Transcript File
Aleksandra Vorobjova Hambaarstiteaduse 2. kursus 1. rühm SÜSIVESIKUTE METABOLISM INIMKEHAS SÜSIVESIKUTE METABOLISMI PÕHIEESMÄRGID metaboolse energia saamine (50-60% inimkeha toiduenergia vajadusest) veresuhkru taseme tagamine (füsioloogiline norm 3,3-6 mmol/l ehk 60-110 mg) mosahhariidsete eelühendite tekitamine (riboos-5-P, aminosahhariidid jne) GLC METABOOLSED RAJAD Glükogenolüüs (glükogeeni lammutamine) Glükoneogenees (Glc süntees) Glükolüüs (Glc oksüdatiivne lõhustumine) Glükogenees (glükogeeni süntees glükoosist maksas, lihastes) Pentoosfosfaaditsükkel (riboos-5-P süntees) Lipogenees Aminohapete süntees GLC RAKKU VÕTMINE Na-sõltuv ko-transport – neerutorukestes, imendumisel seedekulglas, choroid plexus Kergendatud difusioon valktransporteritega (GLUT) päri gradienti madala kontsentratsiooniga rakuosadesse – koespetsiifiline GLUT REGULATSIOON GLUT sõltub kontsentratsioonide erinevusest raku ja rakuvälise keskkonna vahel Maksa, neerude, pankrease (B rakud) ja peensoole rakkudesse transporditakse Glc juhul, kui veresuhkru tase on toitumisjärgselt tõusnud GLUT rasvkoe, skeleti- ja südamelihase rakkudesse suureneb insuliini toimel GLC LÜLITAMINE METABOOLSETESSE RADADESSE Vaba glükoos aktiveeritakse – fosforüülitakse ATP-ga, tekib glükoos-6-fosfaat Glc-6-P suunatakse kontrollitult metaboolsesse rajasse Radade kontrolli põhimehhanismid substraadiga varustatus hormonaalne kontroll allosteeriline kontroll GLC-6-P On süsivesikute metabolismi üks võtmeühenditest Üle tema toimuvad kõik glükoosi metaboolsed (kataboolsed ja anaboolsed) rajad Aktiveerimata Glc ei saa minna metabolismi rajale ANAEROOBNE GLÜKOLÜÜS Hapnikuvõla tingimustes asendamatu metaboolse energia (ATP) tootja Erütrotsüütides peamine ATP allikas, kuna nendel pole mitokondreid Hüpoksia puhul võimaldab rakkude elulemuse (nt infarkti puhul) Aitab vältida püruvaadi (Pyr) kuhjumist ja seetõttu neurotoksiliste efektide esinemist ANAEROOBSE GLÜKOLÜÜSI TOIMUMINE JA VÕTMEENSÜÜMID Glc Glc-6-P heksoosi (glükoosi) kinaas fosfofruktoosi kinaas-1 (FFK-1) Pyr kinaas laktaadi dehüdrogenaas püruvaat laktaat Kogu raja energiakasum on 2 ATP LAKTATSIDOOS Vere pH langus alla normi koos laktaadi kontsentratsiooni tõusuga Võib tekkida laktaadi üleprodutseerimisel anaeroobse glükolüüsi käigus, kui laktaadi ärakasutamine on häiritud Peapõhjuseks on hüpoksia Rohke alkohol tekitab tiamiini defitsiidi ning kutsub esile laktatsidoosi AEROOBNE GLÜKOLÜÜS Aeroobse glükolüüsi teoreetiliselt võimalik energeetiline kasu on 38 ATP Protsess toimub ainult hapniku kättesaadavuse tingimustes Toimub glükoosi täielik oksüdatiivne lõhustumine süsihappegaasiks ja veeks Väga oluline laktatsidoosi vältimiseks Kestev hapnikupuudus ja aeroobse glükolüüsi võimatus kutsub esile nekroosi (eriti tundlik on närvikude) AEROOBSE GLÜKOLÜÜSI TOIMUMINE Glc lõhustatakse püruvaadini Pyr oksüdeeritakse atsetüül-CoA-ks mitokondrites (ensüüm PyrDH). Atsetüül-CoA on kogu metabolismi keskne vaheühend, kuna see tekib süsivesikute, rasvhapete, ketokehade ja aminohapete katabolismi käigus. Atsetüül-CoA kondenseerub oksaloatsetaadiga (tekib tsitraat) ja suunatakse trikarboksüülhapete tsükli TKT käigus eralduvad CO2 molekulid ning NAD ja FAD redutseeritakse NADH ja FADH2-ks NADH ja FADH2 reoksüdeeritakse hingamisahelas, eraldub vesi → kokku saab 38 ATP TKT ON INIMKEHA KESKNE METABOOLNE RADA TKT seostab süsivesikute, lipiidide ja aminohapete metabolismi TKT ja hingamisahela koostöös toimub nende biomolekulide lõplik oksüdatsioon, mille käigus toodetakse enamikku ATP-st Organism kasutab TKT vaheühendeid rasvhapete, steroolide, aminohapete, heemi, glükoosi biosünteesis AEROOBSE GLÜKOLÜÜSI TOIMUMISEKS VAJALIKUD ÜHENDID VITAMIINID JA MIKROELEMENDID VÕTMEENSÜÜMID PyrDH (püruvaadi dehüdrogenaasne kompleks) Isotsitraadi DH AKGDH (α-Ketoglutaraadi dehüdrogenaasne kompleks) Suktsinaadi DH Tiamiin Riboflaviin Pantoteenhappe Nikotiinhappe Lipoehappe Kaltsium Magneesium REGULATSIOON PyrDH aktiivsust reguleeritakse allosteeriliselt ja hormonaalselt (insuliin, noradrenaliin) TKT reguleeritakse allosteeriliselt kontrollpunktide abil: Tsitraadi süntaasi aktiivsuse regulatsioon Isotsitraadi dehüdrogenaasi akt. reg. AKGDH akt. reg. TKT aktiivsus sõltub suhtest ATP/ADP TKT ja hingamisahela aktiivsus on omavahel seotud ning sõltub varustatusest NAD (NADH) ja FAD (FADH2)-ga GLÜKOOSI BIOSÜNTEES Glükoneogenees (glükoosi süntees mittesahhariidsetest ühenditest) on oluline protsess veresuhkru taseme hoidmiseks pikaajalistel toitumispausidel Ühendid, mida organism saab kasutada: laktaat püruvaat glütserool glükogeensed aminohapped (Ala, Asp) GLÜKONEOGENEES 20 tundi saab maks veresuhkru tasemel hoida, lõhustades glükogeeni Pikemaajalisel nälgimisel on glükoneogenees inimkehas hädavajalik, et rahuldada kudede elulised metaboolsed vajadused. Kestev hüpoglükeemia tekitab kudedes kahjustusi Vastsündinutele on hüpoglükeemia eriti kahjulik, sest neil on glükogeenivaru ja glükoneogeneesi võimsus tühised Glükoneogeneesi ja glükogenolüüsi stimuleerib glükagoon