1 / 37

Glukostaza termostaza

Glukostaza termostaza. Homeostaza ( homoíos - podobny, równy i stásis - trwanie) Zespół mechanizmów zapewniających stałość pewnego dynamicznego układu. Glukoza – podstawowe źródło energii dla komórek organizmu Erytrocyty i neurony – niemal jedyne źródło energii. a -glukoza b -glukoza.

shaina
Download Presentation

Glukostaza termostaza

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. Glukostaza termostaza Homeostaza (homoíos - podobny, równy i stásis - trwanie) Zespół mechanizmów zapewniających stałość pewnego dynamicznego układu.

  2. Glukoza – podstawowe źródło energii dla komórek organizmu Erytrocyty i neurony – niemal jedyne źródło energii a-glukoza b-glukoza

  3. Glukoza ~ 6.4 mM Glikogen i tłuszcze (zapasy energii) Cykl pentozofosforanowy (energia, nukleotydy) Glikoliza cykl kwasów trójkarboksylowych (energia)

  4. Hipoglikemia – poniżej 2.5 mM (45 mg/dL) problemy ze skupieniem uwagi, zawroty, drgawki, śpiączka hiperglikemia – powyżej stanu normalnego (~ 6.4 mM – 115 mg/dL) utrata wody, wzrost glikacji i glikozylacji białek • Źródła glukozy: • pokarm • glikogen • glukoneogeneza (gł. wątroba, nerki): synteza z mleczanu, aminokwasów glukoneogennych, glicerolu

  5. Regulacja stężenia glukozy we krwi 3.7-5.0 mM (65-90 mg/dL)- na czczo 9-10 mM (160-180 mg/dL)- po posiłku Podwzgórze – ośrodek głodu i sytości Trzustka – insulina (wzrost wchłaniania glukozy, glikogeneza) glukagon (glikogenoliza, glukoneogeneza) Nadnercza – adrenalina i kortyzol (glikogenoliza)

  6. Regulacja hormonalna stężenia glukozy

  7. Trzustka Wyspy trzustkowe komórki: a –glukagon b – insuline d – somatostatynę

  8. Glukoza ATP K+ Ca2+ egzocytoza Insulina 51 aa fosforylacja kanałów Depolaryzacja Preinsulina  insulina

  9. Wydzielanie insuliny pobudzane jest przez czynniki powodujące wzrost Ca2+ w komórkach b • ACh (nerw błędny) – receptory M4 (wzrost IP3 Ca2+) • NA, Adrenalina:receptory a2 – hamuje wydzielanie receptory b – pobudza wydzielanie • inhibitory fosfodiesterazy cAMP (kofeina, teofilina) • Glukagon

  10. Glukagon – 29 aa Wydzielany pod wpływem: - kortyzolu - Ach - NA, A (receptory b) - aminokwasów glukoneogennych (Ala, Ser, Gly, Cys, Thr) Hamowane wydzielanie: - glukoza (GABA wydzielane z komórek b)

  11. Podwzgórze • ośrodek sytości (jądro brzuszno-przyśrodkowe) pobudzany przez glukozę i leptynę (produkowaną w żółtejtkance tłuszczowej)hiperhagia (skrajna postać –bulimia) • - ośrodek głodu (jądro brzuszno-boczne) stale aktywny, hamowany przez ośrodek sytości afagia, anoreksja • Jądra ciał migdałowatych • Uszkodzenie żarłoczność

  12. głód sytość - • Brzuszno - brzuszno - • boczne - przyśrodkowe

  13. Kortyzol • wzrost glukoneogenezy • wzrost lipolizy i degradacji białek • zablokowanie pobierania glukozy przez komórki • Adrenalina, NA • wzrost glikogenolizy i zahamowanie syntezy glikogenu z G6-P (receptory a1-adrenergiczne i b-adrenergiczne

  14. Transportery glukozy: GLUT 1-5 GLUT1 i 3 –konstytutywny transporter glukozy (niskie Km ~ 1 mM), większość tkanek GLUT2 – „sensor glukozy” (wysokie Km ~ 20 mM), wątroba, trzustka (kom. b) GLUT4 – regulowany przez insulinę, limituje szybkość poboru glukozy (Km ~ 5 mM) mięśnie, tkanka tłuszczowa GLUT5 – transporter fruktozy, jelito cienkie

  15. Insulino-zależny transport glukozy – GLUT4

  16. Plejotropowe działanie insuliny

  17. Zaburzenia regulacji stężenia glukozy we krwi CUKRZYCA - podwyższony poziom glukozy spowodowany zaburzeniami w wydzielaniu insuliny, działaniu insuliny lub obiema przyczynami naraz. Typ I– insulinozależna– ok. 10% chorych Typ II– cukrzyca insulinoniezależna– ok. 90% chorych Choruje 3-4% (w Polsce 1 milion), wzrasta liczba chorych na typ II Przewlekła hiperglikemia– uszkodzenia: oczu, nerek, nerwów, serca, naczyń krwionośnych.

