Перетворення надлишку глюкози в печінці, роль печінки у вуглеводному обміні

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.

Перетворення надлишку глюкози в печінці, роль печінки у вуглеводному обміні

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:

  1. 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;
  2. Запасання у вигляді глікогену за участю гормону інсуліну. Глікоген - неактивна форма глюкози, яка може накопичуватися і зберігатися в організмі;
  3. 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?

Перетворення надлишку глюкози в печінці, роль печінки у вуглеводному обміні

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

Перетворення надлишку глюкози в печінці, роль печінки у вуглеводному обміні

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:

  1. 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;
  2. Гліцерин - результат розпаду ліпідів;
  3. 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

Перетворення надлишку глюкози в печінці, роль печінки у вуглеводному обміні

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: