Download - 16. Integracija metabolizma

7/22/2019 16. Integracija metabolizma

1/22

Sveuilite u Splitu

Prirodoslovno-matematiki fakultetOdjel za kemiju

prof. dr. sc. Maja Pavela-Vrani


2/22

Metabolika suradnja izmeu stanica i organa,premda mnoge stanice toga nisu svjesne!

Sve za jednu, jedna za sve!

Medical biochemistry, N. V. Bhagavan

Klju preivljavanja


3/22

Osnovna strategija metabolizma je stvaranje ATP,reduktivne sile i graevnih blokova za biosintezu


4/22

Organ Glukoza iliglikogen

Trigliceridi Mobilizirani

proteini

Krv 60 (250) 45 (200) 0 (0)

Jetra 4 (1700) 450 (2000) 400 (1700)

Mozak 8 (30) 0 (0) 0 (0)

Mii 1200 (5000) 450 (2000) 24000 (100000)

Masno tkivo 80 (330) 135000 (560000) 40 (170)

Zalihe goriva kod ovjeka teine 70 kg

Raspoloiva energija u kcal (kJ)


5/22

Citosol:GlikolizaPut pentoza fosfataSinteza masnih kiselina

Matriks mitohondrija:Ciklus limunske kiselineOksidacijska fosforilacija

-Oksidacija masnih kiselinaSinteza ketonskih tijela

Izmeu dva odjeljka:GlukoneogenezaSinteza uree

Biosintetski i razgradni putevi odvijaju seu odvojenim staninim odjeljcima


6/22


7/22

JETRA

PonavljanjeMASNO TKIVO

masne kiseline

glukoza glicerol-3-fosfat

triglicerid

glukoza glukozaG6P glukoza

G6P

piruvat

glikogen

30% glukoze iz hrane ulazi u jetruGlukoza i aminokiseline iz hrane ulaze u miie

U miiu nema glukoneogeneze: jedini izvor glukozeu miiu je glukoza iz krvi i zaliha glikogena

laktatamino-kiseline

proteini

aminokiselinealanin

MOZAK

glikogen

amino-kiseline

MII

glukoza

acetil-CoA ATP

laktat

alanin

glutamatNH

4

+

urea

piruvat

-ketoglutarat

masnekiseline

transaminacija

6 g/h

acetil-CoA

KRV

piruvatADP


8/22

JETRA

Ponavljanje

MASNO TKIVO

masne kiseline

glukoza glicerol-3-fosfat

triglicerid

glukozaglukoza

G6P

glukoza

G6P

piruvat

glikogen

GLUT4

GLUT4

GLUT2

inzulin

glukokinaza

glikogen

masne kiseline

U jetri inzulin:aktivira ekspresiju glukokinaze

aktivira glikogen sintazuaktivira acetil-CoA karboksilazu

glikogen sintazaGLUT4

ovisi o inzulinu

GLUT2nije stimuliran inzulinom

acetil-CoA karboksilaza

acetil-CoA

ATP

inzulinglikogensintaza

acetil-CoA

KRV

MII


9/22

Visoka razina ATP inhibira izocitrat dehidrogenazuPoviena koncentracija citrata

Citrat prelazi u citosolU citosolu, iz acetil-CoA se sintetiziraju masne kiseline

G6P

ribuloza-5-fosfat CLK

piruvat

oksaloacetat acetil-CoA

citrat

citrat

oksaloacetatacetil-CoA

malat

piruvat

masnakiselina

GLUKOZA

PPPNADPH NADPH

G6P

Ponavljanje

JETRA

glicerol-3-fosfat

triglicerid


10/22

JETRA

PonavljanjeMASNO TKIVO

masne kiseline

glicerol

triglicerid

glukoza glukozaG6P glukoza

G6P

piruvat

glikogen

laktat

MOZAK

glikogenMII

glukoza

acetil-CoA

ATP

laktat

piruvat

KRV

piruvat

glukagon

adrenalin

glikogen fosforilaza

adrenalin

glikogen fosforilaza

Ca2+

glukagon lipaza

Glukagon i adrenalin potiu razgradnju glikogena


11/22

JETRA

MASNO TKIVO

glicerol

masne kiseline

masne acetil-CoA ketonskakiseline tijela

ketonskatijela

acetil-CoA

CLK

CO2+ H2O

triglicerid

SRCE

Korteks bubregaMOZAK tijekom gladovanja

glicerol

masnekiseline

ketonskatijela

glicerol

masnekiseline

CLK

oksaloacetat

oksaloacetat glukoza

glukoza

malat

malat

Ponavljanje

KRV

Prevladava metabolizam mastiNeuravnoteene koncentracije acetil-CoA i oksaloacetata


