Transcript Glükogeen
Glükogeen Katre Kipper Glükogeen • Rohkesti hargenud molekul annab võimaluse tegeleda korraga suure hulga glükoosiga • Vesilahustumatut glükogeeni saab hoida rakus kõrgetes kontsentratsioonides • Glükogeenist saadud glükoosi saab kasutada ka anaeroobsetes tingimustes Glükogeen maksas • Veresuhkru taseme säilitaja, seega oluline kogu organismile • Glükogeeni hulk sõltub toidusüsivesikute hulgast • Tase muutub päeva jooksul • Varud kaovad nälgimisel 1020 tunniga lihastes • Vaid lihaste energivajaduseks • Glükogeenist tekkinud glükoos-6-P läheb otse ATP tootmiseks • Nälgimisel tase eriti ei vähene, kuid kestval füüsilisel pingutusel langeb kiiresti • NB! Lihaste ainevahetus ei tõsta veresuhkru taset Glükogenees Maksas söömisjärgselt ja puhkava lihase tsütoplasmas 1. Glükoosi aktiveerimine • Glc-6-P teke-> isomeriseerub Glc-1-P-ks • Täiendav energia UTP arvelt UDP-glükoosiks, mis on täiendav glükoosijääkide ülekandja 2. Ahelate pikenemise võtmeensüüm glükogeeni süntaas liidab glükoosijääke sideme alfa (1,4) kaudu 3. Ahelate hargnemist teostab glükosüül(4:6)transferaas (lõhub sirgahelas 1,4sideme, võtab 5...8 fragmendi ja kinnitab 1,6sidemega külgahelaks) Glükogenolüüs Söögipausidel maksas ja lihastöö ajal tsütoplasmas 1. Ahelate lühendamise võtmeensüüm glükogeeni fosforülaas (kuni 4 glükoosijääki hargnemiskohast) 2. Hargnemise kõrvaldamine: glükosüül(4:4)transferaas • Transferaas-aktiivsus liidab fragmendi hargenud ahelast sirgahelaga • Glükosidaas-aktiivsus hüdrolüüsib hargnemispunkti (1,6) 3. Glc-1-P konversioon Glc-6-P • • Maksas Glc-6-fosfataasi toimel glükoosiks Lihastes lõhustatakse ATPks Allosteeriline regulatsioon • Söömisjärgselt ja puhkavas • Paastudes ja töötavas lihases on substraati palju, lihases eelnevad tasemed ming metaboolse energia langevad tase kõrge Glc, Glc-6-P, ATP inhibeerivad glükogeeni fosforülaasi Glc-6-P aktiveerib glükogeeni süntaasi Allosteeriline inhibeerimine lõppeb, glükogeeni fosforülaas läheb aktiivvormi, äkilise lihastöö korral Ca vabaneb sarkoplasmasse, mis aktiveerib fosforülaasi kinaasi, see omakorda aktiveerib glükogeeni fosforülaasi Hormonaalne regulatsioon • Söömisjärgselt, puhkav lihas • Paastumine, töötav lihas Kõrgenenud insuliini tase lülitab glükogenolüüsi ümber glükogeeni sünteesile Proteiini fosfataas 1 aktiveerib glükogeeni süntaasi Kortisool stimuleerib glükogeneesi maksas Glükagoon lülitab glükogeneesi ümber glükogenolüüsile, stim. glükoneogeneesi, inaktiveerib glükogeeni süntaasi Glükagooni vabanemist soodustab adrenaliin ja aktiveerib glükogenolüüsi Pentoosfosfaaditsükkel • Toimub maksas, lakteerivas piimanäärmes, rasvkoes, neerupealistes,erütrotsüütides • Sõltub tiamiini, nikotiinhappe ja Mg tasemest koes • Hõlmab kuni 30% kogu glükoosi katabolismist • Toodab inimkehale vajalikku redutseerivat energiat (NADPH- kannab elektronid otse molekulile taandava sünteesi korral) • NADPH kaitseb erütrotsüüte oksüdatiivse stressi eest • Stabiliseerib hemoglobiini erütrotsüütides • Toodab riboos-5-P, mis on vajalik koensüümide (NAD,NADP,FAD), nukleotiidide ja PAPS sünteesiks PFT vajalikkus • NADPH Taandavad sünteesid Nukleotiidide sünteesid Rasvhapete sünteesid rasvkoes, lakteerivas piimanäärmes, steroidide süntees maksas ja neerupealistes Ksenobiootikumide biotransformatsioon Taastab olulist antioksüdanti redutseeritud glutatioon(GSH) koos GSH reduktaasiga Lämmastikoksiidi süntees Oluline fagotsütoosi jaoks (toodab superoksiidi vabu radikaale) • Riboos-5-P Nukleiinhapete süntees Glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas • • • • PFT võtmeensüüm Ensüümi tööks vajalik NADP Kontroll NADPH/NADP suhte ja atsüül-CoA abil Kõrge NADPH ja atsüül-CoA tase langetab G6PDH aktiivsust • Insuliin indutseerib G6PDH • Defitsiidi puhul probleemid just erütrotsüütides, sest PFT on seal ainus NADPH tootja • Defitsiidi jada G6PDH->NADPH->GSH->hemolüüs (kuhjunud peroksiidid, vabad radikaalid) Miks ei sünteesi askorbiinhapet? • Askorbiinhappe süntees toimub üle glükoroonhappe(GlcUA) • Kuid inimene ei saa seda sünteesida, sest tal puudub selleks vajalik ensüüm maksas: gulonolaktooni oksüdaas • Sellepärast on C vitamiin vaja kätte saada toiduga Glükoosaminoglükaanide ja glükoproteiinide metabolism • UDP-GlcUA kannab üle glükuroonhappejääke, mis on vajalikud teiste GAG ja glükoproteiinide sünteesil • Frc-6-P on oluline vaheühend saamaks aminosahhariide ja siaalhapet • UDP- ja CMP-energiarikkad derivaadid on GAG, glükoproteiinide, siialhapete ja gangliosiidide sünteesiüksuste doonorid • CDP-derivaadid liidavad glükoproteiinide sünteesil monomeere oligosahhariidideks • Glükoproteiinsed on vereplasma valgud, sekretoorsed valgud, on ka plasmamembraanidel Mukopolüsahharidoosid Mukolipidoosid Glükoosaminoglükaanide lõhustumisdefektid Pärilikud autosomaalsed retsessiivsed haigused Sõltuvalt ensüümdefektist mõõdukad kuni letaalsed GAG-de lõhustavate lüsosomaalsete ensüümide defitsiit Glükoproteiinide lõhustumisdefektid Väga harvad haigused Väga sarnased sümptomid mukopolüsahharidoosile