glykol za a glukoneogeneze n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Glykolýza a glukoneogeneze PowerPoint Presentation
Download Presentation
Glykolýza a glukoneogeneze

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 94

Glykolýza a glukoneogeneze - PowerPoint PPT Presentation


  • 458 Views
  • Uploaded on

Glykolýza a glukoneogeneze. Hans Buchner a Eduard Buchner 1897 Příprava bezbuněčného extraktu kvasinek pro terapeutické účely. Konzervace sacharosou – sacharosa byla rychle fermentována na ethanol. Nechtěně tak poprvé prokázali, že fermentace může probíhat mimo živou buňku.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Glykolýza a glukoneogeneze' - paul


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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
glykol za a glukoneogeneze

Glykolýza a glukoneogeneze

Hans Buchner a Eduard Buchner 1897

Příprava bezbuněčného extraktu kvasinek pro terapeutické účely.

Konzervace sacharosou – sacharosa byla rychle fermentována na ethanol.

Nechtěně tak poprvé prokázali, že fermentace může probíhat mimo živou buňku.

Od roku 1860 (Luis Pasteur) – fermentace může probíhat pouze v živých buňkách (vitalismus).

Poté studována fermentace i ve svalech. Byly nalezeny naprosto shodné děje.

Glykolýza byla plně objasněna v roce 1940. Gustav Embden, Otto Mayerhof, Carl Neuberg, Jacob Parnas, Otto Warburg, Gerty Cori a Carl Cori.

Glykolýza bývá také označována jako Emden-Mayerhofova dráha.

pro pr v glukosa je univerz ln m zdrojem energie
Proč právě glukosa je univerzálním zdrojem energie ??
  • 1. Pravděpodobně první sacharid tvořený z formaldehydových jednotek za prebiotických podmínek.
  • 2. Glukosa má nízkou tendenci neenzymově glykosylovat proteiny díky preferenci cyklické formy.
  • 3. K relativně vysoké stabilitě glukosy přispívá to, že všechny hydroxylové skupiny v b-glukose jsou v ekvatoriální poloze.
slide13
Glykolýza probíhá anaerobně
  • Pochod společný pro prokaryotní i eukaryotní organismy
  • U eukaryot probíhá glykolýza v cytoplasmě.
  • Probíhá ve třech stupních:
  • a) Převedení glukosy na fruktosa-1,6-bisfosfát
  • b) Štěpení F-1,6-bisP na dvě triosy
  • c) Tvorba ATP při oxidaci tříuhlíkatých sloučenin na pyruvát.
  • Pyruvát může být dále převeden na laktát (ve svalech) nebo na produkty fermentace jako je ethanol např. kvasinkami.
elektronov mikrofotografie lactobacilla
Elektronová mikrofotografie Lactobacilla
  • Fermentuje glukosu na kyselinu mléčnou
  • Je součástí normální lidské bakteriální mikroflóry urogenitálního traktu. Vytváří kyselé prostředí, které brání množení chorobných baktérií.
laktosov intolerance
Laktosová intolerance
  • Deficit laktasy, která štěpí laktosu na galaktosu a glukosu.
  • Důsledky: U dětí klesá aktivita laktasy po odstavení na 10% hodnot po narození.
  • Laktosa je zdroj energie pro střevní mikroorganismy, které ji fermentují na laktát a plyny (methan a vodík). Způsobuje to nadýmání. Vzniklý laktát je osmoticky aktivní, což způsobuje, že voda je vtahována do střev – průjem.
  • Způsobuje to také, že nejsou tráveny tuky a proteiny.
  • Narušení metabolismu galaktosy – galaktosemie.
  • Kromě průjmů a možnosti narušení funkce jater, znamená zvýšená hladina galaktosy možnost tvorby očního zákalu.
regulace glykol zy fosfofruktokinasa
Regulace glykolýzy - fosfofruktokinasa
  • Jaterní fosfofruktokinasa je homotetramer.
  • Allosterický enzym obsahující katalytická a allosterická místa.
  • ATP allostericky inhibuje
  • AMP ruší inhibiční efekt ATP. Aktivita enzymu roste, když poměr ATP / AMP klesá !!
  • Enzym inhibuje také citrát.
  • Pokles pH také enzym inhibuje. (Zabraňuje se tak tvorbě nadměrného množství laktátu a tím acidose krve.
  • Proč AMP a ne ADP ?
slide55
Při rychlém poklesu hladiny ATP zajišťuje enzym adenylátkinasa tvorbu ATP z ADP:
  • ADP + ADP adenylátkinasa ATP + AMP
  • AMP se tak stává signálem nízkého stavu energie.
  • Malá změna v koncentraci ATP vede k podstatně větší změně koncentrace AMP.
  • V adenylátové zásobě buňky je nejvíce ATP, poté ADP a nejméně AMP.
fruktosa 2 6 bisfosf t
Fruktosa-2,6-bisfosfát.
  • F-2,6-bisP aktivuje enzym, tím, že zvyšuje jeho afinitu k fruktosa-6-fosfátu a snižuje inhibiční efekt ATP.
  • Kontrola koncentrace F-2,6-bisP:
  • a) fosfofruktokinasa 2 (PFK2)
  • b) fruktosabisfosfatasa 2 (FBPasa2)
  • Oba enzymy jsou součástí jednoho 55 kd polypeptidu.
kontrola synt zy a odbour v n f 2 6 bisp
Kontrola syntézy a odbourávání F-2,6-bisP.
  • Nízká hladina krevní glukosy vede k fosforylaci bifunkčního enzymu a tím ke snížení hladiny F-2,6-bisP.
  • Vysoká hladina hladina fruktosa-6-P urychluje tvorbu F-2,6-bisP tím, že vede k defosforylaci bifunkčního enzymu.
glukoneogeneze
GLUKONEOGENEZE
  • Syntéza glukosy z necukerných prekurzorů:
  • Laktát, aminokyseliny (uhlíkatý řetězec glukogenních aminokyselin) a glycerol.

