Glükogeen, glükogenees ja glükogenol. kogenolüüs

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Glükogeen, glükogenees ja glükogenol. kogenolüüs"

Γαλήνη Ελευθεριάδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Glükogeen, glükogenees ja glükogenol kogenolüüs Kristina Antonova Sügis 2010

2 Glükogeen Glc-ainus kütus k millega anaeroobse glükol kolüüsi kaudu kaetakse skeletilihaste energiavajadus intensiivse tööt puhul. Veresuhkru tase hoidjad: toit, Glc süntees, s glükogeeni lõhustamine Rohkelt hargnev glükogeen võib kiiresti salvestada/vabastada suuri Glc hulki Vesilahustumatu glükogeen ei tekita probleemi kontsetratsiooniga nagu vesilahustuv glükoos Glükogeenist mobiliseeritud Glc on võimalik kasutada anaeroobsetes tingimustes

3 Maksa glükogeen (umbes 120 g) Oluline kogu kehale, eriti toitumispausidel Glükogeeni hulk-dünaamiline, sõltub toidusüsivesikute sivesikute hulgast Õhtul-max tase Öösel sel-tase langeb aeglaselt Varahommikul-madalaim madalaim tase Glükogeenivarud kaovad tunnilisel nälgimisel

4 Lihaste glükogeen ( g) Vaid lihaste energiavajaduste jaoks Sünteesitakse vaid lihaspuhkusel, paaripäevane nälgimine n ei muuda teda. Füüsilisel pingutusel langeb kiiresti ja oluliselt Skeletilihased ei tooda Glc, kuna seal puudub Glc-6- fosfataas Glükogeenist tekkinud Glc-6-P P ei muundu glükoosiks Glc-6-P P lülitub l litub aeroobsesse/anaeroobsesse lõhustumisse, et toota lihastöö ööks vajalikku ATP Skeletilihaste ainevahetus ei tõsta veresuhkru taset!

5 Südamelihase glükogeen Südamelihase glükogeenivaru kasutub vaid koormuse olulise tõusu puhul Väga hea hapnikuga varustatuse ja mitokondrite rohkuse tõttu domineerib südamelihases s aeroobne glükol kolüüs

6 Glükogenees Tsütoplasmas toimuv glükogeeni süntes ntees Võtmemomendid: Glc aktiveerimine(glc-6-p, Glc-1-P, UDP-gl glükoosi teke) Sidemete α(1,4) abil ahelate teke/pikendamine e/pikendamine Sidemete α(1,6) abil hargnemispunktide loomine

7 Glükogeneesi aktiveerimine Tekib Glc-6-P P isomiseerub Glc-1-P-ks Glükogeeni süntees s nõuab võimast energiasüsti, sti, siis toimub täiendav t aktiveerimine-konversioon konversioon UDP-gl glükoosiks UTP energia arvel UDP glükol kolüüs s on glükoosij koosijääkide ülekandja kasvavale glükogeenimolekulile

8 Ahelate pikenemine/teke Glükogeeni süntaas s liidab UDP-gl glükoosi abil glükoosij koosijääke sideme α(1,4) kaudu tsütoplasmas toplasmas olevale juuretisele (glükogeeni lõhustamisel alles jäänud glükoosij koosijääki sisaldav ahel/ osalislet kulutatud glükogeenimolekul/ valk glükogeniin) Glükogeen on tsütoplasmas toplasmas graanulitena, milles on tema sünteesis nteesi- ja lõhustamisensüü üüme ning ka mõningaid nende protsesside regulatoorvalke(ensüü üüme)

9 Hargnemispunktide tekitamine hargnemisensüüm - glükos kosüül l (4:6) transferaas 1. Lõhub sirgahela 1,4-sideme 2. Võtab glükogeeni ahela otsast glükoosij koosijäägilise fragmendi 3. Kinnitab selle 1,6-sidemega külgahelaksk 4. Toimub edasi ahelate pikenemise/hargnemise kordus Kahe ensüü üümi koostöö toodabki hargnenud glükogeenimolekuli

10 Glükogenol kogenolüüs Toimub tsütoplasmas toplasmas Kesksed momendid: Ahelate lühendaminel Hargnemispunktide stimuleerimine Glc-1-P P konversioon Glc-6-P-ks

11 Glükogeneesi ja glükogenol kogenolüüsi regulatsioon Need metaboolsed rajad väga v olulised veresuhkru hoidmiseks normpiires Glükogenees Kõrvaldab glükoosi liia verest, luues tema tagavara Söömisjärgselt-maksas Puhkavas lihases Võtmeensüü üüm-glükogeeni süntaas Glükogenol kogenolüüs Vabastab vajadusel kiiresti/rohkesti glükol kolüüsi Söömisvaheaegadel Töötavas lihases Võtmeensüü üüm-glükogeeni fosforülaas

