background image

DR. AWS HASSAN 

4

TH

 LECTURE 

( Gluconeogenesis ) 

 
[ Synthesis of glucose from non- carbohydrate compounds  ]

 

● The major precursors (substrates ) for gluconeogenesis are : 
                               1 - Lactate   
                               2 - Glycerol  
                               3 - Glucogenic amino acids ( main substrate )  
                               4 - Odd-chain fatty acid (Propionate) .  
 

● Gluconeogenesis  occurs mainly in the liver and to less extent in the kidney ; it is   
    partly cytosolic and partly mitochondrial . 

● depending on the precursor , gluconeogenesis involves reactions of glycolysis , citric   
    acid cycle , and some special reactions .
  
 

Lactate : 

● Lactate accumulation associated with intense muscular exercise causes muscle cramps  
    ( fatigues ) since lactate is acidic and cause decrease in pH affecting and inhibiting the  
    activity of the enzyme PFK-1 of glycolysis . 
 

● cardiac muscle can metabolize and clear off lactate from the blood since the enzyme 
    LDH in cardiac muscle (LDH

1

) has high affinity for lactate and preferentially convert   

    lactate to pyruvate which is then oxidized through citric acid cycle . 
 
 

Gluconeogenesis from Lactate : 

Pyruvate obtained from lactate is converted to glucose using the reversible reactions   
of glycolysis and the irreversible reactions are bypassed 

 in reverse by different          

enzymatic reactions  ( special reactions called bypass reactions ) . 
 

Gluconeogenesis from amino acids :  

● Quantitatively, the amino acid alanine is the major glucogenic amino acid .  
 

● During fasting , starvation and in diabetes mellitus , amino acids from muscle  
    proteins are released .  
   

■ Most amino acids are partially oxidized in the muscle by citric acid cycle generating   

       ATP and the remaining carbons are converted to Alanine & Glutamine and released   
        into blood : 
   

■ Alanine is formed in the muscle by transamination of different amino acids   

         with 

Pyruvate produced either by glycolysis of muscle glycogen or from Malate   


background image

         by 

Malic enzyme .  

       

α–amino acid  + Pyruvate  ←─────→  α– ketoacid  +  Alanine

 

 

    

■ Glutamine is formed from α-ketoglutarate point . Glutamine may also be   

        converted to alanine by tissues such as gut & kidney and released into blood . 
 

● Alanine released into the blood by muscles is transported to liver where it is   
    

transaminated with α-ketoglutarate to 

Pyruvate & Glutamate

 .    

 
                                                                            GPT             

      

alanine   + α-ketoglutarate    ←─────→  Pyruvate  +  Glutamate

 

      

■ Pyruvate is then converted to Glucose through gluconeogenesis pathway .  

      

■ Glutamate formed in the liver is oxidatively deaminated by the enzyme glutamate   

          dehydrogenase , and the ammonia released is converted to urea . 
 
   

N O T E S

 

■  Gluconeogenesis is energy expensive pathway ;  energy required for gluconeogenesis  
      is obtained from oxidation of even-chain fatty acids . 
 
■  Liver is qualified as the main site for gluconeogenesis for the following   
     biochemical  characteristics : 
 
      a -
   Liver lactate dehydrogenase ( LDH

1

 ) has high affinity for lactate . 

      b -   The enzyme glucose-6-phosphatase is significantly active only in liver ; it is  
             absent from muscle . 
      c -   the enzyme glycerol kinase is present in significant amounts in liver , kidney  
             and intestine . 
      d -   Glutamate dehydrogenase is present mainly in liver mitochondria . 
     e -  Transaminase activities are high in liver specifically GPT . 
 
 

  Significance of gluconeogenesis :  

    The important metabolic roles and significances of gluconeogenesis are : 

1.

  To maintain the supply of glucose for the brain and erythrocytes during fasting 

and starvation when sufficient carbohydrate is not available from diet and 
glycogen stores to meet the needs of the body . 

   
     2.   Gluconeogenesis clears acidic lactate produced by muscle & erythrocytes and   
           clears glycerol produced from the hydrolysis of triglycerides in adipose tissue . 
 


background image

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 




رفعت المحاضرة من قبل: Ismail AL Jarrah
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 72 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل