Sự tổng hợp Carbohydrates từ Proteins và chất béo - Quá trình tân tạo glucose

2022-08-04 04:47 PM

Khi kho dự trữ carbohydrates của cơ thể giảm xuống dưới mức bình thường, một lượng vừa phải glucose có thể được tổng hợp từ amino acids và phần glycerol của chất béo.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Khi kho dự trữ carbohydrates của cơ thể giảm xuống dưới mức bình thường, một lượng vừa phải glucose có thể được tổng hợp từ amino acids và phần glycerol của chất béo. Quá trình này gọi là quá trình tân tạo glucose.

Gluconeogenesis đặc biệt quan trọng trong việc ngăn cản sự giảm quá mức nồng độ glucose trong máu khi đói. Glucose là chất cơ bản cung cấp năng lượng cho các mô như não và hồng cầu, và số lượng glucose trong máu phải đầy đủ trong nhiều giờ giữa các bữa ăn. Gan đóng vai trò căn bản trong ciệc duy trì mức độ glucóe trong máu trong lúc đói bằng cách giải phóng kho glycogen thành glucose (glycogenolysis) và bởi sự tổng hợp glucose, chủ yếu từ lactate và amino acids (gluconeogenesis). Xấp xỉ 25% sự sản xuất glucose của gan trong khi đói là từ quá trình tân tạo glucose, giúp có được một nguồn cung cấp chắc chắn cho não. Trong quá trình nhịn đói kéo dài, thận có thể tổng hợp một lượng đáng kể glucose từ amino acids và các tiền chất khác.

Khoảng 60% lượng amino acids ở trong cơ thể có thể dễ dàng chuyển thành carbohydrates; 40% còn lại do cấu trúc hóa học nên rất khỏ hoặc không thể chuyển đổi được. Mỗi amino acid chuyển thành glucose bằng những quá trình hóa học khác nhau. Ví dụ, alanine có thể được chuyển thành pyruvic acid một cách đơn giản bằng cách khử amin; pyruvic acid sau đó được chuyển thành glucose hoặc glycogen. Nhiều amino acids phức tạp có thể chuyển thành các loại đường khác nhau chứa 3-, 4-, 5-, hoặc 7-carbon. Chúng có thể tham gia vào on đường phosphogluconate để cuối cùng được tổng hợp thành glucose. Do đó, bằng cách khử amin cộng với một số biến đổi đơn giản, nhiều amino acids có thể trở thành glucose. Những biến đổi tương tự có thể chuyển glycerol thành glucose hoặc glycogen.

Sự điều chỉnh quá trình tân tạo glucose

Sự giảm carbohydrates trong tế bào và giảm đường máu là tác nhân kích thích cơ bản làm tăng tỷ lệ tân tạo đường. Sự giảm carbohydrates có thể đảo ngược nhiều phản ứng trong quá trình đường phân và phosphogluconate, do đó cho phép khử nhóm amin của amino acids và glycerol thành carbohydrates. Thêm vào đó, hormone cortisol có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự điều chỉnh này.

Ảnh hưởng của Corticotropin và Glucocorticoids đối với quá trình tân tạo glucose. Khi số lượng bình thường của carbohydrates không đủ đáp ứng với tế bào, vùng trước tuyến yên, vì một lý do chưa được biết rõ, tăng tiết hormone corticotropin. Điều này kích thích tuyến vỏ thượng thận sản xuất ra một số lượng lớn các hormone glucocorticoid , đặc biệt là cortisol. Cortisol huy động protein từ tất cả các tế bào thiết yếu, làm cho protein trở thành dạng amino acids phù hợp trong dịch cơ thể. Một tỷ lệ cao những amino acids này ngay lập tức được khử amin ở trong gan và cung cấp những nguyên liệu lý tưởng để hình thành nên glucose. Do đó, một trong những phương tiện quan trọng nhất của quá trình tân tạo glucose là thông qua sự giải phóng glucocorticoids từ vỏ thượng thận.

Glucose máu

Nồng độ glucose máu bình thường ở một người sau ăn 3 đến 4 giờ là khoảng 90 mg/dl. Sau bữa ăn có một lượng lớn carbohydrates, mức này ít khi tăng lên trên 140 mg/ dl trừ những người bị đái tháo đường. Sự điều chỉnh nồng độ glucose máu liên quan mật thiết đến hormone của tụy là insulin và glucagon.

