Transcript SÜSIVESIKUTE METABOLISM

SÜSIVESIKUTE
METABOLISM
Ann Kaleviste, stomatoloogia 2. rühm
õppejõud Tiiu Vihalemm
Miks on glükogeen vajalik inimkehas?






Maksa glükogeen on veresuhkru ajutine varu
Rohkelt hargnev glükogeen võimaldab salvestada ja vabastada väga
kiiresti ja suuri hulki Glc
Glükogeenist saadud Glc on võimalik ka anaeroobsetes tingimustes
kasutada energiaks
Glükogeeni varud on inimesel nii maksas kui skeletilihastes
Maksa glükogeen hoiab kogu keha veresuhkru taset, eriti toitumispausidel.
Tase on kõige kõrgem pärast õhtusööki ja madalaim varahommikul. Maksa
glükogeenivarud saavad nälgimisel otsa 10-20 tunniga.
Lihastes olev glükogeen läheb vaid lihaste energiavajaduseks. Väheneb
kiiresti füüsilisel pingutusel. Skeletilihased ei tooda Glc, sest puudub ensüüm
Glc-6-fosfataas, mistõttu skeletilihaste ainevahetus ei tõsta veresuhkru taset
Glükogenees ehk glükogeeni süntees


Võtmemomentideks on Glc aktiveerimine, sidmete alfa(1,4)
abil ahelate teke ja sidemete alfa(1,6) abil hargnemispunktide
loomine
Olulised on kaks ensüümi:
- glükogeeni süntaas, mis on ka võtmeensüüm. Tema liidab
UDP-glükoosi abil glükoosijääkide sideme (1,4) kaudu
glükogeenimolekulile
- “hargnemisensüüm” glükolüüs(4,6)transferaas, mis lõhub 1,4sideme ja lisab fragmendi 1,6-sidemega külgahelaks
Glükogenolüüs ehk glükogeeni lõhustumine

Võtmemomendid:
ahelate lühenemine 1,4-sideme lõhustumisega; hargnemispunktide
elimineerimine 1,6-sideme lõhustumisega ja Glc-1-P muundamine
Glc-6-P-ks



Ahelate lühenemisel on võtmeensüümiks glükogeeni fosforülaas, alles
jääb 4 glükoosijääki
Hargnemispunktide kõrvaldamisel tegutseb ensüüm
glükosüül(4,4)transferaas, mis võtab fragmendi hargnemispunkti
juurest ja liidab sirgahelale, hüdrolüüsib 1,6-sideme
Ensüüm fosfoglükomutaas muundab Glc-1-P Glc-6-P-ks. Maksas
saab sellest glükoos, lihastes aga lõhutakse ta energiaks
Glükogeneesi ja glükogenolüüsi medbiokeemilised põhiasbektid





Glükogeeni võtmeensüüm glükogeeni süntaas ja glükogenolüüsi
võtmeensüüm glükogeeni fosforülaas on allosteerilised
ensüümid
Nende kontroll toimub nii allosteerilliselt kui hormonaalselt
Allosteeriliselt toimub kontroll substraatide ja metaboliitide
poolt
Hormonaalselt aga glükagooni, adrenaliini, INS, cAMPvahendatud signaalraja kaudu
Võtmeensüümi reguleeritakse fosforüülimise ja
defosforüülimisega
Pentoosfosfaaditsükkel

Leiab aset tsütoplasmas ning on glükoosi aeroobse oksüdatsiooni
rada, mis toodab pentoosfosfaate ja NADPH
(nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaaadi reduts. vorm)

Moodustab 15-30% kogu glükoosi katabolismist

Toodab peaaegu poole inimkehas redutseerivast energiast (NADPH)

NADPH on erütrotsüütides vajalik GSH (glutatioon) taseme
hoidmiseks

PFT toodab riboos-5-P

Glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas (G6PDH) on PFT võtmeensüüm
NADPH tähtsus







Pentoosfosfaaditsükkel on NADPH põhitootja
NADPH on redutseeriv metaboolne energia, mis kannab
elektronid otse vajalikule molekulile
Teda on vaja rasvhapete, steroidide, aminohapete sünteesiks
ja maksaakkudes ksenobiootikumide biotransformatsioonis, mis
on eelreaktsioon detoksikatsioonile
Võtab osa antioksüdantse võrgustiku tähtsa komponendi GSH
(glutatiooni) taastamisel
NADPH defitsiidil kujuneb sügav oksüdatiivne stress
NADPH-d on vaja lämmastikoksiidi sünteesil
Samuti infektsiooni vastu kaitsval fagotsütoosil
GGPDH (glükoos-6-fosfaadi dehüdrogenaas) ja
erütrotsüüdid




