Katedra chémie, biochémie a biofyziky Ústav biochémie METABLIZMUS FRUKTÓZY A GALAKTÓZY METABLIZMUS GLYKGÉNU Glykogenéza Glykogenolýza REGULÁCIA METABLIZMU SACARIDV
Metabolizmus fruktózy
Metabolizmus fruktózy
Metabolizmus galaktózy
Metabolizmus galaktózy
METABLIZMUS GLYKGÉNU Glykogenolýza
Glykogén zásobný polysacharid C 2 C 2 C 2 1 C 2 6C 2 5 4 3 2 glykogén C 2 C 2 1 4 glukóza je uskladnená vo forme glykogénu hlavne v pečeni a kostrovom svale
Trávenie polysacharidov α-amyláza endoglykozidáza: amylopektín (glykogén) maltóza, maltotrióza, oligosacharidy β-amyláza exoglykozidáza: celulóza celobióza, oligosacharidy α-(1 6)-glukozidáza: amylopektín (glykogén) glukóza, nevetvené oligosacharidy
Glykogenolýza glykogén glukóza-1-p glukóza-6-fosfatáza glukóza-6-p glukóza + P i fruktóza-6-p fosfofruktokináza fruktóza-1,6-bip pokračovanie glykolýzy
Glykogenolýza - fosforolýza
Glykogénfosforyláza glykogén(n zvyškov) + Pi glykogén (n 1 zvyškov) + glukóza-1-fosfát C 2 glukóza-1-fosfát P 3 2
glykogénfosforyláza
dvetvovací enzým Transferázová aktivita: prenáša trojglukózový fragment na inú časť reťazca glykogénu, čím ostane na pôvodnom jeden glukózový zvyšok α-1,6-glukozidázová aktivita: hydrolyticky odštiepi posledný glukózový zvyšok za vzniku voľnej glukózy (neesterifikovanej)
Glykogenolýza v pečeni glykogén glukóza hexokináza al. glukokináza glukóza-6-fosfatáza glukóza-1-p glukóza-6-p glukóza + P i cesta glykolýzy pyruvát Pečeňová glukóza-6-fosfatáza zvyšuje glukózu v krvi: glukóza-6-fosfát + 2 glukóza + Pi
hormón (epinefrín al. glukagón) via G-proteín (G -GTP) adenylátcykláza (inaktívna) adenylátcykláza (aktívna) Aktivácia glykogénfosforylázy ATP aktivácia proteínkináza A (inaktívna) fosforylázakináza (b-inaktívna) fosfatáza cyklický AMP + PP i P i fosfodiesteráza AMP proteínkináza A (aktívna) ATP ADP fosforylázakináza (P) (a-aktívna) ATP ADP fosforyláza (b-alosterická) fosfatáza fosforyláza (P) (a-aktívna) P i
Sumár Účel: Substrát: Produkt: Regulačný enzým: Subcelulárna lokalizácia: rgánová lokalizácia: Súvis s met. cestami: uvoľnenie glu-6-p, z neho glukóza (pečeň), energia (sval) glykogén glukóza-6-fosfát glykogénfosforyláza cytosol pečeň, sval reakcie glu-6-p, glukoneogenéza
METABLIZMUS GLYKGÉNU Glykogenéza
Glykogenéza syntéza glykogénu (pečeň, kostrový sval) C 2 C 2 C 2 1 C 2 6C 2 5 4 3 2 glykogén C 2 C 2 1 4
UDP-glukóza donor glukózových podjednotiek C 2 N N P P C 2 UDP-glukóza
UDP-glukózadifosforyláza C 2 glukóza-1-fosfát UDP-glukózapyrofosforyláza P + P P PP i P UTP N N C 2 C 2 N N P P C 2 UDP-glukóza
Glykogenéza 1. Predlžovanie molekuly glykogénu v bunke 2. Primer = glykozylovaný proteín glykogenín Glykogéniniciátorsyntáza: glykogenín + UDP-glukóza Glykogénsyntáza: glykogén (n) + UDP-glukóza glykogén (n +1) + UDP Glukozyltransferáza prenáša segment z konca glykogénového reťazca na C6 hydroxyl glukózovej podjednotky za vzniku vetvenia α(1 6) glykozidickej väzby
Amylo-(1,4 1,6) transglykozyláza
Sumár účel: substrát: produkt: regulačný enzým: subcelulárna lokalizácia: orgánová lokalizácia: súvis s met. cestami: zásoba glukózy UDP-glukóza glykogén glykogénsyntáza cytosol pečeň, kostrový sval antagonistická regulácia s glykogenolýzou
Glykogenéza a glykogenolýza glykogénsyntáza UTP UDP + 2 P i glykogén (n) + glukóza-1-p glykogén (n + 1) glykogénfosforyláza P i
glykogén fosforyláza fosfoglukomutáza glykogén P i glukóza-1-fosfát glukóza-6-fosfát glykolýza pyruvát pyruvát dehydrogenáza acetyl CoA anaeróbna glykolýza laktátdehydrogenáza C 2 aeróbny metabolizmus laktát Glykogenolýza a osud glykogénu vo svale
glykogén P i glykogén fosforyláza glukóza-1-fosfát fosfoglukomutáza glukóza-6-fosfát glukóza-6-fosfatáza glukóza glykolýza (inhibovaná nedostatkom fruktóza-2,6- bisp) X P i Glykogenolýza a osud glykogénu v pečeni a obličkách
REGULÁCIA METABLIZMU SACARIDV
Regulácia glykogenolýzy a glykogenézy
inzulín - glukagón
glukagón (29 AMK)
proinzulín
Modifikácie inzulínu
Induktívna sekrécia inzulínu glukóza BCAA=branched chain amino acids (AMK s rozvetveným bočným reťazcom) GIT hormóny: gastrín sekretín peptidový hormón GLP-1
Tkanivovo-špecifické glukózové transportéry názov tkanivo vlastnosti GLUT1 erytrocyty, väčšina iných základný prísun glukózy GLUT2 pečeň, pankreatické b-bunky GLUT3 mozog GLUT4 svalové a tukové tkanivo GLUT5 tenké črevo udržiava glykémiu stály prísun inzulínom regulovaný prísun fruktózový transportér SGLT-1 duodenum, obličky SGLT-2 obličky aktívny transport viazaný so sodíkom
IRS-1 =inzulín receptorový substrát PI-3-K =fosfatidylinozitol-3-kináza PDK-1=fosfoinozitid dependentná proteínkináza PK-B = proteínkináza B
GSK-3 =glykogénsyntáza kináza-3
β adrenergný receptor sa viaže s G-proteínom, aktivuje adenylátcyklázovú kaskádu
Receptory s tyrozínkinázovou aktivitou
Ktoré enzýmy sa fosforylujú účinkom glukagónu?
Ktoré enzýmy sa fosforylujú účinkom adrenalínu?
Existuje sekundárny účinok adrenalínu na aktiváciu glykogenolýzy?
Ktoré enzýmy reguluje inzulín vo svale?
Regulačná úloha fruktóza-2,6-bifosfátu, AMP a citrátu
Fruktóza-2,6-bifosfát metabolit regulujúci glykolýzu a glukoneogenézu
Použitá literatúra www.biology.arizona.edu/.../graphics/04t.gif web.virginia.edu/.../images/8883n28_02.jpg http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commo ns/thumb/4/40/thylakoid_membrane_(cs).pn g/500px-thylakoid_membrane_(cs).png http://galenus.cz/biochemiebiomolekuly-inzulin.php
ĎAKUJEM ZA PZRNSŤ! Konzultácie: zuzana.kostecka@uvlf.sk