HORMONSKA REGULACIJA METABOLIZMA

Transcript

1 HORMONSKA REGULACIJA METABOLIZMA

2 HORMONSKA REGULACIJA METABOLIZMA

3 - Definicija - Bazalni metabolizam - Faktori od uticaja: METABOLIZAM - Zastupljenost skeletnih mišića u ukupnoj telesnoj masi - Uzrast i pol - Hormoni - Ishrana - Fizička aktivnost

4 PANKREAS Izvodni kanal žučne kese Izvodni kanal pankreasa Pankreas Tanko crevo (duodenum) Alfa ćelije sekretuju glukagon. D ćelije sekretuju somatostatin. Egzokrine ćelije Endokrine ćelije Langerhans ostrvca Beta ćelije sekretuju insulin, amilin.

5 POVRATNA SPREGA RECEPTOR (SENZOR) ULAZNI SIGNAL/PUT Fiziološki refleks IZLAZNI SIGNAL/PUT EFEKTOR ODGOVOR

6 Unet obrok Istezanje zida GIT Mehanoreceptori Aktivnost senzornih neurona CNS Prisustvo ugljenih hidrata u lumenu GIT Endokrine ćelije tankog creva GLP-1 GIP [AK] u plazmi Digestija i apsorpcija [Glukoze] u krvi cells of pancreas KLJUČ: Stimulus Senzor Ulazni signal Integrišući centar Izlazni signal Efektor Tkivni odgovor Sistemski odgovor Parasimpatički sistem ćelije pankreasa FIGURE QUESTION What is the neurotransmitter and receptor for parasympathetic output at?

7 ZADATAK: Pratiti molekul glukoze od ulaska u usnu duplju do ulaska u beta ćeliju pankreasa. Navesti delove digestivnog i cirkulatornog sistema (kategorije krvnih sudova, delove srca, zalistke) kroz koje molekul glukoze prolazi na putu do svog odredišta.

8 usna duplja Lumen jednjaka Lumen želuca Lumen tankog creva Apikalna membrana enterocita Bazolateralna membrana enterocita Desna pretkomora/ trolisni zalistak Donja šuplja vena Hepatična vena Kapilari u jetri Hepatična portna vena Kapilari tankog creva desna komora/ plućni zalistak Plućna arterija/ Plućni kapilari Plućna vena/ leva pretkomora Mitralni zalistak/ leva komora Aortni zalistak /aorta/arterije/kapilari beta ćelija

9 2013 Pearson Education, Inc. Visoka koncentracija glukoze u krvi. Metabolizam se intenzivira. ATP K ATP se zatvara. Depolarizacija otvara kanal za Ca. Ca 2 ulazi u ćeliju. Glukoza GLUT transporter Glikoliza i ciklus limunske kiseline ATP Ca 2+ Ca 2+ Egzocitoza i sekrecija insulina.

10 Istezanje zida GIT Mehanoreceptori Aktivnost senzornih neurona CNS Parasimpatički sistem Unet obrok Prisustvo ugljenih hidrata u lumenu GIT Endokrine ćelije tankog creva GLP-1 GIP ćelije pankreasa Sekrecija INSULINA [AK] u plazmi Digestija i apsorpcija [Glukoze] u krvi U sklopu fiziološkog refleksa, sekrecija insulina predstavlja: cells of pancreas KLJUČ: Stimulus Senzor Ulazni signal Integrišući centar Izlazni signal Efektor Tkivni odgovor Sistemski odgovor A) Stimulus B) Ulazni signal C) Izlazni signal D) Odgovor FIGURE QUESTION What is the neurotransmitter and receptor for parasympathetic output at? E) Ništa od navedenog

11 ZADATAK: Pratiti molekul insulina od izlaska iz ćelije pankreasa do vezivanja za receptor na ciljnoj ćeliji. Navesti kategorije krvnih sudova i delove srca, i ostale organe kroz koje insulin prolazi na putu do svog odredišta.

12 kapilari kapilar Receptor na ciljnoj ćeliji venule arteriola vene arterija Desna pretkomora i komora Plućna arterija/arteriola aorta Leva pretkomora i komora Plućni kapilari Plućna venula/vena

13 DEJSTVO INSULINA NA EFEKTORSKU ĆELIJU Vanćelijska tečnost Insulin GLUT4 IRS IRS P Transport aktivnost jedro Transkripcioni faktori Sekundarni glasnici Aktivnost enzima ili promene metabolizma Menja se ćelijski metabolizam

14 DEJSTVA INSULINA NA ADIPOCIT I SKELETNI MIŠIĆ MEMBRANSKI TRANSPORT ĆELIJSKI METABOLIZAM UGRADNJA GLUT4 OLAKŠANA DIFUZIJA SINTEZA GLIKOGENA SINTEZA PROTEINA SINTEZA LIPIDA

15 EFEKTI INSULINA U JETRI: v -Sinteza glikogena. -Sinteza lipida. -Sinteza proteina v

16 POVRATNA SPREGA RECEPTOR (SENZOR) ULAZNI SIGNAL/PUT IZLAZNI SIGNAL/PUT EFEKTOR ZADATAK : Povećanje koncentracije glukoze u krvi detektuju β ćelije pankreasa i u krv izlučuju hormon insulin. Insulin zatim deluje na sve ćelije u organizmu koje na svojoj membrani imaju receptor za insulin (npr. mišićne ćelije, ćelije masnog tkiva, itd.). Te ćelije reaguju na dejstvo insulina ugradnjom glukoznih transportera u svoju membranu. Glukoza zatim olakšanom difuzijom kroz transportere ulazi u efektorske ćelije, a koncentracija glukoze u krvi se smanjuje. ODGOVOR

