ग्लुकोनियोजेनेसिस

ग्लुकोनियोजेनेसिस शरीर में पाइरूवेट, लैक्टेट और ग्लिसरीन से ग्लूकोज के नए संश्लेषण को सुनिश्चित करता है। यह भूख के समय जीव के ग्लूकोज की आपूर्ति सुनिश्चित करता है। ग्लूकोनियोजेनेसिस में गड़बड़ी से खतरनाक हाइपोग्लाइसीमिया हो सकता है।

ग्लूकोनोजेनेसिस क्या है?

ग्लूकोनोजेनेसिस के दौरान, ग्लूकोज प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और वसा चयापचय के टूटने वाले उत्पादों से फिर से उत्पन्न होता है।

ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से यकृत और मांसपेशियों में होती हैं। तब संश्लेषित ग्लूकोज को ग्लूकोजन में संघनित किया जाता है, एक भंडारण पदार्थ जो तंत्रिका कोशिकाओं, एरिथ्रोसाइट्स और मांसपेशियों की तीव्र ऊर्जा आपूर्ति के लिए एक ऊर्जा स्टोर के रूप में कार्य करता है। ग्लूकोनोजेनेसिस के माध्यम से, प्रति दिन 180 से 200 ग्राम ग्लूकोज का नव निर्माण हो सकता है।

ग्लूकोनेोजेनेसिस को पाइरूवेट या लैक्टेट के लिए ग्लाइकोलिसिस (ग्लूकोज के टूटने) के रिवर्स के रूप में देखा जा सकता है, हालांकि ऊर्जावान कारणों के लिए तीन प्रतिक्रिया चरणों को बाईपास प्रतिक्रियाओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना है। ग्लाइकोलाइसिस पाइरूवेट (पाइरुविक एसिड) या अवायवीय स्थितियों के तहत, लैक्टेट (लैक्टिक एसिड का आयन) पैदा करता है। इसके अलावा, पाइरूविक एसिड भी अमीनो एसिड से बनाया जाता है जब वे टूट जाते हैं। ग्लूकोज के पुनर्जनन के लिए एक और सब्सट्रेट ग्लिसरीन है, जो वसा के टूटने से आता है। यह डाइहाइड्रोक्सीसिटोन फॉस्फेट में बदल जाता है, जो ग्लूकोज के निर्माण के लिए ग्लूकोनेोजेनेसिस के संश्लेषण श्रृंखला में मेटाबोलाइट के रूप में कार्य करता है।

कार्य और कार्य

सवाल यह उठता है कि ग्लूकोज को ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ग्लूकोज के टूटने पर इसे फिर से क्यों बनाया जाना चाहिए। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तंत्रिका कोशिकाएं, मस्तिष्क या एरिथ्रोसाइट्स एक ऊर्जा आपूर्तिकर्ता के रूप में ग्लूकोज पर निर्भर हैं।

यदि ग्लूकोज की शरीर की आपूर्ति को बिना पर्याप्त रूप से जल्दी पूरा किए बिना उपयोग किया जाता है, तो खतरनाक हाइपोग्लाइसीमिया होता है, जो घातक भी हो सकता है। ग्लूकोनोजेनेसिस की सहायता से, सामान्य रक्त शर्करा के स्तर को भूख के समय या ऊर्जा-खपत आपातकालीन स्थितियों में भी स्थिर रखा जा सकता है।

नव संश्लेषित ग्लूकोज का एक तिहाई यकृत में ग्लूकोजेन और दो तिहाई कंकाल की मांसपेशियों में जमा होता है। यदि आप अधिक समय तक भूखे रहते हैं, तो ग्लूकोज की आवश्यकता थोड़ी कम हो जाती है क्योंकि दूसरा चयापचय मार्ग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए कीटोन बॉडी का उपयोग होता है।

ग्लूकोनेोजेनेसिस में केंद्रीय भूमिका पाइरुविक एसिड (पाइरूवेट) या लैक्टिक एसिड (लैक्टेट) द्वारा निभाई जाती है जो इसे एनारोबिक स्थितियों के तहत बनाया जाता है। ग्लाइकोलिसिस (चीनी का टूटना) के दौरान दोनों यौगिक भी टूटने वाले उत्पाद हैं।

इसके अलावा, पाइरूवेट तब बनता है जब अमीनो एसिड टूट जाता है। कहीं और, वसा के टूटने से ग्लिसरीन भी ग्लूकोनेोजेनेसिस के मेटाबोलाइट में परिवर्तित हो सकता है, और इसे इस प्रक्रिया में शामिल किया जाता है। ग्लूकोजोजेनेसिस के दौरान, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा चयापचय के टूटने वाले उत्पादों से फिर से ग्लूकोज का उत्पादन होता है।

शरीर के अपने नियामक तंत्र यह सुनिश्चित करते हैं कि ग्लूकोनोजेनेसिस और ग्लाइकोलाइसिस एक ही समय में न हों। बढ़े हुए ग्लाइकोलाइसिस के साथ, ग्लूकोनोजेनेसिस कुछ हद तक कमजोर हो जाता है। बढ़ी हुई ग्लूकोनोजेनेसिस के एक चरण में, ग्लाइकोलाइसिस फिर से कम हो जाता है।

इस उद्देश्य के लिए जीव में हार्मोनल नियामक तंत्र हैं। उदाहरण के लिए, यदि भोजन के माध्यम से बहुत सारे कार्बोहाइड्रेट का सेवन किया जाता है, तो रक्त शर्करा का स्तर बढ़ जाता है। इसी समय, अग्न्याशय में इंसुलिन का उत्पादन उत्तेजित होता है।

इंसुलिन सुनिश्चित करता है कि कोशिकाओं को ग्लूकोज के साथ आपूर्ति की जाती है। वहां यह ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए या तो टूट जाता है या, यदि ऊर्जा की आवश्यकता कम है, तो इसे फैटी एसिड में बदल दिया जाता है जिसे वसा ऊतकों में ट्राइग्लिसराइड्स (वसा) के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है।

यदि कार्बोहाइड्रेट (भूख, बेहद कम कार्बोहाइड्रेट भोजन या आपात स्थिति में उच्च ग्लूकोज की खपत) की अपर्याप्त आपूर्ति होती है, तो रक्त शर्करा का स्तर कम हो जाता है। यह इंसुलिन के हार्मोन विरोधी, हार्मोन ग्लूकागन को घटनास्थल पर कहता है। ग्लूकागन जिगर में जमा ग्लूकोज को ग्लूकोज में टूटने का कारण बनता है। जब इन आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, तो ग्लूकोज के नए संश्लेषण के लिए अमीनो एसिड से बढ़ी हुई ग्लूकोनोजेनेसिस शरीर में शुरू होती है अगर भूख चरण बनी रहती है।

बीमारियाँ और बीमारियाँ

यदि ग्लूकोनोजेनेसिस बाधित होता है, तो शरीर में निम्न रक्त शर्करा (हाइपोग्लाइकेमिया) हो सकता है। हाइपोग्लाइसीमिया के कई कारण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हार्मोनल विनियामक तंत्र ग्लूकोजोजेनेसिस को बढ़ाते हैं जब ग्लूकोज की बढ़ती आवश्यकता होती है या जब कार्बोहाइड्रेट की आपूर्ति कम हो जाती है।

इंसुलिन का हार्मोनल विरोधी हार्मोन ग्लूकागन है। जब रक्त शर्करा का स्तर गिरता है, तो ग्लूकागन का उत्पादन बढ़ जाता है, जो तब ग्लूकोनोजेनेसिस को बढ़ाता है। सबसे पहले, यकृत और मांसपेशियों में संग्रहीत ग्लूकोज टूट जाता है और ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है। जब सभी ग्लूकोजेन भंडार का उपयोग किया जाता है, तो ग्लूकोजेनिक अमीनो एसिड ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाते हैं। शरीर को ऊर्जा के साथ आपूर्ति करने के लिए मांसपेशियों का टूटना होता है।

हालांकि, यदि ग्लूकोनोजेनेसिस विभिन्न कारणों से जाना मुश्किल है, तो हाइपोग्लाइकेमिया विकसित होता है, जो गंभीर मामलों में बेहोशी और यहां तक ​​कि मृत्यु भी हो सकती है।

उदाहरण के लिए, यकृत या कुछ दवाओं के रोग ग्लूकोनोजेनेसिस में बाधा डाल सकते हैं। शराब का सेवन भी ग्लूकोनोजेनेसिस को रोकता है। गंभीर हाइपोग्लाइसीमिया एक आपातकालीन स्थिति है जिसमें तेजी से चिकित्सा की आवश्यकता होती है।

एक अन्य हार्मोन जो ग्लूकोनोजेनेसिस को बढ़ावा देता है, वह है कोर्टिसोल। कोर्टिसोल एक ग्लुकोकोर्टिकोइड है जो अधिवृक्क प्रांतस्था में पाया जाता है और तनाव हार्मोन के रूप में कार्य करता है। इसका काम तनावपूर्ण भौतिक स्थितियों में जल्दी से ऊर्जा प्रदान करना है। ऐसा करने के लिए, भौतिक ऊर्जा भंडार सक्रिय होना चाहिए। कोर्टिसोल कंकाल की मांसपेशियों में ग्लूकोजोजेनेसिस के हिस्से के रूप में ग्लूकोज में अमीनो एसिड के रूपांतरण को उत्तेजित करता है।

यदि अधिवृक्क प्रांतस्था अति सक्रिय है, उदाहरण के लिए एक ट्यूमर के कारण, बहुत अधिक कोर्टिसोल लगातार उत्पादन किया जा रहा है। ग्लूकोनोजेनेसिस फिर पूर्ण गति से चलता है। ग्लूकोज की अधिकता से मांसपेशियों का टूटना, प्रतिरक्षा प्रणाली का कमजोर होना और ट्रंक मोटापा होता है। इस नैदानिक ​​तस्वीर को कुशिंग सिंड्रोम के रूप में जाना जाता है।