Bài viết cùng chuyên mục

Chức năng hành vi của vùng dưới đồi và cấu trúc liên kết với hệ limbic

Cùng với chức năng thực vật và nội tiết, sự kích thích hay thương tổn vùng dưới đồi cũng gây ảnh hưởng lớn đến hành vi cảm xúc của động vật và con người. Một số ảnh hưởng  hành vi do sự kích thích vùng dưới đồi.

Cơ chế bài tiết insulin

Bên trong tế bào, glucose được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphate bởi glucokinase. Sự phosphoryl hóa này có một ngưỡng cho chuyển hóa glucose ở tế bào beta, được cho là cơ chế chính của sự nhạy cảm với glucose gây tiết insulin.

Tái tạo mạch máu để đáp ứng với những thay đổi mãn tính về lưu lượng hoặc áp lực máu

Khi áp lực dòng máu cao trường kì hơn mức bình thường, các động mạch và tiểu động mạch lớn nhỏ cấu trúc lại để thành mạch máu thích nghi với áp lực mạch máu lớn hơn.

Cung lượng tim: nghiên cứu định lượng

Tăng khả năng bơm máu cùng với tăng áp suất khoang màng phổi làm cung lượng tim đạt đỉnh vì tăng hoạt động tim nhưng đường cong lại dịch sang phải vì áp suất khoang màng phổi tăng.

Cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể

Ngay lập tức sau một bữa ăn gồm cả carbohydrates, protein và chất béo, phần lớn thức ăn được chuyển hóa là carbohydrates, vì thế thương số hô hấp tại thời điểm đó tiệm cận một.

Trao đổi chất qua thành mạch máu: cân bằng starling

Lượng dịch lọc ra bên ngoài từ các đầu mao động mạch của mao mạch gần bằng lượng dịch lọc trở lại lưu thông bằng cách hấp thu. Chênh lệch một lượng dịch rất nhỏ đó về tim bằng con đường bạch huyết.

Thở ô xy toàn phần: tác động lên PO2 ở các độ cao khác nhau

SaO2 ở các độ cao khác nhau trong trường hợp thở oxy toàn phần. Chú ý rằng SaO2 luôn đạt mức trên 90% khi ở độ cao dưới 11900 m, và giảm nhanh xuống 50% ở độ cao 14330 m.

Hormon điều hòa hoạt động của não

Bên cạnh điều khiển điều hòa hoạt động của não bởi xung động thần kinh, còn cơ chế sinh lý khác. Cơ chế này là tiết các hormon kích thích hay ức chế chất dẫn truyền thần kinh đến bề mặt não.

Vận chuyển dịch ngoại bào và trộn lẫn máu trong hệ tuần hoàn

Thành của các mao mạch cho thấm qua hầu hết các phân tử trong huyết tương của máu,ngoại trừ thành phần protein huyết tương, có thể do kích thước của chúng quá lớnđể đi qua các mao mạch.

Kiểm soát giải phóng năng lượng trong tế bào

Cơ chế xúc tác phản ứng hoá học của enzyme, trước hết là nhờ sự kết hợp lỏng lẻo với một trong các chất phản ứng, thay thế cầu nối bền chặt trong phân tử chất để có thể phản ứng được với các chất khác.

Tiêu hóa Carbohydrate ở ruột non

Những nhung mao lót các tế bào ruột non chứa 4 enzyme, chúng có khả năng cắt disaccharide lactose, sucrose, và maltose, cộng thêm các polymer glucose nhỏ khác, thành các monosaccharide thành phần.

Giải phẫu sinh lý của hệ giao cảm: hệ thần kinh tự chủ

Hệ thần kinh tự chủ cũng thường hoạt động thông qua các phản xạ nội tạng. Đó là, những tín hiệu cảm giác nội tại từ các cơ quan nội tạng có thể truyền tới các hạch tự chủ, thân não, hoặc vùng dưới đồi.

