शरीर में महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में से एक ग्लूकोनोजेनेसिस है। यह चयापचय पथ का नाम है जो इस तथ्य की ओर जाता है कि ग्लूकोज गैर-कार्बोहाइड्रेट यौगिकों (विशेष रूप से पाइरूवेट) से बनता है।
इसकी विशेषताएं क्या हैं? इस प्रक्रिया को कैसे विनियमित किया जाता है? इस विषय के संबंध में कई महत्वपूर्ण बारीकियाँ हैं, और अब यह उन पर ध्यान देने योग्य है।
परिभाषा
तो, ग्लूकोनोजेनेसिस उन पदार्थों से ग्लूकोज के संश्लेषण की प्रक्रिया है जिनकी उत्पत्ति की गैर-कार्बोहाइड्रेट प्रकृति है। यह मुख्य रूप से यकृत में, थोड़ा कम तीव्रता से - वृक्क प्रांतस्था और आंतों के म्यूकोसा में आगे बढ़ता है।
इस प्रक्रिया में विशिष्ट बाईपास के साथ सभी प्रतिवर्ती ग्लाइकोलाइसिस प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। सरल शब्दों में, वह ग्लूकोज ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं को पूरी तरह से नहीं दोहराता है। क्या होता है? ग्लूकोनोजेनेसिस एक प्रक्रिया है जो सभी ऊतकों में हो सकती है। एकमात्र अपवाद 6-फॉस्फेट प्रतिक्रिया है। यह केवल किडनी और लीवर में होता है।
सामान्यविशेषताएं
ग्लूकोनोजेनेसिस एक प्रक्रिया है जो सूक्ष्मजीवों, कवक, पौधों और जानवरों में होती है। दिलचस्प बात यह है कि इसकी प्रतिक्रियाएं सभी प्रजातियों और ऊतकों के लिए समान हैं।
जानवरों में ग्लूकोज के सबसे महत्वपूर्ण अग्रदूत तीन कार्बन यौगिक हैं। इनमें ग्लिसरॉल, पाइरूवेट, लैक्टेट और अमीनो एसिड शामिल हैं।
ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रक्रिया में बनने वाले ग्लूकोज को रक्त में ले जाया जाता है, और वहां से अन्य ऊतकों में ले जाया जाता है। आगे क्या होगा? शारीरिक परिश्रम के बाद, जो शरीर के अधीन था, कंकाल की मांसपेशियों में बनने वाले लैक्टेट को फिर से यकृत में भेज दिया जाता है। वहां इसे ग्लूकोज में बदल दिया जाता है। यह, बदले में, फिर से मांसपेशियों में प्रवेश करता है, या ग्लाइकोजन में परिवर्तित हो जाता है।
वर्णित पूरे चक्र को कोरी चक्र कहते हैं। यह एंजाइमी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का एक प्रकार है जिसके दौरान लैक्टेट को मांसपेशियों से यकृत तक ले जाया जाता है और फिर ग्लूकोज में परिवर्तित किया जाता है।
सब्सट्रेट
ग्लाइकोलिसिस और ग्लूकोनोजेनेसिस के नियमन की बारीकियों पर चर्चा करते समय, इस विषय को भी छुआ जाना चाहिए। सब्सट्रेट अभिकर्मक होते हैं जो पोषक माध्यम बनाते हैं। ग्लूकोनोजेनेसिस के मामले में, उनकी भूमिका किसके द्वारा निभाई जाती है:
- पाइरुविक एसिड (पीवीसी)। इसके बिना कार्बोहाइड्रेट का पाचन और अमीनो एसिड का चयापचय असंभव है।
- ग्लिसरीन। इसमें एक मजबूत निर्जलीकरण गुण है।
- लैक्टिक एसिड। यह नियामक चयापचय प्रक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण भागीदार है।
- अमीनो एसिड। वे मानव सहित किसी भी जीवित जीव की मुख्य निर्माण सामग्री हैं।
ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रक्रिया में इन तत्वों का शामिल होना शरीर की शारीरिक स्थिति पर निर्भर करता है।
प्रक्रिया चरण