12 Biokeemilis-meditsiinilised meditsiinilised põhiaspektid Võtmeensüü üümid-allosteerilised ensüü üümid, millede tööt on kontrollitud: 1. Allosteeriliselt (substraatide, metaboliitide poolt) 2. Hormonaalselt (glükagoon, adrenaliin, INS kaudu) Glükagooni/adrenaliinitaseme tõus intensiivistab glükogenol kogenolüüsi+pärsib glükogeneesi INS-taseme tõus toimib vastupidi: võtmeensüü üümi reguleeritakse fosforüü üülimise/defosforüülimisega Radade vastastikku tasakaalustatus/reguleeritud kulg tagatakse allosteeriliselt ja hormonaalselt

13 Allosteeriline regulatsioon (norm. söömine ja puhkav lihas) Substraatide saadavus ja metaboolse energia tase on kõrge Glc, Glc-6-P, kreatiinfosfaadi ja ATP taseme tõus inhibeerib allosteeriliselt maksa glükogeeni fosforülaasi Glc-6-P P aktiveerib allosteeriliselt maksa/lihaste glükogeeni süntaasis AMP-energiataseme sensor, võtmeensüü üümide allosteeriline efektor

14 Allosteeriline regulatsioon (töö öötav lihas ja nälgimine) n Langevad Glc, ATP,Glc-6-P Al. inhibitsioon lakkab, glükogeeni fosforülaas muutub aktiivseks, glükogeeni lõhustumine soodustub Atsetüü üülkoliin seostub postsünaptiliste retseptoritega ja depolarisatsioon vabastab sarkoplasm. retiikulumist Ca2+ sarkoplasmasse

15 Allosteeriline regulatsioon (töö öötav lihas ja nälgimine) n Seostub karmoduliiniga ja kompleks aktiveerib allosteeriliselt fosforülaasi kinaasi Fosforülaasi kinaas aktiveerib glükogeeni fosforülaasi Glükogenol kogenolüüs s intensiivistub ja Glc lammutamine toodab ATP Ekstreemne olukord- AMP taseme kasvamine AMP seostumine inaktiivse glükogeeni fosforülaasiga aktiveerib selle allosteeriliselt- intensiivistub glükogenol kogenolüüs

16 Hormonaalne regulatsioon(norm. söömine ja puhkav lihas) Glc ja Glc-6-P P saadavus ja metaboolse energia tase on kõrge Pankreas sekreteerib INS: tõusev INS tase lülitab maksa ja lihased ümber glükogenol kogenolüüsilt glükogeeni sünteesiles Aktiveeritakse PF-1, mis aktiveerib glükogeeni süntaasi Kortisool stimuleerib glükogeneesi maksas

17 INS toimed Veresuhkru langetamine 1. Glükoneogeneesi ensüü üümide tegevust pärssiminep 2. Glükol kolüüsi ensüü üümide sünteesi s indutseerimine 3. camp taseme redutseerimine 4. Glc transpordi stimuleerimine 5. Lipogeneesi stimuleerimine

18 Hormonaalne regulatsioon(töö öötav lihas ja nälgimine) n Glc, Glc-6-P P saadavus s limiteeritud ja metaboolse energia tase on madal Pankreas sekreteerib glükagooni, mille seostumine retseptoritega lülitab l litab maksa glükogeneesilt ümber intensiivsele glükogenol kogenolüüsile Glükagoon tagab veres ja koerakkudes kauakestva stabiilse glükoositaseme

19 Adrenaliin Soodustab glükagooni vabanemist pankreasest Aktiveerib glükogenol kogenolüüsi ja pärsib p glükogeneesi camp-vahendatult Toimib maksas ja lihastes Tagab kiire ja rohke Glc mobilisatsiooni ja Glc lõhustumise intensiivistamise Sekreteeritakse neerupealistest KNS stress- signaalile

20 Adrenaliin Põhitoime - β -adrenergiliste retseptorite- ja camp-vahendatud Toimib glükogeeni lõhustuvalt maksas ka α- adrenergiliste retseptorite-vahendatult, kus inositoolfosfaadi rada viib PKC aktiveerimise kaudu Ca2+ vavanemisele tsütoplasmase toplasmase ja fosforülaasi kinaasi allost. aktiveerumisele

21 Pentoosfosfaaditsükkel (PFT) Glükoosi aeroobse oksüdatsiooni rada Toodab pentoosfasfaate ja NADPH Hõlmab 15-30% kogu glükoosi katabolismist Toodab peaaegu poole redutseerivast energiast NADPH kasutub erütrots trotsüütides GSH taseme hoidmiseks(kaitseb neid kahjuliku oksüdatiivse stressi eest/stabiliseerib hemoglobiini) Toodab riboos-5-p

22 Pentoosfosfaaditsükkel (PFT) Toodab riboos-5-p(nukl. koensüü üümide, nukleotiidite ja PAPS süntees) s Võib anda panuse ATP sünteesikss Võimaldab utiliseerida toiduga organismi sattuvaid pentoose Toimub aktiivselt maksas, neerupealistes, lakteerivas piimanää äärmes, rasvkoes, erütrots trotsüütides

