Głównymi substratami energetycznymi wątroby są kwasy tłuszczowe . Galaktoza, otrzymywana głównie z mleka, jest przekształcana w wątrobie w glukozo-1-fosforan, który z kolei ulega izomeryzacji do glukozo-6-fosforanu. Fruktoza przekształca się w fosforan fruktozy -1, a następnie wchodzi w szlak glikolityczny na poziomie fosforanu triozy.

Oba cukry mogą również wytwarzać pochodne kwasu lub amino stosowane w tworzeniu glikoprotein.

Wątroba może także metabolizować cukry lub pochodne cukru, nawet inne niż wymienione (na przykład: sorbitol). Wątroba tworzy tłuszcze z poposiłkowej glukozy; nie przechowuje ich, ale wysyła je w tym celu do tkanki tłuszczowej lub do innych tkanek w celach energetycznych.

Z żywieniowego punktu widzenia, ważny aspekt poposiłkowej sytuacji wątrobowej jest podkreślony przez cukry: wchłaniane, pochodzące z trawienia węglowodanów, są zasadniczo przekształcane w związki rezerwy energii, glikogenu i triglicerydów, które mogą być stosowane w okresach międzywyznaniowych.

Zapobiega to również wzrostowi poziomu cukru we krwi. Tkanki wykorzystują glukozę (po wchłonięciu węglowodanów ).

Dla niektórych, takich jak tkanka tłuszczowa (lub mięśniowa) jest jednym z paliw par excellence. Zużycie glukozy przez tkanki obwodowe powoduje stopniowy spadek poziomu cukru we krwi w okresie poposiłkowym.

W wyniku tego metabolizm wątrobowy dostosowuje się do wysyłania glukozy do krążenia. W tym kontekście sytuacja układu nerwowego jest szczególnie istotna, biorąc pod uwagę jego znaczenie dla funkcjonowania organizmu i jego wyłączną zależność od glukozy (z wyjątkiem przypadków przedłużonego głodzenia) jako komórkowego źródła energii.

Dostarczanie glukozy przez wątrobę uzyskuje się głównie przez degradację glikogenu ( glikogenolizy ), która wytwarza glukozo-6-fosforan.

Gdy reżim żywieniowy ma niedobór glukozy, organizm ludzki może go syntetyzować z cząsteczek innych niż węglowodany i aminokwasów.

W wątrobie realizowane są szlaki metaboliczne węglowodanów, więc wątroba nadaje się do następujących funkcji:

1. Przechowuj nadmiar glukozy jako glikogen, aby dostarczyć glukozę pozostałym tkankom w okresach międzyżebrowych.
2. Metabolizuj fruktozę i galaktozę: w celu przekształcenia ich w pochodne glukozy lub produkty pośrednie glikolizy.
3. Syntetyzuj pochodne glukozy dla określonych funkcji.
4. Przekształć część glukozy w trójglicerydy, aby wysłać je do innych tkanek w postaci lipoprotein.
5. Synteza glukozy z substratów nie będących węglowodanami (zjawisko glukoneogenezy) w sytuacji na czczo.
6. Syntetyzuj aminokwasy z półproduktów cyklu glikolitycznego i cyklicznego Krebsa.

W wyniku wchłaniania jelitowego glukoza, fruktoza i galaktoza docierają do wątroby. Glukoza przenika do komórek wątroby dzięki istnieniu nośników ad hoc i jest fosforylowana przez glukokinazę, enzym o wysokim KM i indukowanym przez substrat i insulinę. Nawet „nośniki” GLUT2 wykazują słabe powinowactwo do glukozy. W ten sposób cukier ten jest metabolizowany w wątrobie tylko wtedy, gdy jest w wystarczającej ilości.

Lub przechodzi przez sinusoidy wątrobowe bez metabolizowania i kończy się bezpośrednio w krążeniu ogólnoustrojowym przez żyłę nad wątrobową, aby mogły zostać wykorzystane przez inne tkanki. Galaktoza i fruktoza są fosforylowane w wątrobie przez specyficzne kinazy o niskim KM, które zapewniają ich metabolizm w tym narządzie, przechodząc do krążenia układowego tylko w przypadku nadmiaru. Glikogen wątrobowy jest rezerwą glukozy, która może być uwalniana do krwi podczas okresów międzyżebrowych.

Ilość glikogenu, która może być przechowywana w wątrobie, jest zmienna i nie przekracza 200 g. Podczas gdy w większości tkanek zachodzi glikoliza w celu metabolizowania glukozy do celów enegetycznych, w wątrobie (i w tkance tłuszczowej) szlak glikolityczny działa głównie dla synteza triglicerydów (lipogeneza). W ten sposób wątroba kieruje nadmiar pochłoniętej glukozy, której nie można przechowywać.

