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

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

C5

C5

C5 C7

C3

C4

C6

C6

C3 C3

CH2 – O – P

C=O

CH2OH

dihidroxi-aceton-P

fruktóz-1,6-diP

Pi

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

SZINTÉZISEK

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

Glükózszintézis tejsavbólCORI-KÖR

GLÜKONEOGENEZIS

NADH

NADH + H+

Nyitólépés :

COO-

C = O

CH3

piruvát

HCO3-

piruvát karboxiláz

ATP

ADP + Pi

COO-

C = O

CH2

COO-

oxálacetát

CO2

GTP GDP

foszfoenol piruvát karboxiláz

COO-

C – O – P

CH2

foszfoenol piruvát

Piruvát-karboxiláz működése

Glükoneogenezis szabályozása

• A vércukorszint szabályozásával áll összefüggésben

• A glukagon és az inzulin hatása érvényesül

• 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

• 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

Glikogén szintézise

GLÜKÓZ GLÜKÓZ-6-P

GLÜKÓZ-1-P

UDP-GLÜKÓZ

GLÜKÓZ (n+1) + UDP

hexokináz

ATP ADP glükóz – P – mutáz

UTP

PPi

uridil-transzferáz

glikogén szintetáz(glükóz)n

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

ADRENALIN

ADENILÁT-CIKLÁZ

ADENILÁT-CIKLÁZ

ATP

cAMP

PROTEIN-KINÁZ

PROTEIN-KINÁZ

FOSZFORILÁZ-KINÁZ

FOSZFIRILÁZ-KINÁZ-P

FOSZFORILÁZ-b

FOSZFORILÁZ-a-P

ATPSZINTETÁZ-I

GLIKOGÉN SZINTETÁZ

Glukóz-6-P

D

P

feed-back típusú alloszterikus szabályozás

GLIKOLÍZIS ÉS GLÜKONEOGENEZIS

SZABÁLYOZÁSA

1. Hormonális szabályozás

2. Kovalens módosítással való szabályozás

3. Alloszterikus szabályozás

1) Hormonok termelődéséveladrenalin 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

Enzimképződés

helyebontott

kötés szubsztrát termék

-amiláz nyálmirigy amilóz maltóz

hasnyálmirigy amilopektin maltotrióz

glikogénoligo-határ-

dextrin

oligo-szacharidáz vékonybél (1-4) amiláz

glükóz (közvetlenül)

oligo-szacharidáz vékonybél izomaltóz

-határ-dextrin

glükóz

maltáz vékonybél (1-4) maltóz glükóz

szacharáz vékonybél szacharóz glükóz + fruktóz

laktáz vékonybél (1-4) laktózglükóz +

galaktóz

Glükóz transzporterek (GLUT)

• Glükóz membránba jutása:1. aktív transzporttal

ATP szükséges hozzá 2. co-transzport

Na+ kell hozzá3. facilitált diffúzióval

nem függ az ATP-től és a co-transzporttólGLUT-ok végzik

GLUT-1• vvt-kben, agy-, izom- és zsírszövetben

található; inzulinindependensGLUT-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

Endoplazmás retikulum

GLUT-7

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

Inzulin, glukagon szerepeInzulin, glukagon szerepeINZULIN anabolikus jellegű

GLUKAGON katabolikus jellegű

MÁJserkent

glikogén szintézis zsírsavszintézis fehérjeszintézis

glukoneogenezis glikogénlebontás ketontestek képzése

gátol glukoneogenezis ketontestek képzése

-

IZOMserkent

glükózfelvétel glikogénszintézis fehérjeszintézis

-

gátol fehérjebontás -

ZSÍR-SZÖVET

serkent glükózfelvétel zsírsavszintézis zsír(triglicerid)szintézis

zsírbontás

gátol zsírbontás -

Hormonok hatásaHORMON

HATÁSA A VÉRCUKOR SZINTRE

MECHANIZMUS SZERV

adrenalin növeliglikogénbontás fokozása

máj és izom

glükagon növeliglikogénbontás fokozása máj

glükoneogenezis fokozása máj

kortizol növeliglükoneogenezis fokozása máj

elősegíti a glukagon hatását máj

növekedési hormon

növelitriglicerid bontása

glükózaktivitás végett

inzulin csökkenti

sejtek glükózfelvételének stimulálása izom

glikogénszintézis fokozásamáj és

izom

glükoneogenezis gátlása máj

Vércukorszint szabályozása

• Ha csökken a vércukorszint:

glukagontermelés fokozódik

- glikogénlebontás

- glükoneogenezisfokozódik

(máj)

glükóz jut a vérbe

a szervek (máj, izom)

glükózfelvétele csökken, az agyé nem

• Ha nő a vércukorszint:

inzulintermelés fokozódik

szervek glükóz felvétele nő

- izom

- zsírszövet máj

glükóz glikogén szintézis

kivonódik a vérből fokozódik