1 / 40

REGULACIJA METABOLIZMA

REGULACIJA METABOLIZMA. STRATEGIJA METABOLIZMA. 1. ATP je osnovna metabolička valuta   - kontrakcija mišića   - aktivni transport   - pojačavanje signala   - biosintetske reakcije (promjena K ravn za 10 8 puta) . STRATEGIJA METABOLIZMA.

kynan
Download Presentation

REGULACIJA METABOLIZMA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. REGULACIJAMETABOLIZMA

  2. STRATEGIJA METABOLIZMA 1.ATP je osnovna metabolička valuta   - kontrakcija mišića   - aktivni transport   - pojačavanje signala   - biosintetske reakcije (promjena Kravn za 108 puta) 

  3. STRATEGIJA METABOLIZMA 2.ATP nastaje oksidacijom metaboličkog goriva glukoza, masne kiseline, aminokiseline  acetil-CoA  (CLK) GTP, NADH, FADH2 (resp. lanac) ATP - oksidativna fosforilacija   - fosforilacija na nivou supstrata (glikoliza)

  4. STRATEGIJA METABOLIZMA 3.NAD+- glavni akceptor elektrona u razgradnim procesima NADPH- glavni donor elektrona u biosintetskim procesima izvori: ciklus pentoza fosfata redukcija piruvata u malat

  5. STRATEGIJA METABOLIZMA 4.Razgradni procesi daju - energiju - građevne elemente 5. - razgradni i biosintetski putevi uglavnom različiti - brzinu određuje aktivnost ključnih enzima

  6. OPĆA SLIKA METABOLIZMA

  7. Citratniciklus • Acetil-CoA ulazi u ciklus; nastaju 2 CO2, 3 NADH, 1 GTPi 1 FADH2. • Svi međuprodukti se regeneriraju, troši se jedino acetil CoA

  8. PRINCIPI REGULACIJE METABOLIZMA 1.Prostorna odijeljenost metaboličkih putova 2.Metabolička specijalizacija organa 3.Izmjena tvari između citosola i mitohondrija 4.Pace-maker reakcije (održavanje ritma) 5.Ograničavajući metaboliti 6.Regulacija enzimske aktivnosti

  9. PRINCIPI REGULACIJE METABOLIZMA 1. Prostorna odijeljenost metaboličkih putova 2.Metabolička specijalizacija organa 3.Izmjena tvari između citosola i mitohondrija

  10. Izmjena tvari između citosola i mitohondrija

  11. Metabolička specijalizacija organa

  12. gladovanje sitost/stres

  13. Odnos metabolizma CHO i masti kad je glukoza niska

  14. Odnos metabolizma CHO i masti kad je glukoza visoka

  15. PRINCIPI REGULACIJE METABOLIZMA 4.Pace-maker reakcije (održavanje ritma) - kontrolne točke (regulacijski enzimi) 5.Ograničavajući metaboliti - npr. količina ADP određuje dinamiku respiratornog lanca 6.Regulacija enzimske aktivnosti

  16. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 1. Zakon o djelovanju masa 2. Michaelisova kinetika 3. Alosterička regulacija 4. Inhibicija produktom 5. Regulacija povratnom spregom 6. Regulacija količine enzima

  17. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI • Zakon o djelovanju masa kod reverzibilnih reakcija A + B  C + D glukoza-1,6-PP gliceraldehid-3-P + dihidroksiaceton-P

  18. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 2. Michaelisova kinetika - povećana koncentracija supstrata povećava brzinu reakcije i obratno

  19. Učinak kompetitivneinhibicije Kompetitivni inhibitor povećava Km supstrata – dakle smanjuje afinitet enzima prema supstratu.

  20. Učinak nekompetitivne inhibicije Nekompetitivni inhibitor inaktivira određen broj molekula enzima – time se zapravo smanjuje efektivna količina enzima, a to se odražava smanjenjem Vmax

  21. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 3. Alosterička regulacija • obično enzimi od više podjedinica (kvart. struktura – kooperativno djelovanje) • dvije vrste akt. središta: katalitičko i regulatorno • pozitivna ili negativna kontrola, jedan ili više efektora • efektori: koenzimi, kosupstrati, produkti • efektor izaziva promjenu konformacije ili kooperativnosti

  22. ATP Alosteričko mjesto Nizak afinitet Vezivanje sam kada je [ATP] vrlo visoka Fosfofrukto kinaza ATP Veliki afinitet Vezivanje pri niskoj [ATP] Katalitičko mjesto

