használ fel a galaktóz foszforilálásához. A foszforilált galaktóz ezután glükóz-1-foszfáttá, majd végül glükóz-6-foszfáttá alakul, amely a glikolízis során lebontható.