Glykogenese, Glykogenolyse und Gluconeogenese sind Prozesse, die vom Körper ausgeführt werden, um einen normalen Glukose- oder Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten. Diese drei Prozesse werden durch die Ausschüttung bestimmter Hormone im Körper gesteuert. Diese Hormone spielen eine Rolle bei der Stimulierung verschiedener Enzyme, um Glykogen zu bilden oder abzubauen sowie Glukose zu produzieren. Lassen Sie uns mehr über die Prozesse der Glykogenese, Glykogenolyse und Gluconeogenese im Körper erfahren.
Glykogenese
Glykogenese ist der Prozess der Bildung von Glykogen aus Glukose oder Blutzucker. Glukose wird vom Körper zur Energiegewinnung verwendet. Dieser Vorgang tritt auf, wenn der Blutzuckerspiegel ansteigt, zum Beispiel nach dem Essen. Erhöhte Glukosespiegel können dazu führen, dass die Bauchspeicheldrüse das Hormon Insulin ausschüttet. Dieses Hormon stimuliert dann das Enzym Glykogensynthase, um den Prozess der Glykogenese zu starten. Am Ende dieses Prozesses wird Glukose in Form von Glykogen in Leber und Muskeln gespeichert.
1. Funktion der Glykogenese
Der Prozess der Glykogenese dient dazu, aus Glukose Glykogen zu bilden, damit diese Moleküle gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden können, wenn dem Körper keine Glukose zur Verfügung steht. Gespeichertes Glykogen ist nicht dasselbe wie Fett, da dieses Molekül häufig zwischen den Mahlzeiten verwendet wird, wenn der Blutzuckerspiegel sinkt. In diesem Fall nimmt der Körper Glykogenreserven auf, um durch den Prozess der Glykogenolyse Glukose zu produzieren.
2. Der Prozess der Glykogenese
Der Prozess der Glykogenese beginnt, wenn die Zelle einen Überschuss an Glukose hat. Im Folgenden wird dieser Vorgang im Detail erläutert.
- Zunächst interagiert das Glucosemolekül mit dem Enzym Glucokinase, das Glucose eine Phosphatgruppe hinzufügt.
- Die Phosphatgruppe wird dann mit dem Enzym Phosphoglucomutase auf die andere Seite des Moleküls übertragen.
- Ein drittes Enzym, UDP-Glucose-Pyrophosphorylase, nimmt dieses Molekül und erzeugt Glucose-Uracil-Diphosphat. Diese Form von Glucose hat neben der Nukleinsäure Uracil zwei Phosphatgruppen.
- Ein spezielles Enzym, Glykogenin, bindet Glucose-Uracil-Diphosphat mit Glucose-UDP-Diphosphat zu kurzen Ketten.
- Nachdem etwa acht Molekülketten miteinander verbunden sind, greifen andere Enzyme ein, um diesen Prozess abzuschließen.
- Danach fügt sich die Glykogensynthase an die Kette an und die Glykogenverzweigungsenzyme helfen dabei, Verzweigungen in der Kette zu erzeugen. Dieser Prozess bildet dichtere Makromoleküle, so dass die Energiespeicherung im Körper effizienter wird.
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Glykogenolyse
Glykogenolyse ist der Prozess des Abbaus von Glykogenmolekülen in Glukose oder Blutzucker. Im Grunde ist Glykogen Energie, die in Form von langkettiger Glukose gespeichert ist. Der Prozess der Glykogenolyse kann in Muskel- und Leberzellen stattfinden, wenn der Körper mehr Energieproduktion benötigt.
1. Funktion der Glykogenolyse
Die Funktion der Glykogenolyse besteht darin, Energie zu produzieren, wenn der Körper hungrig ist und keine Nahrungsaufnahme stattfindet. Bei der Glykogenolyse wird aus Glykogen Glukose hergestellt, die dann zur Energiegewinnung verwendet wird. Dieser Prozess kann auch den Glukosespiegel im Blut aufrechterhalten, wenn Sie hungrig sind und keine Nahrung in den Körper gelangt.
2. Glykogenolyseprozess
Der Prozess der Glykogenolyse wird durch Hormone im Körper reguliert. Auch in Myozyten (Muskelzellen) können Nervensignale eine Rolle spielen. Glykogenolyse kann als Reaktion auf verschiedene Körperzustände auftreten, wie zum Beispiel:
- Wenn der Blutzuckerspiegel sinkt (z. B. Fasten)
- Wenn der Körper bei einer Bedrohung oder Dringlichkeit das Hormon Adrenalin produziert.