17 Ulogu stimulusa u ovom fiziološkom refleksu ima povećanje koncentracije glukoze u krvi, koje u β ćelijama pankreasa dovodi do povećanja koncentracije ATP. Ćelije pankreasa, u svojstvu integrišućeg centra, u krv izlučuju hormon insulin. Insulin predstavlja izlazni signal i deluje na sve ćelije u organizmu koje na svojoj membrani imaju receptor za insulin. Efektorske ćelije (npr. mišićne ćelije, ćelije masnog tkiva, itd.) reaguju na dejstvo insulina ugradnjom glukoznih transportera u svoju membranu. Glukoza zatim olakšanom difuzijom kroz transportere ulazi u efektorske ćelije. Ugradnja glukoznih transportera u membranu efektorskih ćelija predstavlja ćelijski, a smanjenje koncentracije glukoze u krvi sistemski odgovor na dejstvo insulina. Uklanjanje glukoze iz krvi deluje kao negativna povratna sprega kojom se sekrecija insulina iz pankreasa smanjuje.

18 Koje ćelije predstavljaju izuzetak po načinu ulaska/transporta glukoze i odsustvu fosforilacije glukoze u citosolu?

19 2013 Pearson Education, Inc. Lumen bubrega ili creva [Glukoza] niska Glu Na + [Na + ] visoka Na + - glukozni simporter unosi Glu nasuprot koncentracionom gradijentu Apikalna membrana GLUT transporter omogućava olakšanu difuziju Glu u vanćelijsku tečnost Epitelna ćelija [Glukoza] visoka Glu Na + [Na + ] niska Na + -K + -ATPza pumpa Na + izvan ćelije i održava nisku Koncentraciju Na + u citosolu. Basolateralna membrana Glu Na + K + Vanćelijska tečnost [Glukoza]niska Glu Na + K +

20 PANKREAS Izvodni kanal žučne kese Izvodni kanal pankreasa Pankreas Tanko crevo (duodenum) Alfa ćelije sekretuju glucagon. D ćelije sekretuju somatostatin. Egzokrine ćelije Endokrine ćelije Langerhans ostrvca Beta ćelije sekretuju insulin, amilin.

21 PROGLUKAGON A-ćelije pankreasa RAZLIČITA OBRADA PRIMARNOG TRANSKRIPTA L-ćelije GIT

22 ENDOKRINI ODGOVOR NA HIPOGLIKEMIJU [GLU] u krvi [AK] u krvi ćelija pankreasa ćelije pankreasa Glukagon Insulin JETRA Laktati, piruvati, aminokiseline Masne kiseline Dugotrajna hipoglikemija Mišići, masno tkivo Glikogenoliza Glukoneogeneza Ketoni Negativna povratna sprega [GLU] u krvi Za potrebe mozga i perifernih tkiva

23 Šta se dešava sa sekrecijom insulina i glukagona nakon obroka bogatog proteinima i siromašnog ugljenim hidratima? A) Insulin raste, glukagon opada B) Insulin raste, glukagon raste C) Insulin opada, glukagon raste D) Insulin opada, glukagon opada

24 OBROK BOGAT PROTEINIMA [AK] U PLAZMI RASTE BETA ĆELIJE PANKREASA ALFA ĆELIJE PANKREASA INSULIN GLUKAGON SINTEZA PROTEINA UGRADNJA GLUT GLUKONEOGENEZA RAZGRADNJA GLIKOGENA HIPOGLIKEMIJA x

25 SLIČNOSTI I RAZLIKE INSULIN GLUKAGON MESTO SINTEZE β ĆELIJE PANKREASA α ĆELIJE PANKREASA HEMIJSKA STRUKTURA PEPTID PEPTID TRANSPORT U CIRKULACIJI RASTVOREN U PLAZMI RASTVOREN U PLAZMI POLUŽIVOT 4 DO 6 MINUTA 4 DO 6 MINUTA CILJNO TKIVO JETRA, SKELETNI MIŠIĆI, ADIPOZNO TKIVO JETRA LOKACIJA RECEPTORA NA/U CILJNOJ ĆELIJI EFEKAT NA ĆELIJSKOM NIVOU MEMBRANSKI MEMBRANSKI TRASNSPORT, SINTEZA NOVIH ENZIMA I MODIFIKACIJA POSTOJEĆIH MEMBRANSKI SINTEZA NOVIH ENZIMA I MODIFIKACIJA POSTOJEĆIH

26 INTERAKCIJE HORMONA Sinergizam: efekat dva ili više hormona na određeni parametar je veći od proste sume svakog od pojedinačnih hormona > 2 Permisivnost: hormon A je neophodan da bi hormon B mogao da ispolji svoj potpun efekat. Pri tome hormon A ne utiče direktno na dati parametar = 1 Antagonizam: hormoni imaju suprotne efekte na dati parametar = 0

27 KONCENTRACIJA GLUKOZE U KRVI GLUKAGON+ADRENALIN+KORTIZOL GLUKAGON+ADRENALIN ADRENALIN GLUKAGON KORTIZOL Vreme Koja tvrdnja je tačna u vezi sa interakcijama hormona prikazanih na grafiku? A) Kortizol je permisivan u odnosu na glukagon. B) Kortizol ima antagonističko dejstvo u odnosu na glukagon i adrenalin. C) Glukagon, kortizol i adrenalin deluju sinergistički. D) Adrenalin je permisivan u odnosu na glukagon. E) Ništa od navedenog nije tačno.