वे, वास्तव में, ग्लाइकोलाइसिस (ग्लूकोज ऑक्सीकरण) के चरणों को पूरी तरह से दोहराते हैं, लेकिन केवल विपरीत दिशा में। उत्प्रेरण उन्हीं एंजाइमों द्वारा किया जाता है।
चार अपवाद हैं - पाइरूवेट का ऑक्सालोएसेटेट, ग्लूकोज-6-फॉस्फेट का शुद्ध ग्लूकोज में रूपांतरण, फ्रुक्टोज-1, 6-डिफॉस्फेट से फ्रुक्टोज-6-फॉस्फेट, और ऑक्सालोसेटेट का फ़ॉस्फ़ोएनोलपाइरूवेट में रूपांतरण।
मैं एक आरक्षण करना चाहता हूं कि दोनों प्रक्रियाएं पारस्परिक रूप से विनियमित हैं। अर्थात्, यदि कोशिका को पर्याप्त रूप से ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है, तो ग्लाइकोलाइसिस रुक जाता है। उसके बाद क्या होता है? ग्लूकोनोजेनेसिस शुरू होता है! विपरीत दिशा में भी यही सच है। जब ग्लाइकोलाइसिस सक्रिय होता है, तो यकृत और गुर्दे में ग्लूकोनोजेनेसिस बंद हो जाता है।
विनियमन
विचाराधीन विषय की एक और महत्वपूर्ण बारीकियां। ग्लूकोनोजेनेसिस के नियमन के बारे में क्या कहा जा सकता है? यदि यह एक ही समय में उच्च दर पर ग्लाइकोलाइसिस के रूप में हुआ, तो परिणाम एटीपी खपत में भारी वृद्धि होगी, और गर्मी बनने लगेगी।
ये प्रक्रियाएं आपस में जुड़ी हुई हैं। यदि, उदाहरण के लिए, ग्लाइकोलाइसिस के माध्यम से ग्लूकोज का प्रवाह बढ़ता है, तो ग्लूकोनोजेनेसिस के माध्यम से पाइरूवेट की मात्रा घट जाती है।
अलग से हमें ग्लूकोज-6-फॉस्फेट के बारे में बात करने की जरूरत है। वैसे, इस तत्व का एक और नाम है। इसे फॉस्फोराइलेटेड ग्लूकोज भी कहा जाता है। सभी कोशिकाओं में, यह पदार्थ हेक्सोकाइनेज प्रतिक्रिया के दौरान बनता है, और मेंजिगर - फॉस्फोरोलिसिस के दौरान। यह जीएनजी (छोटी आंत, मांसपेशियों में) या मोनोसैकराइड्स (यकृत) के एकीकरण के परिणामस्वरूप भी प्रकट हो सकता है।
ग्लूकोज-6-फॉस्फेट का उपयोग कैसे किया जाता है? सबसे पहले, ग्लाइकोजन को संश्लेषित किया जाता है। फिर इसे दो बार ऑक्सीकृत किया जाता है: पहली बार अवायवीय या एरोबिक परिस्थितियों में, और दूसरी बार पेंटोस फॉस्फेट मार्ग में। और उसके बाद यह सीधे ग्लूकोज में बदल जाता है।
शरीर में भूमिका
ग्लूकोनोजेनेसिस के कार्य पर अलग से चर्चा करने की आवश्यकता है। जैसा कि सभी जानते हैं, मानव शरीर में भुखमरी के दौरान पोषक तत्वों के भंडार का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। इनमें फैटी एसिड और ग्लाइकोजन शामिल हैं। ये पदार्थ गैर-कार्बोहाइड्रेट यौगिकों, कीटो एसिड और अमीनो एसिड में टूट जाते हैं।
इनमें से अधिकांश यौगिक शरीर से उत्सर्जित नहीं होते हैं। पुनर्चक्रण का कार्य प्रगति पर है। इन पदार्थों को रक्त द्वारा अन्य ऊतकों से यकृत में ले जाया जाता है, और फिर ग्लूकोज को संश्लेषित करने के लिए ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है। और वह ऊर्जा का एक प्रमुख स्रोत है।
निष्कर्ष क्या है? ग्लूकोनेोजेनेसिस का कार्य गहन व्यायाम और लंबे समय तक उपवास के दौरान शरीर में सामान्य ग्लूकोज स्तर को बनाए रखना है। एरिथ्रोसाइट्स और तंत्रिका ऊतक के लिए इस पदार्थ की निरंतर आपूर्ति आवश्यक है। यदि अचानक शरीर के भंडार समाप्त हो जाते हैं, तो ग्लूकोनोजेनेसिस मदद करेगा। आखिरकार, यह प्रक्रिया ऊर्जा सबस्ट्रेट्स का मुख्य आपूर्तिकर्ता है।
