Глюкоза є головним енергетичним матеріалом для функціонування людського тіла. В організм вона надходить з їжею у вигляді вуглеводів. Протягом багатьох тисячоліть людина зазнавав масу еволюційних змін.
Одним з важливих набутих умінь стала здатність організму запас запасати енергетичні матеріали на випадок голоду і синтезувати їх з інших з'єднань.
Надлишки вуглеводів акумулюються в організмі за участю печінки і складних біохімічних реакцій. Всі процеси накопичення, синтезу і використання глюкози регулюються гормонами.
Яку роль відіграє печінка в накопиченні вуглеводів в організмі?
Існують наступні шляхи для використання глюкози печінкою:
- Гліколіз. Складний багатоступінчастий механізм окислення глюкози без участі кисню, в результаті якого утворюється універсальні джерела енергії: АТФ і НАДФ - з'єднання, що забезпечують енергією протікання всіх біохімічних і обмінних процесів в організмі;
- Запасання у вигляді глікогену за участю гормону інсуліну. Глікоген - неактивна форма глюкози, яка може накопичуватися і зберігатися в організмі;
- Ліпогенез. Якщо глюкози надходить більше, ніж необхідно навіть для освіти глікогену, починається синтез ліпідів.
Роль печінки у вуглеводному обміні величезна, завдяки їй в організмі постійно присутня запас вуглеводів, життєво необхідних організму.
Що відбувається з вуглеводами в організмі?
Основна роль печінки - регуляція вуглеводного обміну і глюкози з подальшим депонуванням глікогену в гепатоцитах людини. Особливістю є перетворення цукру під впливом вузькоспеціальних ферментів і гормонів в особливу його форму, цей процес відбувається виключно в печінці (необхідна умова споживання її клітинами). Ці перетворення прискорюються ферментами гексо- і глюкокіназа при зниженні рівня вмісту цукру.
Цукор з крові за допомогою ряду біохімічних реакцій в печінці перетворюється в неактивний його з'єднання - глікоген і накопичується в гепатоцитах і м'язах. При настанні енергетичного голоду за допомогою гормонів організм здатний вивільняти глікоген з депо і синтезувати з нього глюкозу - це основний шлях отримання енергії.
Схема синтезу глікогену
біохімія гликогенолиза
Якщо у організму підвищується потреба в глюкозі - глікоген починає розпадатися. Механізм перетворення відбувається, як правило, між прийомами їжі, і прискорюється при м'язових навантаженнях. Голодування (відсутність прийому їжі протягом не менше 24 годин) призводить до практично повного розпаду глікогену в печінці. Але при регулярному харчуванні його запаси повністю відновлюються. Подібне акумулювання цукру може існувати дуже довго, до виникнення потреби в розпаді.
Біохімія глюконеогенезу (шлях отримання глюкози)
Глюконеогенез - процес синтезу глюкози з невуглеводних з'єднань. Його головне завдання - утримання стабільного змісту вуглеводів в крові при нестачі глікогену або важкої фізичної роботи. Глюконеогенез забезпечує продукцію цукру до 100 грамів на добу. У стані вуглеводного голоду організм здатний синтезувати енергію з альтернативних з'єднань.
Для використання шляху гликогенолиза при необхідності отримання енергії потрібні такі речовини:
- Лактат (молочна кислота) - синтезується при розпаді глюкози. Після фізичних навантажень повертається в печінку, де знову перетворюється в вуглеводи. Завдяки цьому молочна кислота постійно бере участь в утворенні глюкози;
- Гліцерин - результат розпаду ліпідів;
- Амінокислоти - синтезуються при розпаді м'язових білків і починають брати участь в утворенні глюкози при виснаженні запасів глікогену.
Основна кількість глюкози виробляється в печінці (більше 70 грамів на добу). Головним завданням глюконеогенезу є постачання цукром мозку.
В організм потрапляють вуглеводи не тільки у вигляді глюкози - це може бути і манноза, що міститься в цитрусових. Манноза в результаті каскаду біохімічних процесів перетворюється в з'єднання, подібне глюкози. У цьому стані вона вступає в реакції гліколізу.
Схема шляху регулювання глікогенезу і глікогенолізу
Шлях синтезу і розпаду глікогену регулюється такими гормонами:
Перепад кількості вуглеводів в крові активує виробництво гормонів інсуліну і глюкагону, зміну їх концентрації, що перемикає розпад і утворення глікогену в печінці.
Однією з важливих задач печінки є регулювання шляху синтезу ліпідів. Ліпідний обмін в печінці включає виробництво різних жирів (холестерину, триацилгліцеридів, фосфоліпідів, і ін.). Ці ліпіди надходять в кров, їх присутність забезпечує енергією тканини організму.
Печінка бере безпосередню участь в підтримці енергетичного балансу в організмі. Її захворювання здатні привести до порушення важливих біохімічних процесів, в результаті чого страждатимуть всі органи і системи. Необхідно ретельно стежити за своїм здоров'ям і при необхідності не відкладати візит до лікаря.
Поділися з друзями: