Y nghĩa của thoái hóa glucose theo chu trình pentose

Bài viết được tư vấn chuyên môn bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Lê Thị Minh Hương - Bác sĩ Hồi sức cấp cứu - Khoa Hồi sức - Cấp cứu - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Nha Trang.

Glucose là gì ?

Glucose là tên khoa học của đường - một chất rất quen thuộc và quan trọng với cơ thể. Glucose trong máu là nguồn cung cấp năng lượng chính cho tất cả hoạt động, vì vậy chúng ta dễ thấy mệt mỏi, chóng mặt khi giảm đường huyết.

Từ “Glucose” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, có nghĩa là "ngọt". Đây là một loại đường có trong thực phẩm mà cơ thể cần sử dụng để chuyển hóa thành năng lượng. Khi glucose trong máu di chuyển đến các tế bào thì được gọi là đường huyết hoặc đường trong máu.

Glucose có mặt trong phần lớn đồ ăn thức uống hàng ngày. Trong quá trình tiêu hóa, các enzyme sẽ phân tách glucose ra từ thực phẩm, sau đó các tế bào sẽ đốt cháy glucose để tạo ra năng lượng cùng khí CO2 và H2O. Gan, tuyến tụy và một số hormone khác cũng góp phần điều tiết nồng độ glucose trong cơ thể người.

Insulin là gì ?

Insulin là một hormone vận chuyển glucose từ máu vào các tế bào để lấy năng lượng và dự trữ. Những người mắc bệnh tiểu đường có lượng glucose trong máu cao hơn bình thường. Nguyên nhân là do họ không có đủ insulin để làm việc hoặc các tế bào không phản ứng tốt với insulin như bình thường. Chỉ số đường huyết duy trì ở mức cao trong một thời gian dài có thể tác động xấu đến thận, mắt và các cơ quan khác của cơ thể.

Nguồn glucose trong máu chủ yếu đến từ những thực phẩm giàu carbohydrate, ví dụ như cơm, bánh mì, khoai và trái cây.

  • Khi bạn ăn, thức ăn trôi xuống thực quản và đến dạ dày.
  • Tại đây, các axit và enzyme phá vỡ hỗn hợp thực phẩm thành những mảnh nhỏ và glucose sẽ được giải phóng trong quá trình này.
  • Sau đó glucose di chuyển đến ruột và được hấp thụ vào trong dòng máu.
  • Khi đã vào máu, insulin sẽ giúp glucose đến từng tế bào trong cơ thể.

Cơ thể có chức năng giữ cho mức glucose trong máu luôn ổn định không đổi. Các tế bào beta trong tuyến tụy làm nhiệm vụ theo dõi mức đường huyết cứ sau vài giây. Nếu đường huyết của bạn tăng sau khi ăn, các tế bào beta sẽ giải phóng insulin vào máu. Insulin hoạt động như một chìa khóa, mở khóa các tế bào cơ, mỡ và gan để glucose có thể di chuyển vào bên trong.

Sau khi cơ thể đã sử dụng đủ nguồn năng lượng cần thiết, glucose còn lại sẽ được lưu trữ trong các nguồn phụ - gọi là glycogen, ở gan và cơ bắp. Cơ thể của sẽ lưu trữ với số lượng đủ để cung cấp nhiên liệu cho bạn hoạt động trong khoảng một ngày.

Nếu như bạn không ăn gì trong vòng vài giờ, mức đường huyết sẽ giảm và tuyến tụy ngừng tiết ra insulin. Các tế bào alpha trong tuyến tụy bắt đầu sản xuất một loại hormone khác gọi là glucagon. Vai trò của chúng là báo hiệu gan cho phân hủy glycogen dự trữ và chuyển biến trở lại thành glucose.

Glucose mới hình thành đi vào dòng máu để bổ sung nguồn năng lượng cho đến khi bạn ăn trở lại. Gan cũng có thể tự tạo glucose bằng cách sử dụng kết hợp các chất thải, axit amin và chất béo.

Insulin sẽ giúp glucose đến từng tế bào trong cơ thể

Hầu hết các tế bào trong cơ thể sử dụng glucose cùng với axit amin [các khối tạo dựng cơ bản của protein] và chất béo để tạo năng lượng. Nhưng nguồn nhiên liệu chính cho não vẫn là glucose. Các tế bào thần kinh và những tín hiệu hóa học cần glucose để xử lý thông tin, nếu không bộ não sẽ khó hoạt động tốt.

Nhìn chung, glucose là một dưỡng chất rất có giá trị đối với con người, đặc biệt là ở người già và trẻ nhỏ. Xung quanh câu hỏi “Đường glucose có tác dụng gì?”, các bác sĩ còn cho biết thêm glucose giúp:

  • Cung cấp năng lượng cho tế bào phát triển và chuyển hóa thành nhiều vitamin, khoáng chất khác cần thiết cho cơ thể;
  • Kích thích sản sinh insulin giúp giảm cảm giác thèm ăn, đồng thời cân bằng lượng hormone làm cho hệ thống tiêu hóa hoạt động khỏe mạnh hơn;
  • Trở thành nguồn năng lượng dự trữ dưới dạng glycogen và sẽ được huy động sử dụng khi chúng ta bắt đầu thiếu hụt năng lượng.

Glucose cung cấp năng lượng cho cơ thế con người

Lượng đường trong máu thường tăng sau khi ăn, rồi giảm xuống vài giờ sau khi insulin di chuyển glucose vào các tế bào. Giữa các bữa ăn, lượng đường trong máu nên ở dưới mức 100 miligam mỗi decilit [mg / dl]. Đây được gọi là mức đường huyết lúc đói của bạn.

Có hai loại bệnh tiểu đường:

  • Tiểu đường tuýp 1: Cơ thể bạn không có đủ insulin do hệ thống miễn dịch tấn công và phá hủy các tế bào của tuyến tụy - nơi sản xuất insulin.
  • Tiểu đường tuýp 2: Các tế bào không đáp ứng với insulin như bình thường. Vì vậy, tuyến tụy phải tạo ra càng nhiều insulin hơn để di chuyển glucose vào các tế bào. Cuối cùng, tuyến tụy bị tổn thương và không thể tạo ra đủ insulin để đáp ứng nhu cầu của cơ thể.

Không có đủ insulin, glucose không thể di chuyển vào các tế bào, trong khi đó mức đường huyết vẫn cao. Chỉ số glucose trong máu trên 200 mg / dl sau bữa ăn 2 giờ hoặc trên 125 mg / dl khi nhịn ăn là cao, được gọi là tăng đường huyết.

Bệnh lý tiểu đường

Quá nhiều glucose máu trong một thời gian dài có thể làm hỏng các mạch mang máu giàu oxy đến các cơ quan. Lượng đường trong máu cao có thể làm tăng nguy cơ mắc:

  • Bệnh tim, đau tim và đột quỵ;
  • Bệnh thận;
  • Tổn thương thần kinh;
  • Bệnh mắt [bệnh võng mạc].

Những người mắc bệnh tiểu đường cần kiểm tra lượng đường trong máu thường xuyên. Ngoài ra, tập thể dục, duy trì chế độ ăn uống lành mạnh và dùng thuốc đều đặn có thể giữ mức đường huyết ở mức ổn định và ngăn ngừa các biến chứng do tiểu đường gây ra.

ThS.Bs Lê Thị Minh Hương đã có hơn 06 năm kinh nghiệm khám và điều trị các bệnh lý nội khoa, cấp cứu và hồi sức cấp cứu. Ngoài ra, còn có khả năng thực hiện các kỹ thuật đặt catheter, thận nhân tạo ở bệnh nhân có bệnh thận mạn giai đoạn cuối, lọc máu liên tục, thay huyết tương.

Thoái hóa glucose là gì ?

Thoái hóa glucose là quá trình phân hủy glucose thành các chất đơn giản hơn, giải phóng năng lượng cho cơ thể sử dụng. Glucose là một loại đường đơn, được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm, bao gồm trái cây, rau củ, ngũ cốc và sữa. Glucose là nguồn năng lượng chính cho cơ thể, chiếm khoảng 50-55% năng lượng tiêu thụ hàng ngày.