शराब और ग्लूकोनोजेनेसिस
इस संयोजन पर ध्यान दिया जाना चाहिए, क्योंकि विषय का अध्ययन एक चिकित्सा से किया जा रहा है औरजैविक दृष्टिकोण।
यदि कोई व्यक्ति अधिक मात्रा में शराब का सेवन करता है तो लीवर में होने वाले ग्लूकोनोजेनेसिस की गति बहुत धीमी हो जाती है। परिणाम रक्त शर्करा में कमी है। इस स्थिति को हाइपोग्लाइसीमिया कहा जाता है।
खाली पेट या भारी शारीरिक परिश्रम के बाद शराब पीने से ग्लूकोज के स्तर में सामान्य से 30% तक की कमी आ सकती है।
बेशक, यह स्थिति मस्तिष्क के कार्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगी। यह बहुत खतरनाक है, खासकर उन क्षेत्रों के लिए जो शरीर के तापमान को नियंत्रण में रखते हैं। दरअसल, हाइपोग्लाइसीमिया के कारण, वे 2 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक गिर सकते हैं, और यह एक बहुत ही गंभीर प्रवृत्ति है। लेकिन अगर इस अवस्था में किसी व्यक्ति को ग्लूकोज का घोल दिया जाए तो तापमान जल्दी सामान्य हो जाएगा।
उपवास
शुरू होने के लगभग 6 घंटे बाद, ग्लूकोनोजेनेसिस को ग्लूकागन (एक सिंगल चेन पॉलीपेप्टाइड यानी 29 अमीनो एसिड अवशेष) द्वारा उत्तेजित किया जाने लगता है।
लेकिन यह प्रक्रिया 32वें घंटे पर ही सक्रिय हो जाती है। बस इस समय, कोर्टिसोल (कैटोबोलिक स्टेरॉयड) इससे जुड़ा होता है। उसके बाद, मांसपेशी प्रोटीन और अन्य ऊतक टूटने लगते हैं। वे अमीनो एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं, जो ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रक्रिया में ग्लूकोज के अग्रदूत होते हैं। यह मांसपेशी शोष है। शरीर के लिए, यह एक मजबूर उपाय है जिसे मस्तिष्क को कार्य करने के लिए आवश्यक ग्लूकोज का एक निश्चित भाग प्राप्त करने के लिए करना पड़ता है। इसलिए यह बहुत जरूरी है कि बीमार लोग ऑपरेशन से ठीक हो जाएंऔर बीमारी, अच्छा पूरक पोषण प्राप्त किया। यदि ऐसा नहीं है, तो मांसपेशियां और ऊतक समाप्त होने लगेंगे।
नैदानिक महत्व
ऊपर, हमने संक्षेप में ग्लूकोनोजेनेसिस की प्रतिक्रियाओं और इस प्रक्रिया की अन्य विशेषताओं के बारे में बात की। अंत में, यह नैदानिक महत्व पर चर्चा करने लायक है।
यदि ग्लूकोनोजेनेसिस के लिए आवश्यक सब्सट्रेट के रूप में लैक्टेट का उपयोग कम हो जाता है, तो इसके परिणाम होंगे: रक्त पीएच में कमी और लैक्टिक एसिडोसिस के बाद के विकास। यह ग्लूकोनोजेनेसिस के एंजाइमों में एक दोष के कारण हो सकता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अल्पकालिक लैक्टिक एसिडोसिस स्वस्थ लोगों को भी दूर कर सकता है। यह गहन पेशीय कार्य की स्थिति में होता है। लेकिन फिर इस स्थिति की भरपाई फेफड़ों के हाइपरवेंटिलेशन और शरीर से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने से होती है।
वैसे एथेनॉल ग्लूकोनेोजेनेसिस को भी प्रभावित करता है। इसका अपचय एनएडीएच की मात्रा में वृद्धि से भरा है, और यह लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज प्रतिक्रिया में संतुलन में परिलक्षित होता है। यह बस लैक्टेट के गठन की ओर बढ़ जाता है। यह पाइरूवेट के निर्माण को भी कम करता है। परिणाम ग्लूकोनोजेनेसिस की पूरी प्रक्रिया में मंदी है।