Hlavním místem glukoneogeneze jsou játra, malé množství v ledvinách. Nepatrně v kosterních svalech, srdečním svalu a mozku.

Glukoneogeneze není zvratem glykolýzy.

slide65
Aktuální D G tvorby pyruvátu z glukosy je – 84 kJ/mol.
  • Tři kroky jsou kritické (ireversibilní):

a) Hexokinasa (D G = - 33 kJ/mol)

b) Fosfofruktokinasa (D G = -22 kJ/mol)

c) Pyruvátkinasa (D G = - 17 kJ/mol)

karboxylace pyruv tu
Karboxylace pyruvátu
  • Probíhá v matrix mitochondrie
  • Účastní se biotin jako prosthetická skupina pyruvátkarboxylasy (vázáno na koncovou aminoskupin Lys).
  • Pyruvátkarboxylasa je mitochondriální enzym, zatímco ostatní enzymy glukoneogeneze jsou v cytoplasmě.
  • Reakce probíhá jen za přítomnosti acetylCoA, který se váže na enzym.
  • AcetylCoA allostericky aktivuje pyruvátkarboxylasu.
tvorba voln glukosy
Tvorba volné glukosy.
  • Fosforylovaná glukosa nemůže difundovat ven

z buněk.

  • Glukosa-6-fosfatasa je regulovaný enzym.

Enzym je přítomen jen v těch orgánech, které udržují určitou hladinu glukosy – kde se uvolňuje glukosa do krve. Hlavně játra a méně významně ledviny.

Koncový stupeň uvolnění glukosy probíhá

v dutinkách endoplasmatického retikula (ER) vázaných v jeho membráně.

Glukosa a fosfát se poté transportují zpět do cytoplasmy dvojicí přenašečů.

reciprok regulace glykol zy a glukoneogeneze
Reciproká regulace glykolýzy a glukoneogeneze.
  • Glukoneogeneze a glykolýza jsou dva protichůdné pochody – ideální regulace = jeden pochod aktivní a druhý neaktivní.
  • Teoreticky mohou být oba pochody aktivní, protože jsou exergonické.
coriho cyklus
Coriho cyklus
  • Laktát a alanin tvořící se v kontraktilním svalstu jsou zdrojem energie pro jiné orgány.
  • Tvořící se pyruvát ve svalech při intenzivním cvičení se nestačí odbourat aerobně. Pokračování glykolýzy závisí na dostupnosti NAD+.
  • Laktát je transportován krví do jater a zde je resyntetizována glukoneogenezí glukosa, která putuje do svalů.
  • Alanin je druhým zdrojem uhlíku pro syntézu glukosy. Ve svalech je tvořen transaminací z pyruvátu, v játrech probíhá opačný proces. Alanin tak pomáhá udržovat rovnováhu dusíku v organismu.
  • Erythrocyty postrádají mitochondrie a proto nemohou oxidovat kompletně glukosu.
isoenzymov formy lakt tdehydrogenasy
Isoenzymové formy laktátdehydrogenasy
  • LDH je tetramer dvou typů 35 kd podjednotek.
  • H typ převažuje v srdečním svalu a M v kontraktilním svalstvu a játrech.
  • Podjednotky asociují tak, že vytvářejí pět typů tetramerů:
  • H4, H3M1, H2M2, H1M3, a M4.
  • H4 isoenzym má vyšší afinitu k substrátu než M4. M4 je allostericky inhibován vysokou hladinou pyruvátu.
  • H4 oxiduje laktát na pyruvát, který využívá srdeční sval za aerobních podmínek.
  • M4 funguje opačně – převádí pyruvát na laktát což je v souladu s glykolýzou za anaerobnmích podmínek.
substr tov cykly
Substrátové cykly
  • Dvojice reakcí jako např. fosforylace fruktosa-6-fosfátu na fruktosa-1,6-bisfosfát a zpětná hydrolýza na fruktosa-6-fosfát se nazývá substrátový cyklus.
  • Reakce cyklují i když jedna z nich je regulací znevýhodněna. Je to pokládáno za nedokonalost metabolické kontroly – jalové cykly.
  • U onemocnění maligní hypertermie dochází ke ztrátě kontroly, oba procesy probíhají současně plně a generují TEPLO.
  • Substrátové cykly zesilují metabolické signály.