430 likes | 827 Views
SZÉNHIDRÁTOK ÁTALAKÍTÁSA. Glükóz lebontás végbemehet: - glikolízis citrátkör terminális oxidáció energiatermelést szolgálja - más oxidációs útvonal szintézishez szolgáltat NADPH-t és hidrogént, cukorszármazékokat PENTÓZFOSZFÁT-CIKLUS v . GLÜKÓZ DIREKT OXIDÁCIÓJA.
E N D
Glükóz lebontás végbemehet: - glikolízis citrátkör terminális oxidáció energiatermelést szolgálja - más oxidációs útvonal szintézishez szolgáltat NADPH-t és hidrogént, cukorszármazékokat PENTÓZFOSZFÁT-CIKLUS v . GLÜKÓZ DIREKT OXIDÁCIÓJA
PENTÓZFOSZFÁT CIKLUS • Átalakulási folyamatok • glükóz szénatomja CO2, NADPH keletkezik • Citoplazmában történik • Három szakasz: I. oxidatív szakasz II. cukorátalakulás, cukor-foszfát átalakulás III. rekombináció (visszaalakulás)
C6 C6 C6 C6 C3 C3 C4 C5 C5 C7 C5 C3
dihidroxi-aceton-P CH2 – O – P C=O CH2OH Pi fruktóz-1,6-diP
Pentóz-foszfát ciklus jelentősége • H+-t szolgáltat a NADPH által • Ribózt és más pentózszármazékot termel a nukleinsavak felépítéséhez • Biztosítja a hexóz-pentóz átalakulást • Energiát termel • Nincs közös enzime a citrátkörrel, de közös az, hogy itt is termelődik CO2 • Felhasználja a szervezetben képződött cukor-foszfátot intermedierként
GLÜKONEOGENEZIS • nem szénhidrátjellegű tápanyagokból glükóz képződik • glükózszintézisre használódhat a tejsav, glükoplasztikus aminosavak, glicerol, propionsav • legtöbb lépését a glikolízis enzimei katalizálják
azonban három enzimnél nem reverzibilis a folyamat: a) hexokináz glükóz glükóz – 6-P b) fruktóz- foszfát- kináz fruktóz-6-P fruktóz-1,6-diP c) piruvát-kináz foszfoenol-piruvát piruvát • a glükoneogenezis nem a glikolízis megfordítottja más enzimek katalizálják, más szervekben folyik
GLÜKONEOGENEZIS NADH + H+ NADH
COO- C = O CH3 piruvát Nyitólépés : ATP HCO3- piruvát karboxiláz ADP + Pi CO2 COO- C = O CH2 COO- COO- C – O – P CH2 oxálacetát GTP GDP foszfoenol piruvát foszfoenol piruvát karboxiláz
Glükoneogenezis szabályozása • A vércukorszint szabályozásával áll összefüggésben • A glukagon és az inzulin hatása érvényesül
GLUKAGON • mobilizálja az izmok aminosav-tartalmát; fokozza a zsírok hidrolízisét; glicerinből is lehetőség nyílik a glükoneogenezisre • inaktiválja a piruvát-kinázt • az Ac-CoA molekulák nagy mennyisége alloszterikusan aktiválja a piruvát-karboxilázt • a glikolízist gátolja, a glükoneogenezist serkenti • katabolikus hatású
Inzulin • anabolikus jellegű • elősegíti, hogy a glükóz a vérből a sejtekbe jusson • a májban a piruvát-karboxilázt és a fruktóz-1,6-difoszfatázt gátolja • az izomsejtekben a glükóz glikogénné alakul, szintézisét az inzulin serkenti a glikogén-szintetáz rendszer aktiválásával • gátolja a lipidek lebontását, serkenti az aminosavak fehérjékké alakulását
Az inzulin tehát csökkenti a vércukorszintet, gátolja a glükoneogenezist, elősegíti a glikogénszintézist.
