糖新生

の 糖新生 体内でのピルビン酸、乳酸、グリセリンからのグルコースの新しい合成を保証します。このようにして、空腹時の生物のグルコース供給を保証します。糖新生の障害は、危険な低血糖を引き起こす可能性があります。

糖新生とは？

糖新生の間、グルコースは、タンパク質、炭水化物、脂肪代謝の分解産物から再び生成されます。

糖新生への反応は主に肝臓と筋肉で起こります。そこで合成されたグルコースは、神経細胞、赤血球、筋肉の急速なエネルギー供給のためのエネルギー貯蔵所として機能する貯蔵物質であるグルコゲンに凝縮されます。 糖新生により、1日あたり180〜200グラムのブドウ糖が新たに形成されます。

糖新生は解糖作用の逆（グルコースの分解）と見なすことができますが、エネルギー的な理由から3つの反応ステップをバイパス反応に置き換える必要があります。解糖は、ピルビン酸（ピルビン酸）、または嫌気性条件下では乳酸（乳酸の陰イオン）を生成します。さらに、ピルビン酸は、分解されるとアミノ酸からも形成されます。ブドウ糖の再生のためのもう一つの基質は脂肪の分解から来るグリセリンです。それは、ジヒドロキシアセトンリン酸に変換され、これは、糖新生の合成連鎖における代謝産物として作用して、グルコースを構築する。

機能とタスク

グルコースが以前に解糖によって分解されてエネルギーを生成していたのに、なぜグルコースが再び蓄積されるのかという疑問が生じます。ただし、神経細胞、脳、または赤血球は、エネルギー供給源としてグルコースに依存していることを忘れないでください。

体のブドウ糖の供給が十分な速さで補充されずに使い果たされると、危険な低血糖が発生し、致命的となることさえあります。糖新生の助けを借りて、空腹時やエネルギーを消費する緊急事態でも、正常な血糖値を一定に保つことができます。

新たに合成されたグルコースの3分の1は肝臓に、3分の2はグルコーゲンとして骨格筋に貯蔵されます。 2番目の代謝経路はエネルギーを生成するためのケトン体の使用であるため、長時間お腹が空いている場合、グルコースの必要性はわずかに低下します。

糖新生における中心的な役割は、嫌気性条件下でピルビン酸（ピルビン酸）またはそれから形成される乳酸（乳酸）によって行われます。どちらの化合物も解糖（糖の分解）中の分解産物です。

さらに、アミノ酸が分解されるとピルビン酸も形成されます。他の場所では、脂肪分解からのグリセリンも糖新生の代謝産物に変換され、このプロセスに組み込まれます。糖新生中、グルコースは炭水化物、タンパク質、脂肪代謝の分解産物から生成されます。

身体自体の調節メカニズムにより、糖新生と解糖が並行して行われないことが保証されます。解糖が増加すると、糖新生が幾分弱まります。糖新生が増加する段階では、解糖は再び減少します。

この目的のために生物にはホルモン調節メカニズムがあります。たとえば、多くの炭水化物が食物を通して消費されると、血糖値が上昇します。同時に、膵臓でのインスリンの産生が刺激されます。

インスリンは細胞にグルコースを提供します。そこで分解されてエネルギーを生成するか、エネルギー要件が低い場合は、脂肪組織にトリグリセリド（脂肪）として保存できる脂肪酸に変換されます。

炭水化物の供給が不足している場合（空腹、非常に低炭水化物の食品、または緊急時の高グルコース消費）、最初に血糖値が低下します。これは、現場でインスリンのホルモン拮抗薬であるホルモングルカゴンと呼ばれています。グルカゴンは、肝臓に蓄積されたグルコゲンをグルコースに分解させます。これらの供給が使い果たされると、空腹期が続く場合、グルコースの新しい合成のためのアミノ酸からの糖新生の増加が体内で始まります。

病気と病気

糖新生が阻害されると、身体の血糖値が低下する可能性があります（低血糖）。低血糖には多くの原因があります。たとえば、ホルモンの調節メカニズムは、グルコースの必要性が高まった場合、または炭水化物の供給が低下した場合に、糖新生の増加につながります。

インスリンのホルモン拮抗薬はホルモンのグルカゴンです。血糖値が下がると、グルカゴンの産生が増加し、糖新生が増加します。まず、肝臓や筋肉に蓄えられているグルコゲンが分解され、グルコースに変換されます。すべてのグルコゲンリザーブが使い果たされると、グルコース生成アミノ酸はグルコースに変換されます。筋肉の分解は、体にエネルギーを供給するために起こります。

ただし、さまざまな理由で糖新生がうまく進まない場合は、低血糖症が発症し、重症の場合は意識不明や死に至ることもあります。

たとえば、肝疾患や特定の薬物は糖新生を妨げる可能性があります。アルコールの消費も糖新生を阻害します。重度の低血糖は緊急の治療を必要とする緊急事態です。

糖新生を促進する別のホルモンはコルチゾールです。コルチゾールは副腎皮質に見られるグルココルチコイドで、ストレスホルモンとして機能します。その仕事は、ストレスの多い身体的状況でエネルギーを迅速に提供することです。これを行うには、物理​​的な予備エネルギーを有効にする必要があります。コルチゾールは、糖新生の一部として、骨格筋のアミノ酸のグルコースへの変換を刺激します。

たとえば腫瘍が原因で副腎皮質が過剰に活動している場合、過剰なコルチゾールが常に生成されています。その後、糖新生はフルスピードで実行されます。グルコースの過剰生産は、筋肉の破壊、免疫系の衰弱、体幹の肥満につながります。この臨床像はクッシング症候群として知られています。