วิถีกลูโคนีโอเจเนซิส

        เป็นวิถีการสร้างน้ำตาลกลูโคสจากสารต้นตอที่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตเช่นไพรูเวต
ปฏิกิริยาเฉพาะของวิถีกลูโคนีโอเจเนซิส 3 ปฏิกิริยา คือ

        1. ปฏิกิริยาจากไพรูเวตไปเป็นฟอสโฟอีนอลไพรูเวต สามารถเขียนสมการรวมได้ดังนี้

ไพรูเวต + ATP + GTP + H2O ฟอสโฟอีนอลไพรูเวต + ADP + GDP + Pi + 2H+

        2. ปฏิกิริยาที่มีเอนไซม์ฟรักโทส-1,6-บิสฟอสฟาเทส หรือเป็นตัวเร่งดังนี้

ฟรักโทส-1,6-บิสฟอสเฟต + H2O Mg2+
ฟรักโทส-6-ฟอสเฟต + Pi

        3. ปฏิกิริยาที่มีเอนไซม์กลูโคส-6-ฟอสฟาเทส เป็นตัวเร่งดังนี้

กลูโคส-6-ฟอสเฟต + H2O Mg2+ กลูโคส + Pi

ที่มา : http://www2.mcdaniel.edu/Chemistry/CH3321JPGs/Metabolism/Gluconeogenesis.jpg

               เอนไซม์ชนิดนี้พบในตับเท่านั้นไม่พบในกล้ามเนื้อ และหัวใจ กลูโคสที่ได้จะถูกปล่อยออกจากตับเข้าสู่กระแสโลหิต เพื่อรักษาระดับของกลูโคสในเลือดให้คงที่และจะเข้าสู่กล้ามเนื้อ และสมองเพื่อเป็นแหล่งของพลังงานต่อไป
               วิถีกลูโคนีโอเจเนซิสเกิดขึ้นในตับเป็นส่วนใหญ่ และเกิดขึ้นในไตด้วย ส่วนในสมองกล้ามเนื้อลาย และกล้ามเนื้อหัวใจ วิถีนี้เกิดขึ้นน้อยมาก วิถีกลูโคนีโอเจเนซิสในตับจึงทำหน้าที่ในการรักษาระดับของกลูโคสในเลือดให้คงที่และผลิตกลูโคส เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการของสมองและกล้ามเนื้อ

                      ตารางแสดงเอนไซม์ที่ต่างกันในวิถีไกลโคไลซิสและกลูโคนีโอเจเนซิส

วิถีไกลโคไลซิส
วิถีกลูโคนีโอเจเนซิส
เฮกโซไคเนส
กลูโคส-6-ฟอสฟาเทส
ฟอสโฟฟรักโทไคเนส
ฟรักโทส-1, 6-บิสฟอสฟาเทส
ไพรูเวตไคเนส
ไพรูเวตคาร์บอกซีเลส
 
ฟอสโฟอีนอลไพรูเวต คาร์บอกซีไคเนส


การควบคุมวิถีกลูโคนีโอเจเนซิส

           1. เอนไซม์ไพรูเวตคาร์บอกซีเลสจะไม่แอกตีฟถ้าขาดอะซีติลโคเอ เพราะฉะนั้นเมื่อมีการ สร้างอะซีติลโคเอในไมโทคอนเดรีย มากเกินพอ จะมีผลทำให้เกิดการสร้างกลูโคสจากไพรูเวต

           2. เอนไซม์ฟรักโทส-1,6-บิสฟอสฟาเทสถูกกระตุ้นด้วยซิเตรต แต่ถูกยับยั้งด้วย AMP และฟรักโทส-2,6-บิสฟอสเฟต (F-2,6-BP) ในขณะที่เอนไซม์ฟอสโฟฟรักโทไคเนสในวิถีไกลโคไลซิสถูกกระตุ้นด้วย AMP และ ฟรักโทส-2,6-บิสฟอสเฟต แต่ถูกยับยั้งด้วยซิเตรต และ ATP เพราะฉะนั้นการควบคุมวิถีกลูโคนีโอเจเนซิส และไกลโคไลซิสจึงตรงกันข้าม

           3. การควบคุมวิถีกลูโคนีโอเจเนซิสทางอ้อม โดยการควบคุมเอนไซม์ไพรูเวตไคเนส ซึ่งเป็นเอนไซม์ในวิถีไกลโคไลซิส เท่านั้น นอกเหนือไปจากไพรูเวตแล้วพวกสารต้นตอของไพรูเวตและฟอสโฟอีนอลไพรูเวตยังสามารถเป็นสารต้นตอ ของการสังเคราะห์กลูโคสด้วยวิถีกลูโคนีโอเจเนซิสนี้ เช่น ซิเตรต ไอโซซิ เตรต แอลฟา-คีโตกลูตาเรต ซักซิเนต ฟูมาเรต และมาเลต สารเหล่านี้จะถูกออกซิไดส์ในวัฏจักรเครบส์ไปเป็นออกซาโลอะซีเตต แล้วจะถูกเปลี่ยนต่อไปเป็นฟอสโฟอีนอลไพรูเวต โดยเอนไซม์ฟอสโฟอีนอลไพรูเวต คาร์บอกซีไคเนส ในเนื้อเยื่อสัตว์อะซีติลโคเอไม่สามารถเป็นสารต้นตอของกลูโคสได้
เพราะว่าไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นไพรูเวต


วัฏจักรโคริ (Cori Cycle)

ที่มา : http://www.druginfo.co.kr/pro/medi_news/down/20031130_201138_cori-1.jpg


           การสังเคราะห์กลูโคสจากสารต้นตอเล็ก ๆ เกิดขึ้นในระยะที่พักจากการใช้แรง ในระหว่างการออกกำลังกายกล้ามเนื้อต้องการ ATP ไกลโคเจนในกล้ามเนื้อเป็นสารเชื้อเพลิงที่ถูกเก็บสะสมไว้จะเข้าส ู่วิถีไกลโคไลซิสอย่างรวดเร็วเกิดเป็นแลกเตต ภายใต้สภาวะนี้จะขาด O2 แลกเตตในกล้ามเนื้อจะแพร่ออกสู่กระแสโลหิตทำให้มีระดับสูง ในระหว่างช่วงพักระดับของแลกเตตจะเข้าสู่ระดับปกติ ปริมาณของ O2 เพิ่มขึ้น เพื่อใช้ในการสร้าง ATP ที่จำเป็น และในการเปลี่ยนแลกเตตที่เกิดขึ้นไปเป็นกลูโคส และไกลโคเจนในกล้ามเนื้อ ในช่วงพักนี้แลกเตตจะถูกส่งเข้าสู่ตับเพื่อเปลี่ยนไปเป็นกลูโคสโดยวิถีกลูโคนีโอเจเนซิส กลูโคสที่ถูกสร้างขึ้นจะถูกส่งกลับเข้ากล้ามเนื้อโดยทางกระแสโลหิต การสังเคราะห์กลูโคสนี้ใช้แลกเตต 2 โมเลกุล และ 6 ATP ในขณะที่การสลายกลูโคสในกล้ามเนื้อได้ 2 ATP

HOME
NEXT