Vùng dưới đồi bài tiết GnRH kích thích thùy trước tuyến yên tiết FSH và LH

Trung tâm sản xuất GnRH ở vùng dưới đồi. Hoạt động thần kinh điều khiển sự chế tiết GnRH diễn ra tại vùng mediobasal hypothalamus, đặc biệt ở phần nhân cung của khu vực này.

Sự điều hòa nồng độ canxi cơ thể người

Ngay khi cơ chế canxi dễ trao đổi trong xương kiểm soát nồng độ canxi dịch ngoại bào, cả hệ PTH và calcitonin đều phản ứng. Chỉ trong 3-5 phút sau sự tăng cấp tính của ion canxi, tốc độ tiết PTH giảm.

Sự xâm nhập tinh trùng vào trứng: các enzyme thể đỉnh và phản ứng thể đỉnh

Chỉ vài phút sau khi tinh trùng đầu tiên xâm nhập qua lớp màng sáng, các ion calci xâm nhập vào bên trong, tế bào phát động phản ứn g vỏ đổ các chất đặc biệt vào xoang quanh noãn.

Tác dụng lên thận và tuần hoàn của Aldosterol

Aldosterol làm tăng tái hấp thu natri và đồng thời tăng bài tiết kali trong các tế bào chính của ống thận nhỏ nhưng cũng bài tiết ion hydro để trao đổi với kali vào trong tế bào vỏ ống góp.

Phân tích đồ thị bơm máu của tâm thất

Đường cong áp suất tâm thu được xác định nhờ ghi lại áp suất tâm thu đạt được khi tâm thất co tại mỗi thể tích được làm đầy.

Chức năng của Lipoproteins trong vận chuyển Cholesterol và Phospholipids

Hầu hết các lipoprotein được hình thành ở gan, đó cũng là nơi mà hầu hết các cholesterol huyết tương, phospholipid và triglycerides được tổng hợp.

Chức năng của vỏ Limbic

Kích thích vùng khác nhau của vỏ Limbic sẽ gợi ra chức năng thực sự của mỗi vùng. Tuy nhiên, nhiều hành vi có thể được suy ra do kích thích một số vùng đặc biệt của vỏ Limbic.

Các dạng khác nhau của các tuyến tiêu hóa

Hầu hết sự tạo thành các enzym tiêu hóa đều là do việc đáp ứng lại với sự có mặt của thức ăn trong đường tiêu hóa, và lượng được bài tiết trong mỗi đoạn của đường tiêu hóa luôn luôn phù hợp với lượng thức ăn đó.

Huyết áp: đơn vị chuẩn và phép đo huyết áp

Huyết áp máu luôn luôn có đơn vị đo là milimet thuỷ ngân bởi vì các tài liệu tham khảo chuẩn để đo áp lực kể từ khi phát minh áp kế thuỷ ngân của Poiseuille.

Hiệu suất hoạt động trong suốt sự co cơ

Năng lượng cần thiết để thực hiện hoạt động được bắt nguồn từ các phản ứng hóa học trong các tế bào cơ trong khi co, như mô tả trong các phần sau.

Bài tiết hormone tăng trưởng (GH) của vùng dưới đồi, hormone kích thích tiết GH, và somatostatin

Hầu hết sự điều khiển bài tiết hormone GH có lẽ thông qua hormone GHRH hơn là hormone somatostatin, GHRH kích thích bài tiết GH qua việc gắn với các receptor đặc hiệu trên bề mặt màng ngoài của các tế bào tiết GH ở thùy yên trước.

Chất dẫn truyền thần kinh: đặc điểm của nhóm phân tử nhỏ

Trong hầu hết các trường hợp, acetylcholine có tác dụng kích thích. Tuy nhiên, nó được biết là có tác dụng ức chế ở một số dây thần kinh đối giao cảm ngoại vi, chẳng hạn như ức chế trung tâm dây thần kinh phế vị.

Thành phần các khí phế nang: sự khác nhau giữa phế nang và khí quyển

Ngay sau như không khí trong khí quyển đi vào đường hô hấp, nó được tiếp xúc với các dịch bao phủ bề mặt hô hấp. Ngay cả trước khi không khí đi vào các phế nang, nó trở nên gần hoàn toàn ẩm.