استحداث السكر ووظيفته في تكوين الطاقة للجسم

جسم الإنسان لديه طريقة غير عادية للبقاء على قيد الحياة. حتى عندما يكون هناك نقص في مصادر الطاقة ، لا يزال بإمكان جسمك تنفيذ عملية تسمى استحداث السكر للحصول على الطاقة من مصادر أخرى.

ما هو استحداث السكر؟

استحداث السكر هو عملية تكوين الجلوكوز من مواد غير كربوهيدراتية. يمكن أن تحدث هذه العملية في الحيوانات والنباتات والفطريات والبكتيريا. في البشر ، يحدث تكوين الجلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية في الكبد والكلى.

مصدر الطاقة الرئيسي لجسمك هو السكر (الجلوكوز). يتم تكسير السكر الذي تحصل عليه من الطعام ويمر بسلسلة من العمليات الكيميائية لإنتاج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). ATP هي مادة تحمل الطاقة لخلايا الجسم.

عندما ترتفع مستويات الجلوكوز في الجسم ، يستجيب البنكرياس بإفراز الأنسولين. يعمل هذا الهرمون على تحويل الجلوكوز الزائد إلى احتياطيات طاقة على شكل جليكوجين. ثم يتم تخزين الجليكوجين في خلايا العضلات والكبد.

عندما لا يتوفر الجلوكوز ، يجب أن يتحول جسمك إلى استخدام مصادر أخرى للطاقة. من خلال سلسلة من العمليات الكيميائية في الخلايا ، يحول الجسم الجليكوجين مرة أخرى إلى جلوكوز جاهز للتحلل إلى ATP.

ومع ذلك ، فإن هذه العملية ليست مستمرة لأن الجسم يمكن أن ينفد من الجليكوجين. تحدث هذه الحالة عادةً بعد عدم حصول الجسم على الطعام لمدة ثماني ساعات ، إما بسبب الصيام أو اتباع نظام غذائي منخفض الكربوهيدرات أو عوامل أخرى.

خلال هذه الفترة ، تبدأ مخازن الجليكوجين في الانخفاض ويحتاج الجسم إلى الجلوكوز من مصادر أخرى. هذا هو المكان الذي تحدث فيه عملية استحداث السكر. ستحول هذه العملية المواد غير الكربوهيدراتية مثل اللاكتات أو الجلسرين أو الأحماض الأمينية إلى جلوكوز.

مراحل تكوين الطاقة لتكوين السكر

بادئ ذي بدء ، عليك أن تعرف ما هي المواد "المواد الخام" في استحداث السكر. هناك ثلاث مركبات تشارك في هذه العملية وهي:

• ينتج اللاكتات عندما تعمل عضلات الجسم ،
• الجلسرين المشتق من انهيار الدهون الثلاثية في الأنسجة الدهنية ، وكذلك
• الأحماض الأمينية (خاصة الألانين).

ستخضع هذه المواد الثلاثة لعملية كيميائية معقدة لإنتاج مادة تسمى البيروفات. يخضع هذا البيروفات بعد ذلك لعملية استحداث السكر لإنتاج الجلوكوز.

يعتبر تكوين الجلوكوز عملية معقدة تشمل البيروفات وعدة أنواع من الإنزيمات. بعبارات بسيطة ، فيما يلي الخطوات التي يمر بها البيروفات ليصبح جلوكوز.

1. يتم تحويل البيروفات إلى phosphoenolpyruvate (PEP) بمساعدة إنزيمات كربوكسيلاز البيروفات و PEP carboxykinase.
2. تحويل PEP إلى فركتوز 6 فوسفات بمساعدة إنزيم الفركتوز 1،6-بيسفوسفاتيز. تنتج هذه المرحلة مركبات مشتقة من الفركتوز ، وهو سكر موجود بشكل طبيعي في الفاكهة.
3. تحويل الفركتوز 6 فوسفاتيز إلى جلوكوز 6 فوسفات. ثم يتم تحويل الجلوكوز 6 فوسفات إلى جلوكوز بمساعدة إنزيم الجلوكوز 6 فوسفاتيز.

تتأثر عملية استحداث السكر بأكملها بالهرمونات التي تنظم سكر الدم ، مثل الجلوكاجون والكورتيزول. لذلك ، إذا كان هناك اضطراب في هذه الهرمونات ، يمكن أن تتأثر أيضًا عملية تكوين الجلوكوز.

فوائد استحداث السكر لجسم الإنسان

تتمثل الوظيفة الرئيسية لتكوين الجلوكوز في الحفاظ على استقرار الجلوكوز في الجسم عندما لا تحصل على تناول الطعام. هذه الوظيفة مهمة للغاية لأن بعض أنسجة الجسم تعتمد فقط على الجلوكوز كمصدر للطاقة.

على سبيل المثال ، يحتاج الدماغ حوالي 120 جرامًا من الجلوكوز ليعمل لمدة 24 ساعة. إذا لم يحصل المخ على ما يكفي من الجلوكوز ، فقد يتعطل الاتصال بين الخلايا العصبية التي تنظم القدرة على التفكير والتعلم والتذكر.

قد يكون الدماغ قادرًا على الاعتماد على عمليات تكوين الطاقة الأخرى مثل الكيتوزيه ، ولكن ليس خلايا الدم الحمراء ، والنخاع الكلوي ، والخصيتين. لتكون قادرة على العمل بشكل طبيعي ، يجب أن تحصل هذه الأنسجة الثلاثة على كمية ثابتة من الجلوكوز.

قد لا تكون هذه مشكلة إذا صمت لبضع ساعات فقط ، لأن الجسم لا يزال بإمكانه استخدام احتياطيات الطاقة في شكل الجليكوجين. يستطيع جسمك تحويل الجليكوجين إلى جلوكوز ، ثم يمكن تحويل الجلوكوز إلى ATP.

ومع ذلك ، كما أوضحنا سابقًا ، سيتم استنفاد مخازن الجليكوجين إذا لم تأكل. يتم استنفاد مخزون الجليكوجين في الكبد خلال 24 ساعة ، وفي هذه المرحلة يعتمد الجسم على استحداث السكر لإنتاج الجلوكوز.

مع هذه العملية ، لا يزال الجسم قادرًا على العمل بشكل طبيعي في ظروف الطاقة المنخفضة. تساعد عملية تكوين الجلوكوز من مواد غير كربوهيدراتية أيضًا على حمايتك من المشاكل الصحية بسبب انخفاض مستويات السكر.