12/22


13/22

regulira kemijski sastav krvi i sintetizira neke plazmaproteine

kada razina glukoze u krvi dosegne ~ 6 mM, jetrapreuzima glukozu i prevodi je u G6P

sintetizira i razgrauje masne kiseline

razgrauje aminokiseline glikogen je izvor glukoze najvie 6 sati nakon obroka nakon toga, glukoza se sintetizira glukoneogenezom

iz aminokiselina nastalih razgradnjom miinihproteina

Jetra


14/22

Miii

skeletni miii troe energiju ATP-a za obavljanjemehanikog rada za vrijeme gladovanja proteini skeletnih miia

razgrauju se na aminokiseline (na pr. alanin), kojese u jetri metaboliziraju u glukoneogenezi

srani mii, kako bi osigurao kontinuirani rad, koristimasne kiseline kao primarni izvor energije

moe koristiti i glukozu, ketonska tijela, piruvat ilaktat


15/22

Izvori i potronja goriva

Miii

Srce

Jetra Masno

tkivoMozak

Glukoza

Masne kiseline

Glicerol

Glukoza

Ketonska tijela

Masne kiseline

Ketonska tijela

Glukoza Alanin

Masne kiseline Laktat

Ketonska tijela

Masne kiseline

Masne kiseline

Srce koristi masne kiseline i ketonska tijela

Mozak i eritrociti koriste glukozuMozak koristi ketonska tijela u stanju gladovanja


16/22

Izvor goriva Maksimalna brzinastvaranja ATP

(mmol/s)

Ukupni ~P dostupan(mmol)

miini ATP 223

kreatin fosfat 73,3 446

pretvorba miinogglikogena u laktat 39,1 6 700

pretvorba miinogglikogena u CO2 16,7 84 000

pretvorba jetrenogglikogena u CO2 6,2 19 000

pretvorba masnih kiselinaiz masnog tkiva u CO2 6,7 4 000 000

Izvori goriva pri kontrakciji miia


17/22

Metaboliki profili najvanijihorgana

jetra

mozak

mii

masno tkivo

srce

masne kiseline

masne kiseline

masne kiseline

glukoza

glukoza

glukoza

glukoza

glukoza

masne kiseline

ketonska tijela

ketonska tijela

ketonska tijela

triacilglicerol

triacilglicerol

glicerol glicerol

ketonska tbijela

glikogen

glikogen

laktat

laktat

piruvat

piruvat

protein

protein

aminokiselina

aminokiseline

urea

acetil-CoA

alanin

glutamin


18/22

Razmjena i potronjagoriva

3. dan gladovanja 40. dan gladovanja

Goriva koja koristimozak

glukoza

ketonska tijela

100

50

40

100

Ostala potronja glukoze 50 40

Mobilizacija goriva

lipoliza u masnom tkivu

razgradnja miinihproteina

180

75

180

20

Gorivo koje osiguravajetra

glukoza

ketonska tijela150

150

80

150

Metabolizam goriva u gladovanju


19/22

prvog danaiscrpljuju se zalihe ugljikohidrata

niska razina glukoze u krvi

pojaano luenje glukagona, smanjeno

luenje inzulina

mozguje potrebna glukoza

vrlo malo glukoze nastaje glukoneogenezom izglicerola

ostatak nastaje iz neugljikohidratnih pretea: izpiruvata i alanina razgradnjom miinihproteina

Prilagodba organizma pridugom gladovanju


20/22

glukoza ne ulazi u miie i masno tkivo u masnom tkivu se razgrauju masti

masne kiseline odlaze u jetru

u jetri se stvaraacetil-CoAi citrat obustavlja se glikoliza

u miiu razgradnjom masnih kiselina nastaje acetil-CoA

sprjeava se pretvorba piruvata u acetil-CoA piruvat i alanin odlaze u jetru u

glukoneogenezu

dio C3-pretea glukoze nastajeproteolizom miinih proteina


21/22

poveana koncentracija ketonskih tijela

mozak prelazi na ketonska tijela, srce koristiketonska tijela

smanjuje se potreba za glukozom

obustavlja se potronja miinih proteina

Dani gladovanja Dani gladovanja

glukoza

ketonskatijela

masnekiseline

Razinauplazmi(mM)

Razinauplazmi(mM)


22/22

Download - 16. Integracija metabolizma

Top Related