Quá trình thoái hóa glucose diễn ra ở hai giai đoạn:

  • Giai đoạn 1: Glucose được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphat, sau đó bị phân cắt thành hai phân tử glyceraldehyde-3-phosphate. Phản ứng này cần sử dụng 2 phân tử ATP.
  • Giai đoạn 2: Glyceraldehyde-3-phosphate được oxy hóa thành pyruvate, giải phóng 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH.

Kết thúc quá trình thoái hóa glucose, một phân tử glucose sẽ tạo ra 2 phân tử pyruvate, 2 phân tử ATP, 2 phân tử NADH và 2 phân tử H2O.

Năng lượng được giải phóng từ quá trình thoái hóa glucose được sử dụng cho các hoạt động sống của cơ thể, bao gồm:

  • Cung cấp năng lượng cho các hoạt động cơ bắp, bao gồm cả các hoạt động thể chất.
  • Cung cấp năng lượng cho các hoạt động của não bộ.
  • Cung cấp năng lượng cho các hoạt động của các cơ quan nội tạng khác.

Glucose được thoái hóa theo nhiều con đường khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện môi trường và nhu cầu năng lượng của cơ thể. Ba con đường thoái hóa glucose chính là:

  • Con đường đường phân: Đây là con đường thoái hóa glucose phổ biến nhất, diễn ra ở bào tương của tế bào.
  • Con đường pentose phosphate: Con đường này diễn ra ở ty thể, tạo ra NADPH, một chất cần thiết cho quá trình tổng hợp các chất sinh học khác.
  • Con đường acid uronic: Con đường này diễn ra ở tế bào bạch cầu, tạo ra các chất kháng khuẩn.

Sự thoái hóa glucose là một quá trình quan trọng đối với cơ thể, đảm bảo cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống. Tuy nhiên, sự thoái hóa glucose quá mức cũng có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe, chẳng hạn như tăng đường huyết, tiểu đường.

Thoái hóa glucose theo chu trình pentose là gì ?

Thoái hóa glucose theo chu trình pentose, còn được gọi là chu trình hexose monophosphat, là một con đường chuyển hóa glucose xảy ra trong bào tương của tế bào. Con đường này khác với con đường đường phân, là con đường chuyển hóa glucose chính của tế bào, ở chỗ nó không tạo ra pyruvate mà tạo ra các sản phẩm trung gian là các pentose (carbohydrate có 5 nguyên tử carbon) và NADPH.

Ý nghĩa của thoái hóa glucose theo chu trình pentose có thể được tóm tắt như sau:

  • Cung cấp NADPH

NADPH là một coenzym quan trọng trong nhiều quá trình chuyển hóa của tế bào, bao gồm:

  • Sự tổng hợp axit béo
  • Sự tổng hợp steroid
  • Sự tổng hợp RNA và DNA
  • Sự chống oxy hóa

Do đó, thoái hóa glucose theo chu trình pentose là một nguồn cung cấp NADPH quan trọng cho các quá trình này.

  • Cung cấp pentose

Pentose là các nguyên liệu cần thiết cho sự tổng hợp RNA và DNA. Do đó, thoái hóa glucose theo chu trình pentose là một nguồn cung cấp pentose quan trọng cho các quá trình này.

  • Tạo ra NADPH và pentose

Thoái hóa glucose theo chu trình pentose là một con đường chuyển hóa hiệu quả hơn con đường đường phân trong việc tạo ra NADPH và pentose. Cụ thể, một phân tử glucose tạo ra 2 phân tử NADPH và 1 phân tử pentose trong chu trình pentose, trong khi chỉ tạo ra 2 phân tử ATP trong con đường đường phân.

Các tế bào có nhu cầu NADPH cao thường có hoạt động của chu trình pentose cao. Các tế bào này bao gồm:

  • Tế bào hồng cầu
  • Tế bào gan
  • Tế bào tuyến sữa
  • Tế bào da

Thoái hóa glucose theo chu trình pentose là một con đường chuyển hóa quan trọng của tế bào. Con đường này cung cấp NADPH và pentose cho các quá trình chuyển hóa khác của tế bào.