Sự tổng hợp Carbohydrates từ Proteins và chất béo - Quá trình tân tạo glucose

Khi kho dự trữ carbohydrates của cơ thể giảm xuống dưới mức bình thường, một lượng vừa phải glucose có thể được tổng hợp từ amino acids và phần glycerol của chất béo. Quá trình này gọi là quá trình tân tạo glucose.

Gluconeogenesis đặc biệt quan trọng trong việc ngăn cản sự giảm quá mức nồng độ glucose trong máu khi đói. Glucose là chất cơ bản cung cấp năng lượng cho các mô như não và hồng cầu, và số lượng glucose trong máu phải đầy đủ trong nhiều giờ giữa các bữa ăn. Gan đóng vai trò căn bản trong ciệc duy trì mức độ glucóe trong máu trong lúc đói bằng cách giải phóng kho glycogen thành glucose (glycogenolysis) và bởi sự tổng hợp glucose, chủ yếu từ lactate và amino acids (gluconeogenesis). Xấp xỉ 25% sự sản xuất glucose của gan trong khi đói là từ quá trình tân tạo glucose, giúp có được một nguồn cung cấp chắc chắn cho não. Trong quá trình nhịn đói kéo dài, thận có thể tổng hợp một lượng đáng kể glucose từ amino acids và các tiền chất khác.

Khoảng 60% lượng amino acids ở trong cơ thể có thể dễ dàng chuyển thành carbohydrates; 40% còn lại do cấu trúc hóa học nên rất khỏ hoặc không thể chuyển đổi được. Mỗi amino acid chuyển thành glucose bằng những quá trình hóa học khác nhau. Ví dụ, alanine có thể được chuyển thành pyruvic acid một cách đơn giản bằng cách khử amin; pyruvic acid sau đó được chuyển thành glucose hoặc glycogen. Nhiều amino acids phức tạp có thể chuyển thành các loại đường khác nhau chứa 3-, 4-, 5-, hoặc 7-carbon. Chúng có thể tham gia vào on đường phosphogluconate để cuối cùng được tổng hợp thành glucose. Do đó, bằng cách khử amin cộng với một số biến đổi đơn giản, nhiều amino acids có thể trở thành glucose. Những biến đổi tương tự có thể chuyển glycerol thành glucose hoặc glycogen.

Sự điều chỉnh quá trình tân tạo glucose

Sự giảm carbohydrates trong tế bào và giảm đường máu là tác nhân kích thích cơ bản làm tăng tỷ lệ tân tạo đường. Sự giảm carbohydrates có thể đảo ngược nhiều phản ứng trong quá trình đường phân và phosphogluconate, do đó cho phép khử nhóm amin của amino acids và glycerol thành carbohydrates. Thêm vào đó, hormone cortisol có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự điều chỉnh này.

Ảnh hưởng của Corticotropin và Glucocorticoids đối với quá trình tân tạo glucose. Khi số lượng bình thường của carbohydrates không đủ đáp ứng với tế bào, vùng trước tuyến yên, vì một lý do chưa được biết rõ, tăng tiết hormone corticotropin. Điều này kích thích tuyến vỏ thượng thận sản xuất ra một số lượng lớn các hormone glucocorticoid , đặc biệt là cortisol. Cortisol huy động protein từ tất cả các tế bào thiết yếu, làm cho protein trở thành dạng amino acids phù hợp trong dịch cơ thể. Một tỷ lệ cao những amino acids này ngay lập tức được khử amin ở trong gan và cung cấp những nguyên liệu lý tưởng để hình thành nên glucose. Do đó, một trong những phương tiện quan trọng nhất của quá trình tân tạo glucose là thông qua sự giải phóng glucocorticoids từ vỏ thượng thận.

Glucose máu

Nồng độ glucose máu bình thường ở một người sau ăn 3 đến 4 giờ là khoảng 90 mg/dl. Sau bữa ăn có một lượng lớn carbohydrates, mức này ít khi tăng lên trên 140 mg/ dl trừ những người bị đái tháo đường. Sự điều chỉnh nồng độ glucose máu liên quan mật thiết đến hormone của tụy là insulin và glucagon.