GGPDH on kliiniline markerensüüm
Tema defitsiit toob plobleeme just erütrotsüütides, sest seal on
PFT ainus NADPH tootja
GGPDH defitsiit tingib NADPH defitsiidi ja see omakorda GSH
defitsiidi
Äge hemolüütiline aneemia tekib, kui erütrotsüüdid on võimetud
liigseid reaktiivseid osakesi eemaldama
Miks vajame fruktoosi?




Fruktoosil on spetsiaalseid rolle, nt aminosahhariidide ja
siaalhapete süntees
Maks metaboliseerib enamiku toidufruktoosist, lihastel on
väiksem panus
Fruktoosi kestev liigtarbimine põhjustab hüperlipideemiat ja
hüperkolesteroleemiat
Fruktoosi metabolismi pärilikud defektid on essentsiaalne
fruktosuuria, fruktoseermia ja pärilik fruktoosi talumatus, mille
puhul tekivad tõsised neeru- ja maksakahjustused
Mannoos ja galaktoos inimkehas





Mannoos seostub fruktoosi metabolismiga, ta on peamine
glükoproteiinide komponent
Mannoos tagab emsüümide transpordi Golgi kompleksi abil
lüsosoomidesse
Galaktoosi vajab glükoproteiinide, glükolipiidide ja rinnapiima
laktoosi süntees
Galaktoosi kinaas aktiveerib Gal-1-P, selle ja UDP-Glc vahel
toimub vahetusreakstioon, kus tekib Glc-1-P ja UDP-Gal,
viimane on aktiivsetee galaktoosimolekulide doonor
Galaktoosi päriliku defitsiidiga kaasneb galaktoseemia (Gal
kuhjumine veres) ja galaktosuuria (kuhjumine uriinis)
Glükoosaminoglükaanid (GAG) ja
glükoproteiinid



Proetoglükaanid on segamakromolekulid, mille süsivesikosa
GAG moodustavad kuni 95% kogumassist
GAG-d on hargnemata, negatiivselt laetud
heteropolüoosahelad
Korduvüksused on uroonhape, siaalhape, Natsetüülglükoosamiin, N-atsetüülgalaktoosamiin, glpkoosamiin
ja galaktoosamiin
Aminosahhariidid ja siaalhape





Aminosahhariidid on glükoosamiin, galaktoosamiin ja
mannoosamiin
Need on GAG, glükoproteiinide jm komponendid
Siaalhapped on inimkehas N-atsetüülneuramiinhappena
(NANA)
Glükoos on lähteühend, kuid Fru-6-P on nende sünteesi
võtmeühend, mis tekitab glutamiinilt aminorühma võttes
glükoos-6-P
Toodetakse energiarikkaid UDP- ja CMP-derivaate, mis on
GAG, siaalhapete jt doonoriteks
Proteoglükaanide süntees




Proteoglükaanid on süsivesik-valk superkompleksid, koosnedes
proteoglükaansetest monomeeridest
Monomeeri loomiseks sünteesitakse karedapinnalisel ER-l
tüvivalk, ER-s ehitub ta külge heteropolüoosahelaid
Viimased seostuvad tüvivalguga trisahhariidlüli (ksüloos-GalGal) abil
GAG lõhustumisdefektid tekitavad haigusi:
mukopolüsahharidoosid
Glükoproteiinide süntees





Oligosahhariidosa ja valkosa on seotud kas O- või N-glükosiidsideme
abil
Oligosahhariidosal on 2-20 monomeeri
O-glükoproteiini sünteesil liidavad ER-s glükosüültransferaasid
monomeere aste-astmelt kuni oligosahhariidosa valmimiseni
N-glükoproteiini sünteesil ei toimu valguosa tekitamine monomeeri
kaupa, seal tehakse ER-s algul glükosüültransferaaside abil
dolihhoolfosfaadi külge algne oligosahhariidosa, mis viiakse Asnjäägile. Glükoproteiin liigub edasi Golgi kompleksi, kus valmib lõplik
molekul
Glükoproteiinide lõhustumisdefektid tekitavad haigusi: mukolipidoosid
AITÄH!