350 likes | 707 Views
CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ KREBSŮV CYKLUS. Fyziologie a fyziologie zátěže Fakulta tělesné kultury. Série reakcí, ve kterých je metabolizován acetyl-koenzym A (acetyl-CoA) na CO2 a atomy vodíku. Pyruvát (3C). NAD +. CO 2. NADH + H +. Acetyl-CoA (2C). Oxalacetát (4C). Citrát (6C). NAD +.
E N D
CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉKREBSŮV CYKLUS Fyziologie a fyziologie zátěže Fakulta tělesné kultury
Série reakcí, ve kterých je metabolizován acetyl-koenzym A (acetyl-CoA) na CO2 a atomy vodíku
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 dehydrogenáza NADH + H+ dekarboxyláza Acetyl-CoA (2C) citrátsyntáza Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ dehydrogenáza NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) dekarboxyláza NAD+ CO2 Fumarát (4C) dehydrogenáza NADH + H+ FADH2 dehydrogenáza Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD dekarboxyláza Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ dehydrogenáza NADH + H+ GDP
Přeměna pyruvátu na acetyl-CoA a každá otočka cyklu poskytuje 4 NADH a jeden FADH2 pro oxidaci přes flavoprotein-cytochromový řetězec + tvorba 1 GTP, který je okamžitě přeměněn na ATP.
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP
Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce) poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce.
Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce) poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce. Aktivizují ATP-syntázu k produkci ATP z ADP a Pi. ATP ATP ATP H2+ NADH + H+ 3 2 1 NAD+ ADP+Pi ADP+Pi ADP+Pi
Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce) poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce. Aktivizují ATP-syntázu k produkci ATP z ADP a Pi. ATP ATP H2+ FADH + H+ 2 1 FAD+ ADP+Pi ADP+Pi
NAD+ + H2+ + 3 ADP = NADH + H+ + 3 ATP FAD+ + H2+ + 2 ADP = FADH + H+ + 2 ATP
glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát NAD+ NADH+ + H+ laktát pyruvát
glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát NAD+ NADH+ + H+ Krebsův cyklus pyruvát 3 ATP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát 3 ATP
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY glyceraldehyd 3-PV 1,3-di P glycerát 3 ATP 3 ATP pyruvát acetyl CoA
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY glyceraldehyd 3-PV 1,3-di P glycerát 3 ATP 3 ATP pyruvát acetyl CoA Krebsův cyklus 12 ATP 18 ATP CELKEM Z 1 MOLEKULY GLUKÓZY 2 MOLEKULY GLYCERLDEHYDU Z 1 MOLEKULY GLUKÓZY36 ATP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY Z 1 MOLEKULY GLUKÓZYAEROBNĚ 36 ATP ANAEROBNÍ GLUKOLÝZA 2 ATP Z GLUKÓZY CELKEM 38 ATP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLYKOGENOLÝZY Z 1 MOLEKULY GLYKOGENU AEROBNĚ 36 ATP ANAEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA 3 ATP Z GLYKOGENU CELKEM 39 ATP
ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY NEBO GLYKOGENOLÝZY AEROBNÍ GLUKOLÝZA JE 19-KRÁT ÚČINNĚJŠÍ (EFEKTIVNĚJŠÍ, VÝNOSNĚJŠÍ) NEŽ ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA 38 ATP : 2 ATP = 19 : 1 AEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA JE 13-KRÁT ÚČINNĚJŠÍ (EFEKTIVNĚJŠÍ, VÝNOSNĚJŠÍ) NEŽ ANEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA 39 ATP : 3 ATP = 13 : 1
FOSFORYLÁZA Kaskádový sled reakcí, při kterých je fosforyláza aktivována adrenalinem na beta-adrenergních receptorech v játrech. 1. Adrenalin aktivuje na beta-receptorech adenylátcyklázu, která katalyzuje přeměnu ATP na cAMP.
Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP
FOSFORYLÁZA 2. cAMP aktivuje proteinkinázu A a katalyzuje přechod fosfátové skupiny na inaktivní fosforyláza-b-kinázu a tím ji mění na aktivní formu.
Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP Proteinkináza A Inaktivní fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-b-kináza
FOSFORYLÁZA 3. Fosforyláza-b-kináza katalyzuje fosforylaci a následnou aktivaci fosforylázy.
Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP Proteinkináza A Inaktivní fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-a-kináza Fosforyláza b + ATP Fosforyláza a Glykogen Glukóza-1-fosfát
McArdleův syndrom V kosterním svalu se hromadí glykogen, protože v něm není dostatek svalové glykogen-fosforylázy. • Svalová bolest • Ztuhnutí svalů při námaze • Výrazně snížená svalová výkonnost PROČ?
McArdleův syndrom Sval nedovede štěpit glykogen tak, aby mohl poskytnout energii pro svalovou kontrakci. Glukóza z krve stačí pokrýt pouze potřeby svalové práce velice nízké intenzity. Podání adrenalinu těmto nemocným zvyšuje glykémii. O ČEM TO SVĚDČÍ?
McArdleův syndrom Jaterní fosforyláza funguje normálně, nefunkční je pouze svalová fosforyláza.
Zásobní substráty • Glykogen - muž, 70 kg - 500 g = 2.500 kcal, z toho 400 g (2000 kcal) ve svalu, 100 g (500 kcal) v játrech. • Glukóza - 20 g (100 kcal) • Tuk – 112.000 kcal (asi 80% všeho paliva v těle) • Proteiny – 25.000 (asi 18%) - běžně nevyužitelné
Svaly v klidu, při lehké práci a v průběhu regenerace spotřebovávají mastné kyseliny. Mozek hladovějícího člověka spotřebuje v klidu asi 70 - 80% glukózy, většinu zbylé glukózy spotřebují v klidu erytrocyty.
Při tělesné práci Zvýšené energetické nároky zahájí cestou zvýšené sympatikotonie a zvýšené produkce adrenalinu glykogenolýzu ve svalech a zvýší spotřebu glukózy ve svalech. Zpočátku při glykogenolýze v játrech stoupá glykémie, při dlouhotrvající práci může glykémie klesnout a naopak se zvýší glukoneogeneze. Klesá plazmatický inzulín, stoupají glukagon a adrenalin.
Při tělesné práci Klesá plazmatický inzulín, stoupají glukagon a adrenalin. inzulín glukagon adrenalin
V průběhu zotavení je jaterní glykogen okamžitě doplňován glukoneogenezí, zatímco glykogenolýza je redukovaná. Hladina inzulínu strmě stoupá, hlavně v jaterní krvi (podporuje ukládání glykogenu).
INZULÍN PŘI PRÁCI INZULÍN PŘI ZOTAVENÍ