Регуляція рівня глюкози у крові

Концентрація глюкози у крові підтримується на постійному рівні нейро-гуморальними механізмами регуляції:

У нежуйних 3,5 – 6,5 (у котів до 7,0, свині, птахи – до 14) ммоль/л;

У жуйних 2,2 – 3,5 (коні, ВРХ – до 6,1) ммоль/л.

Гормони, що регулюють рівень глюкози у крові поділяються на дві групи:

Гіперглікемічні – підвищують рівень глюкози шляхом стимуляції розщеплення глікогену або синтезу глюкози з інших речовин. До гіперглікемічних належать: глюкагон (підшлункова з-за), гормони щитоподібної, адреналін, глюко-кортикостероїди (наднирники).

Гіпоглікемічний гормон – інсулін (підшлункова залоза) зменшує рівень глюкози у крові, збільшує проникність капілярів для глюкози, стимулює її вихід з кров'яного русла та перехід у тканини, стимулює процеси синтезу глікогену та жирів з глюкози.

За дефіциту інсуліну розвивається захворювання цукровий діабет, що характеризується підвищенням глюкози у крові та її дефіцитом у тканинах.

Обмін глікогену

Обмін глікогену складається з двох взаємопов'язаних процесів:

Синтез глікогену – глікогенез (якщо джерелом є глюкоза) або гліконеогенез (якщо джерелом є інші сполуки), процес іде з затратою енергії, однак використовується не АТФ, а УТФ (уридилтрифосфат)

При взаємодії УТФ та глюкози, утворюється активна її форма УДФ – глюкоза, яка включається у процес біосинтезу глікогену.

Глікогенез стимулюються інсуліном.

Глікогеноліз – процес розщеплення глікогену до глюкози, відбувається двома шляхами:

- фосфороліз, - до останньої молекули глюкози приєднується Н3РО4 і одна молекула глюкози у вигляді глюкозо-1-фосфату відщеплюється і т.п.

-гідроліз, - за допомогою води глікоген розщеплюється до декстринів, потім до мальтози, мальтоза – до 2 глюкоз.

Рис 4. Схема фосфоролізу глікогену – від полімерного ланцюга відщеплюється молекула глюкози.

Основний обмін глюкози

Глюкоза під дією інсуліну потрапляє до клітин тканин, де розщеплюється з вивільненням енергії (у деяких тканинах глюкоза забезпечує більше 90% енергії).

Розщеплення глюкози відбувається двома шляхами – анаеробним і аеробним.

Анаеробне розщеплення

Анаеробне розщеплення – гліколіз відбувається без доступу кисню у всіх тканинах, найбільш інтенсивно у клітинах, що мають мало мітохондрій: білі м'язи, еритроцити, кришталик ока, сім'яники тощо.

Розпочинається анаеробний шлях або з фосфоролізу глікогену або з розщеплення глюкози

Гліколіз є специфічним біохімічним процесом, який називають шлях Ембдена – Мейергофа – Парнаса.

У результаті анаеробного процесу розщеплення глюкози утворюється 2 молекули молочної кислоти (МК) і 2 АТФ.

При гліколізі вивільняється не більше 30% енергії, що є у молекулі глюкози, основна частина енергії залишається у МК.

Схема гліколізу

Формула молочної кислоти

Анаеробний і аеробний процеси конкурують між собою: якщо у клітині достатньо кисню, то анаеробний процес гальмується і основна маса глюкози розщеплюється в аеробному процесі – ефект Пастера.

Якщо у клітині дефіцит кисню, то продукти анаеробного розщеплення гальмують аеробне – ефект Кребтрі.

Анаеробне розщеплення є енергетично невигідним, тому частина молочної кислоти з клітин через кров потрапляє у печінку, де з неї синтезується глюкоза (цикл Корі).