Egyéb szénhidrátszintézisek glükóz egyéb monoszacharidok diszacharidok glikogén váz-poliszacharidok egyéb cukorszármazékok glükóz-6-P
hexokináz glükóz – P – mutáz GLÜKÓZ GLÜKÓZ-6-P GLÜKÓZ-1-P UDP-GLÜKÓZ GLÜKÓZ (n+1) + UDP ATP ADP UTP uridil-transzferáz PPi (glükóz)n glikogén szintetáz
a reakciót a glikogén-szintetáz katalizálja glikozilegység átvitele UDP-glükózról glikogénmolekulára, (14) kötések kialakításával 6-11 egységből álló láncrészek kialakulásáig (16)-transz-glikozidáz(16) kötéssel kapcsolja a szomszédos láncokhoz elágazó láncú glikogén
GLIKOGÉN SZINTETÁZ: - izomban és májban működik - működését kovalens és alloszterikus szabályozás befolyásolja, melyet az adrenalin szint regulál
A glikogénlebontás szabályozása ADENILÁT-CIKLÁZ ADRENALIN ATP ADENILÁT-CIKLÁZ PROTEIN-KINÁZ cAMP FOSZFORILÁZ-KINÁZ P PROTEIN-KINÁZ GLIKOGÉN SZINTETÁZ FOSZFIRILÁZ-KINÁZ-P D Glukóz-6-P SZINTETÁZ-I ATP FOSZFORILÁZ-b FOSZFORILÁZ-a-P feed-back típusú alloszterikus szabályozás
GLIKOLÍZIS ÉS GLÜKONEOGENEZIS SZABÁLYOZÁSA Hormonális szabályozás Kovalens módosítással való szabályozás Alloszterikus szabályozás
Hormonok termelődésével adrenalin szabályoz 2) Foszfát csoportok kerülnek át egyik enzimről a másikra aktiválódik az enzim 3)- ATP, acetil-CoA, citrát, hosszú láncú zsírsavak szerepe - alloszterikus enzimek koncentráció általi szabályozása
SZÉNHIDRÁTOK EMÉSZTÉSE ÉS FELSZÍVÓDÁSA • gyomor-bél traktusban monoszacharidokra bomlanak, a vékonybél hámsejtjein keresztül felszívódnak • szájüregben: α-amiláz (gyomorban inaktív) • A pancreas által termelt α-amiláz a duodenumban folytatja az emésztést maltóz, malto-trióz keletkezik
a diszacharidokat diszacharidázok bontják • a vékonybél lumenében monoszacharidok keletkeznek, melyek az ileumban szívódnak fel
Glükóz transzporterek (GLUT) • Glükóz membránba jutása: 1. aktív transzporttal ATP szükséges hozzá 2. co-transzport Na+ kell hozzá 3. facilitált diffúzióval nem függ az ATP-től és a co-transzporttól GLUT-ok végzik
GLUT-1 • vvt-kben, agy-, izom- és zsírszövetben található; inzulinindependens GLUT-3 • Az agyban található, a GLUT-1-gyel biztosítja az agy számára a glükóz felvételét GLUT-2 • Májsejtek membránjában található, ill. pancreas β-sejtjeiben, vesében, vékonybél epithelsejtjeinek basalis mambránjában
Magas vércukorszint esetén ezen keresztül a máj glükózt vesz fel, alacsony vércukorszint esetén a glükózt a keringésbe szállítja GLUT-4 • Izom- és zsírszövetben található, inzulindependens GLUT-5 • Fruktóztranszporter a vékonybélben
GLUT-6 • Hasonló a GLUT-3-hoz GLUT-7 • A máj endoplazmás retikulum glükóz transzportjáért felelős fehérje
Glükóztranszport a vérből a sejtekbe GLUT-7 Endoplazmás retikulum fruktóz GLUT-5
Ha nő a vércukor szint, inzulin hatására glükozidáz is termelődik a májban fokozódik a glikolízis a nagy mennyiségű cukor el tud bomlani • A glükozidáz mindig fel tudja használni a szőlőcukrot (az agyban)
Inzulin • Két polipeptid láncból épül fel • 3 diszulfid híd található benne • Akkor aktív, ha leszakad a 35 As-ból álló fehérjerész
Glukagon • a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek -sejtjeiben termelődik • a biológiailag aktív hormon 29 aminosav-maradékból áll
Vércukorszint szabályozása • Ha csökken a vércukorszint: glukagontermelés fokozódik - glikogénlebontás - glükoneogenezis fokozódik (máj) a szervek (máj, izom) glükózfelvétele csökken, az agyé nem glükóz jut a vérbe
Ha nő a vércukorszint: inzulintermelés fokozódik szervek glükóz felvétele nő - izom - zsírszövet máj glükóz glikogén szintézis kivonódik a vérből fokozódik