  18. typ II –objawy kliniczne: Osłabienieinfekcje dróg moczowychzmiany skórne- grzybice, czyraki, świądskóryzaburzenia widzeniazaburzenia potencji ŚPIĄCZKA KETONOWA przesunięcie metabolizmu FFA w kierunku powstawania ketonów (-hydroksymaślanu, acetooctanu)  Przekroczenie możliwości wykorzystania i wydalania kwasica metaboliczna  Odwodnienie poprzez diurezę osmotyczną prowadzi do niewydolności nerek i załamania mechanizmów kompensujących tą kwasicę

  19. Kluczowe enzymy metabolizmu węglowodanów (regulacja przez glukozę, insulinę, glukagon, adrenalinę) • Heksokinaza • Syntaza i fosforylaza glikogenu • Fosfofruktokinaza • Kinaza pirogronianowa • Fruktozo 1,6-bisfosfataza (FBPaza)

  20. Heksokinaza glukoza + ATP  glukozo 6-fosforan + ADP 4 izoenzymy: I – IV hexokinaza IV (glukokinaza): niskie Km dla glukozy wątroba, niehamowana przez G6-P Wzrost stężenia glukozy powoduje przemieszczenie GK z jądra do cytosolu. Hexokinaza II –asocjacja z porynami otoczki mitochondrialnej (stymulowana insuliną oraz skurczem mięśni - AMPK?) Insulina i skurcz zwiększają też ekspresję genu HK2

  21. niektywna syntaza glikogenu  aktywna syntaza glikogenu Syntaza i fosforylaza glikogenu Glukagon, Adrenalina (b-receptor)  cAMP  PKA  Nieaktywna kinaza fosforylazy b  aktywna kinaza fosforylazy b  fosforylaza a  fosforylaza b  glikogen  glukozo 1-fosforan

  22. Syntaza i fosforylaza glikogenu Glukagon, Adrenalina  PKA  aktywna syntaza glikogenu niektywna syntaza glikogenu  glikogen  fosfataza białkowa 1 (PP1)  Insulina (receptorowa kinaza tyrozynowa)

  23. Fosfofruktokinaza (PFK)

  24. PFK wiąże się z cytoszkieletem i jest niewrażliwa na efektory Insulina – poprzez cAMP-zależną i Ca2+/kalmodulino-zależną kinazę białkową skurcz mięśnia – poprzez wzrost stężenia Ca2+ Fruktozo 2,6-bisfosforan – najważniejszy aktywator PFK

  25. glukagon PFK2--FBPaza2 PFK2--FBPaza2 Pi PKA F6-P F2,6-P2 F6-P F2,6-P2 Fosfataza białkowa Stymuluje PFK hamuje FBPazę Brak hamowania FBPazy glukoneogeneza Fruktozo 2,6-bisfosforan (F2,6-P2) Fosfofruktokinaza2 / fruktozo2,6-bisfosfataza (PFK2/FBPaza2)

  26. FBPase F1,6-P2 F6-P + Pi  AMP F2,6–P2 Ca2+, DHAP,F1,6-P2, fosforylacja AMPK (?) AMP Pi DHAP F1,6-P2 Aldolaza FBPaza PGA Pi Fruktozo 1,6-bisfosfataza (FBPaza)

  27. CK2 K 203 K 204 K 205 K 207 Jądra kardiomiocytów, mięśni gładkich itd. S 210 NLS = KKKGK (AA 203 – 207)

  28. insulina • czynniki wzrostu CK2 a) b) b a ? NPC NPC NPC NPC CK2 Zahamowanie proliferacji ? Indukcja proliferacji ExF

  29. Nuclear Export Signal X-Y1-4-Z-Y2-3-X-Y-X X:L, I or V Z:L, I, V, M or F Y: any amino acid

  30. SUMO-1 motif Nuclear receptor box cyclin recognition sites

  31. Człowiek ~36.7oC Wahania dobowe ± 0.5~0.7oC Regulacja: - fizjologiczna: 0~~50oC - behawioralna Komfort termiczny – 28oC Regulacja temperatury Organizmy poikilotermiczne i homeotermiczne

  32. Utrata i wytwarzania ciepła • parowanie (pocenie, ziajanie) ~27% (t otoczenia = 20oC) • konwekcja (powierzchowne naczynia skórne) ~70% (t otoczenia = 20oC) • termogeneza

  33. ośrodek grzania (podwzgórze)– pobudzany obwodowymi receptorami ciepłaobwodowe mechanizmy grzania – termogeneza - termogeneza drżeniowa - skurcze mięśniowe - termogeneza bezdrżeniowa - produkcja ciepła w innych narządach (wzrost przemiany materii) ośrodek ziębienia (przednim podwzgórzu)- temperatura krwi pobudza specjalny rodzaj receptorów - termodetektory. mechanizmy ziębienia: parowanie (pocenie) i konwekcja (powierzchowne naczynia skórne) Zahamowanie przyjmowania pokarmów, bezruch, apatia

  34. Zamarzanie (jako i jego szczęśliwe przeżycie)

  35. Polskie Towarzystwo Biologii Komórki 7 maja 2004, 1000 1000 - 1015 część organizacyjna: wybór sekretarza i skarbnika OddziałuWrocławskiego PTBK ~1015 „Subkomórkowa lokalizacja i rola fizjologiczna ssaczej mięśniowej fruktozo 1,6-bisfosfatazy” prof.dr hab. Andrzej Dżugaj, zakład Fizjologii Zwierząt ~1100 „Fragment mitochondrialnegio DNA fasoli nabyty drogąhoryzontalnego transferu genów.” dr Magdalena Wołoszyńska, Zakład Biologii Molekularnej Komórki ~1120„Mitochondrialne AAA proteazy u roślin” Mgr Marta Kołodziejczak, Zakład Biologii Molekularnej Komórki ~1140„Tratwy lipidowe i ich rola” Mgr Michal Grzybek, Zakład Cytobiochemii ~1200 „Oddziaływanie mięśniowej aldolazy z mięśniową FBPazą i co z tego wynika.” dr Darek Rakus, Zakład Fizjologii Zwierząt

More Related