Trójglicerydy mogą być całkowicie utworzone z glukozy: kwasy tłuszczowe otrzymuje się z acetylo-CoA, podczas gdy fosforan glicerolu otrzymuje się z fosforanów triozy. Oba fosforany triozy, takie jak acetylo-CoA, są produktami szlaku glikolitycznego.

Dulcis in fundo, siła redukująca niezbędna do syntezy kwasów tłuszczowych jest uzyskiwana dzięki działaniu pentozy.

Lipogeneza wątroby jest równie ważna, jak wytwarzana w tkance tłuszczowej.

Główna różnica między tymi dwoma tkankami polega na tym, że triglicerydy wątrobowe są rozprowadzane do reszty tkanek, podczas gdy triglicerydy tkanki tłuszczowej są przechowywane w adipocytach.

Związek ten można stosować do biosyntezy polisacharydów (mukopolisacharydów, heparyny itp.), Ale jest on ważny dla procesów detoksykacji wątroby, w których substancje endogenne (hormony, bilirubina) lub egzogenne (leki, trucizny) łączą się z resztą glukuronową „Glukuronian UDP, tworzą nietoksyczne i rozpuszczalne w wodzie glukuronidy, które są następnie wydalane z moczem.

Szlak pentozofosforanowy musi funkcjonować znacząco w tkankach o intensywnej lipogenezie (wątroba i tkanka tłuszczowa), jak również w tych, które mają wysoki poziom proliferacji, takich jak błona śluzowa jelit.

Glukoza może wytwarzać inne cukry i pochodne (glukozamina, N-acetyloglukozamina itp.) Z docelowym docelowym stężeniem glikoprotein błonowych.

Niektóre związki pośrednie szlaku glikolitycznego można stosować do syntezy aminokwasów nieistotnych. Na przykład seryna jest utworzona z 3-fosfoglicerynianu i alaniny z pirogronianu.

Zdolność rezerwowa glikogenu jest ograniczona, a zatem w długotrwałych stanach międzypęcherzowych glukoza musi powstawać z innych substancji niebędących substancjami glukozowymi (glukoneogeneza). Wątroba może syntetyzować glukozę z glicerolu (otrzymywanego z tkanki tłuszczowej po hydrolizie triglicerydów), mleczanu (pochodzącego z metabolizmu mięśni i erytrocytów) oraz z niektórych aminokwasów, zwłaszcza alaniny (pochodzącej z masy mięśniowej).

Metabolizm glukozy w tkankach obwodowych ma następujące szczególne niuanse.

A - Tkanka tłuszczowa : w tkance tłuszczowej glukoza przenika przez błonę dzięki mechanizmowi transportu (transporter GLUT4) z wysokim powinowactwem i stymulowanym przez insulinę; Dlatego właśnie ta tkanka zużywa glukozę, zwłaszcza w sytuacji poposiłkowej, czyli wtedy, gdy istnieją odpowiednie poziomy hormonu.

Podobnie jak w innych tkankach obwodowych, enzym fosforylujący jest wyjątkowo specyficzną heksokinazą o niskim KM, która ułatwia całkowity metabolizm glukozy w zakresie jej stężeń fizjologicznych.

Głównym przeznaczeniem glukozy w adipocytach jest transformacja do trójglicerydów ze szlakiem metabolicznym podobnym do szlaku wątrobowego. To przeznaczenie jest ilościowo ważniejsze niż produkcja energii.

B - Mięśnie szkieletowe : w mięśniach szkieletowych glukoza przenika przez błonę dzięki mechanizmowi transportu podobnemu do mechanizmu tkanki tłuszczowej (transporter GLUT4) stymulowanemu przez insulinę i fosforylowanemu przez heksokinazę.

Jest synteza glikogenu, a nie lipogeneza. Glikogen mięśni ma funkcje rezerwowe, takie jak czynność wątroby; w tym przypadku jednak glukoza pochodząca z tej „rezerwy” jest użyteczna tylko dla komórek mięśniowych.

Dzieje się tak, ponieważ produktem glikogenolizy jest glukozo-6-fosforan, ponieważ w wątrobie komórki mięśniowe mają niedobór glukozo-6-fosfatazy i dlatego nie mogą uwalniać glukozy do krwi. Degradacja glukozo-6-fosforanu w szlaku glikolitycznym może wystąpić w warunkach tlenowych lub beztlenowych w zależności od intensywności aktywności mięśniowej .

Gdy wykonywane są bardzo intensywne ćwiczenia, zapotrzebowanie na tlen do utleniania węglowodanów jest wysokie, a przepływ krwi może nie być wystarczający do przenoszenia wymaganej ilości tlenu.

W tej sytuacji droga beztlenowa działa, wytwarzany jest mleczan, który przechodzi do krążenia, może być następnie przekształcony w glukozę przez glukoneogenezę w wątrobie lub nerkach lub utleniony (zwłaszcza w wątrobie i mięśniu sercowym) zgodnie z warunkami fizjologicznymi osobnika,