An der Glykogenolyse können mehrere verschiedene Enzyme beteiligt sein. Eines der am Prozess der Glykogenolyse beteiligten Enzyme ist das Enzym Glykogenphosphorylase.
- Das Enzym Glykogen-Phosphorylase bricht die Bindung, die Glukose mit Glykogen verbindet, indem es die Phosphorylgruppe ersetzt. In diesem Stadium hat Glykogen Glukose in Glukose-1-Phosphat zerlegt.
- Das Enzym Phosphoglucomutase wandelt dann Glucose-1-Phosphat in Glucose-6-Phosphat um. Dies ist die Form des Moleküls, aus dem Zellen Adenosintriphosphat (ATP) herstellen, den Energieträger in den Körperzellen.
- Glykogenverzweigungsenzyme bewegen alle Glukosemoleküle zu anderen Zweigen, mit Ausnahme eines, das sich in Glykogenverbindungen zu anderen Zweigen befindet.
- Schließlich entfernt das Enzym Alpha-Glucosidase das letzte Glukosemolekül, das wiederum den Zweig dieses Glukosemoleküls entfernt.
Glukoneogenese
Gluconeogenese ist der Prozess der Synthese oder Bildung neuer Glucosemoleküle aus anderen Quellen als Kohlenhydraten. Die meisten dieser Prozesse finden in der Leber statt und ein kleiner Teil tritt in der Nierenrinde und im Dünndarm auf.
1. Die Funktion der Gluconeogenese
Die Funktion der Gluconeogenese besteht darin, einen gesunden Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten, wenn eine Person nichts gegessen hat oder hungrig ist. Der Zuckerspiegel muss aufrechterhalten werden, damit er von den Zellen zur Herstellung des Energiemoleküls ATP verwendet werden kann. Wenn keine Nahrung in den Körper gelangt, sinkt der Blutzuckerspiegel. Zu diesem Zeitpunkt hat der Körper keine überschüssigen Kohlenhydrate aus der Nahrung, die in Glukose zerlegt werden können. Bei der Gluconeogenese kann der Körper andere Moleküle verwenden, die als Glukose abgebaut werden, wie Aminosäuren, Laktat, Pyruvat und Glycerin.
2. Der Prozess der Gluconeogenese
Das Folgende ist eine Aufschlüsselung des Gluconeogenese-Prozesses, der im Körper stattfindet.
- Die Gluconeogenese beginnt in den Mitochondrien oder dem Zytoplasma der Leber oder Niere. Zunächst werden zwei Pyruvatmoleküle carboxyliert, um Oxalacetat zu bilden. Dazu wird ein Molekül ATP (Energie) benötigt.
- Oxalacetat wird dann von NADH zu Malat reduziert, damit es aus den Mitochondrien transportiert werden kann.
- Nach dem Verlassen der Mitochondrien wird Malat wieder zu Oxalacetat oxidiert.
- Oxalacetat bildet dann unter Verwendung des Enzyms PEPCK Phosphoenolpyruvat.
- Phosphoenolpyruvat wird in Fructose-1,6-bisphosphat und dann in Fructose-6-phosphat umgewandelt. ATP wird auch während dieses Prozesses verwendet, bei dem es sich im Wesentlichen um eine umgekehrte Glykolyse handelt.
- Fructose-6-Phosphat wird dann unter Verwendung des Enzyms Phosphoglucoisomerase in Glucose-6-Phosphat umgewandelt.
- Aus Glucose-6-Phosphat wird dann im endoplasmatischen Retikulum der Zelle über das Enzym Glucose-6-Phosphatase Glucose gebildet. Um Glucose zu bilden, wird die Phosphatgruppe entfernt und Glucose-6-phosphat und ATP werden in Glucose und ADP umgewandelt.
Das ist der Prozess und die Funktion der Glukoneogenese, Glykogenese und Glykogenolyse. Jeder dieser Prozesse kann in unterschiedlichen Organen unter unterschiedlichen Körperbedingungen ablaufen und unterschiedliche Arten von Enzymen involvieren. Wenn Sie Fragen zu gesundheitlichen Problemen haben, können Sie Ihren Arzt direkt über die Familiengesundheitsanwendung SehatQ kostenlos fragen. Laden Sie die SehatQ-App jetzt im App Store oder bei Google Play herunter.