23 PFT erinevates tingimustes Esimene pool -pöördumatu NADPH-tekitav oksüdatiivne osa Osas võtmeensüü üüm- G6PDH, elimineerub Glc üks süsinik sinik ja tekib ribul uloos-5-p Teine pool hõlmab mitteoksüdatiivseid pööp öörduvaid üleminekuid(3-7 7 monooside interkonversioonid) PFT ja glükol kolüüs s on väga v tihedalt integreeritud. PTF on tihedalt seotud nukleotiidide sünteesiga. s

24 Spetsiaalvajadused rakkude rahuldamiseks Toimuvad nii intensiivsed nsiivsed taandavad sünteesid s kui ka nukleotiidide sünteesids Intensiivne rasvhapete süntees s rasvkoes ja lakteerivas piimanää äärmes Intensiivne steroidide süntees s maksas ja neerupealistes Intensiivne nukleiinhapete sünteess Intensiivsed taandavad sünteesids

25 G6PDH on PFT regulatsiooni põhikoht NADPH-kohkurentne inhibiitor G6PDH tööt ööks Rasvhapete aktiivvormide taseme tõus inhibeerib G6PDH Söömisejärgselt INS võib indutseerida G6PDH PFT normaalne kulg sõltub vitamiin B1, nikotinhappe ja Mg tasemest koerakkudes

26 NADPH Redutseeriv metaboolne energia Kasutub: Rasvhapete sünteesiks(maksas, s piimanää äärmes, rasvkoes) Sterooidide sünteesiks(neerupealistes) s Ksenobiootikumide biotrasformatsioonis Antioksüdantse võrgustiku tähtsa t komponendi redutseeritud glutatiooni taastamine GSH+GSH peroksüdaas= elimineerib liigsed peroksiidid tekib glutatiooni dipeptiid GSH reduktaas NADPH abil

27 NADPH Defitsiidiga kujuneb sügav s oksüdatiivne stress NADPH+GR=GSH taseme hoidmine On vaja lämmastikoksiidi l sünteesil. s Lämmastikoksiid-veresoonte lõõgastusfaktor, takistab trombotsüü üütide agregatsiooni... NADPH+NADPH oksüdaas=reaktiivsed osakesed fagotsütoosiks toosiks NADPH oksüdaasi geneetiline defitsiit fagotsüü üütides on tihti kroonilise lümfogranulomatoosi l põhjuseks

28 NADPH NADPH-oks oksüdaas+superoksiidi dismutaas+müeloperoks eloperoksüdaas=reaktiivsete osakeste produtseerimise tagamine fagotsütoosiks toosiks Hüperglükeemia=aldoosi reduktaasi aktiivsuse tõus+nadph taseme langus NADPH vajaliku taseme hoimiseks on vaja vitamiin nikotiinhappe piisavus rakkudes ja normaalselt töötav PFT

29 G6PDH defitsiit Ensüü üüm-tingitud pärilike p haiguste põhjus Rakul puudub osaliselt või peaaegu täielikult t oksüdeerivate agentide detoksikatsioonivõime Võib esineda igas rakus Põhjustab tõsiseid probleeme, mutatsioonid

30 G6PDH defitsiit erütrots trotsüütides Korrel eleerub erub hemolüü üütilise aneemia raskusega Erütrots trotsüütides PFT on ainus NADPH tootja Erütrots trotsüütides pole ribosoome ega tuuma pole võimalust toota uusi G6PDH molekule

31 Äge hemolüü üütiline aneemia Äge hemolüü üütiline rist võib avalduda: Tugevate oksüdatiivse stressoritena käituvate k raviainete tarvitamisel(alandavad GSH taset) Infektsioonide puhul(viituslik hepatiit, pneumoonia) Favismi puhul(tooreste ubade glükosiidid:vitsiin, konvitsiin) Vastsündinute sünnijs nnijärgse kollatõve puhul

32 Miks ei saa inimene sünteesida askorbiinhapet? Glükoosist sünteesub askorbiinhape. L-gulonolaktoon oksüdaas, mis vastab gulonolaktoonist askorbiinhapeks muundamise eest, puudub inimestel ja seepärast askorbiinhape peab kindlasti sattuma organismile toiduga.

Σχετικά έγγραφα

BIOKEEMIA 6: LIPIIDID LIPIIDIDE METABOLISM TRIGLÜTSERIIDIDE KATABOLISM JA BIOSÜNTEES LIIT- JA TSÜKLILISTE LIPIIDIDE METABOLISM

BIOKEEMIA 6: LIPIIDID LIPIIDIDE METABOLISM TRIGLÜTSERIIDIDE KATABOLISM JA BIOSÜNTEES LIIT- JA TSÜKLILISTE LIPIIDIDE METABOLISM BIKEEMIA 6: LIPIIDID LIPIIDIDE METABLISM TRIGLÜTSERIIDIDE KATABLISM JA BISÜNTEES RASVHAPETE β-ksüdatsin JA BISÜNTEES LIIT- JA TSÜKLILISTE LIPIIDIDE METABLISM LIPIIDID Lipiidid on vees mittelahustuvad ning