  23. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 4. Inhibicija produktom Produkt enzimske reakcije se nakuplja jer se ne odvodi dovoljno brzo ili ne ulazi u sljedeću reakciju “zagušenje aktivnog središta” usporavanje reakcije kompetitivna inhibicija

  24. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 5. Negativna regulacija povratnom spregom Jedan od prvih enzima u metaboličkom putu obično je regulatorni. Na brzinu njegova rada obično utječe supstrat, koji ga ubrzava (aktivira), te neki od krajnjih produkata koji ga usporavaju (inhibiraju). Brzina metaboličkogputa rezultanta je brzine dotoka supstrata i brzine trošenja produkata A  B  C  D  E  F      

  25. REGULACIJA ENZIMSKE AKTIVNOSTI 6. Regulacija količine enzima • Enzimska indukcija - kontrola sinteze • Interkonverzija - kontrola aktivnosti

  26. Hormonalna regulacija metabolizma Hormoniuključeni u metabolizam ugljikohidrata i masti Glukagon Inzulin Adrenalin Hormonski receptori Signalizacijapomoću G proteina

  27. Glukagon i inzulin: peptidni hormonikoje luči pankreas ovisno o koncentraciji glukoze u krvi. Glukagon: 29 aminokiselinski peptid Inzulin: 51-aminokiselinski peptid (30 + 21; disulfidne veze) Adrenalin: nepeptidni hormon nadbubrežne žlijezde

  28. Hormoni djeluju tako da se vezuju na specifične receptore na površini ciljnih stanica. Time dolazi do promjene strukture receptora. Ta promjena strukture signal je za daljnje promjene unutar stanice.

  29. glukagon cAMP protein kinaza protein kinaza(aktivna) fosforilaza-kinaza b fosforilaza-kinaza a fosforilaza b fosforilaza a protein fosfataza 1(aktivna) protein fosfataza 1 (neaktivna) glikogen sintaza a glikogen sintaza b

  30. Porast cAMP izaziva aktiviranje cAMP-ovisne protein kinaze, što dalje rezultira aktiviranjem fosforilaza kinaze i fosforilaze. Aktivacijski sistem je samoograničavajući. G protein je aktivan samo dok je vezan GTP. G protein se lagano hidrolizira, GTP prelazi u GDP i time inaktivira i ponovo vezuje za receptor te bigpodjedinice. Ako nema daljnje hormonske stimulacije G protein ostaje neaktivan, inaktivira se i adenilat ciklaza, a fosfodiesteraza hidrolizira cAMP u AMP

  31. Glukagon se izlučuje iz pankreasakao odgovor na nisku koncentraciju glukoze u krvi. Glukagon će, preko receptora na stanicama jetre, aktivirati adenilat-ciklazu, stvorit će se cAMP koji će aktivirati protein kinazu (PK). Dalje će se: aktivirati glikogen-fosforilaza inhibirati glikogen sintaza stimulirati razgradnja glikogena PK također fosforilira PFK2, snižava F2,6-PP, što ubrzava glukoneogenezu i usporava glikolizu.

  32. Učinci glukagona su specifični za jetru Mišići za razliku od jetre, nemaju receptora za glukagon.

  33. Nakon obroka koncentracija glukoze u krvi raste, što izaziva lučenje inzulina iz pankreasa. Inzulin stimulira unos glukoze u mišiće i masno tkivo. Na jetru djeluje tako da inducira sintezu glukokinaze. Inzulin također aktivira fosfoprotein fosfatazu (PP1) i time inaktivira (glikogen)-fosforilazu, tj. sprječava se razgradnja glikogena i istovremeno stimulira njegova sinteza. To podjednako važi za jetru i za mišiće.

  34. Glukagon : stvaranje i otpuštanje glukoze iz jetre. Metabolički efekt Ciljni enzim Razgradnja glikogena (jetra) Glikogen fosforilaza Glikogen sintaza sinteza glikogena (jetra) Glikoliza (jetra) PFK2 F2,6bisfosfataza2 Glukoneogeneza (jetra)

  35. Inzulin : unos i pohrana glukoze Ciljni enzim Metabolički efekt transport glukoze glukokinaza glikogen sintaza glikogen-fosforilaza unos glukoze (mišić) unos glukoze (jetra) sinteza glikogena (jetra i mišić) razgradnja glikogena (jetra i mišić) Sličan učinak na metabolizam glikogena i masti

  36. adrenalin: priprema za akciju razgradnja glikogena (mišić i jetra) sinteza glikogena (mišić i jetra) glukoneogeneza (jetra) glikoliza (mišić) lučenje glukagona lučenje inzulina

More Related