Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Intermediární metabolismus Vladimíra Kvasnicová. Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 1.po jídle (přísun energie z vnějšku)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Intermediární metabolismus Vladimíra Kvasnicová. Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 1.po jídle (přísun energie z vnějšku)"— Transkript prezentace:

1 Intermediární metabolismus Vladimíra Kvasnicová

2 Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 1.po jídle (přísun energie z vnějšku)  oxidace → CO 2, H 2 O, urea + ATP  tvorba zásob → glykogen, TAG Urea

3 Obrázky převzaty (květen 2007) z Glykogen redukující konec neredukující konec

4 Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 2.během lačnění a hladovění  využití energetických zásob glykogen → glukóza TAG → mastné kyseliny  tvorba nových energetických substrátů glukoneogeneze (glycerol, svalové proteiny) ketogeneze (zásobní TAG → MK → ketolátky)

5 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Přísun různých energetických substrátů Zásoba energie Různé potřeby mtb

6 Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2 Produkce energie katabolismus sacharidů lipidů proteinů Využití energie syntéza makromolekul svalová kontrakce aktivní transport iontů termogeneze

7 Hlavní metabolické dráhy intermediárního metabolismu glykogeneze glukoneogeneze lipogeneze syntéza MK ketogeneze proteosyntéza syntéza močoviny glykogenolýza glykolýza lipolýza  -oxidace odbourávání ketolátek proteolýza odbourávání AMK CITRÁTOVÝ CYKLUS, DÝCHACÍ ŘETĚZEC

8 Významné meziprodukty acetyl-Co A pyruvát NADH

9 pyruvát (PDH) – tj. z glukózy aminokyseliny (degrad.) – z proteinů mastné kyseliny (  -oxidace) – z TAG ketolátky (degrad.) – z MK acetyl-CoA citrátový cyklus, DŘ → CO 2, H 2 O, ATP syntéza MK syntéza ketolátek syntéza cholesterolu syntéza glukózy !!!

10 aerobní glykolýza oxidací laktátu (LD) degradací některých AMK pyruvát acetyl-CoA (PDH) laktát (laktátdehydrogenáza) alanin (alaninaminotransferáza) oxalacetát (pyruvátkarboxyláza) glukóza (glukoneogeneze)

11 aerobní glykolýza PDH reakce  -oxidace citrátový cyklus oxidace ethanolu NADH dýchací řetězec → reoxidace na NAD + energetická zásoba ve formě ATP ! NEZBYTNÝ PŘÍSUN KYSLÍKU!

12 aerobní glykolýza PDH reakce  -oxidace citrátový cyklus oxidace ethanolu NADH pyruvát → laktát dýchací řetězec → reoxidace na NAD + energetická zásoba ve formě ATP ! NEZBYTNÝ PŘÍSUN KYSLÍKU!

13 Nejdůležitější je znát odpověď na otázky: KDE? KDY? JAK?  kompartmentace metabolických drah  cyklus sytost-hlad  regulace metabolismu

14 Kompartmentace metabolických drah Obrázek převzat z (květen 2007)http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/proceuc/c7x7metazoan.jpg

15 Cytoplazma glykolýza glukoneogeneze (z oxalacetátu nebo glycerolu) metabolismus glykogenu pentózový cyklus syntéza mastných kyselin syntéza neesenciálních aminokyselin transaminační reakce syntéze močoviny (část; pouze v játrech!) syntéza hemu (část) metabolismus purinových a pyrimidinových nukleotidů

16 Mitochondrie pyruvátdehydrogenázový komplex (PDH) začátek glukoneogeneze  -oxidace mastných kyselin syntéza ketolátek (pouze v játrech!) oxidační deaminace glutamátu transaminační reakce citrátový cyklus dýchací řetězec (vnitřní mitochondriální membrána) aerobní fosforylace (vnitřní mitoch. membrána) syntéza hemu (část) syntéza močoviny (část)

17 Endoplazmatické retikulum Hladké ER syntéza TAG a fosfolipidů elongace a desaturace MK syntéza steroidů biotransformace xenobiotik glukóza-6-fosfatáza Drsné ER proteosyntéza (translace a posttranslační modifikace)

18 Golgiho aparát posttranslační modifikace proteinů třídění proteinů export proteinů (tvorba sekrečních váčků) Ribosomy proteosyntéza Jádro replikace a transkripce DNA syntéza RNA

19 Lyzosomy hydrolýza proteinů, sacharidů, lipidů a nukleových kyselin Peroxisomy oxidační reakce vyžadující O 2 využití peroxidu vodíku degradace MK s dlouhým řetězcem (od C 20 )

20 Cyklus sytost-hlad (starve-feed cycle) popis vzájemného propojení metabolických drah za různých podmínek spolupráce různých tkání viz také (Metabolic Interrelationships)

21 1) po jídle Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

22 2) počátek hladovění Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

23 3) hladovění Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

24 4) těsně po najedení Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

25

26 Množství glykogenu v játrech během dne Obrázek převzat z knihy Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

27 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ hormony  inzulin  glukagon, adrenalin, kortizol odpověď organismu  glykémie  lipogeneze  proteosyntéza  glykémie  lipolýza  ketogeneze  proteolýza

28 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ hormony  inzulin  glukagon, adrenalin, kortizol odpověď organismu  glykémie  lipogeneze  proteosyntéza  glykémie  lipolýza  ketogeneze  proteolýza zdroj glukózy z potravy ze zásob (glykogen) z glukoneogeneze osud glukózy glykolýza tvorba zásob glykolýza

29 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ zdroj MK z TAG přijatých potravou ze zásobních TAG osud MK  -oxidace syntéza TAG   -oxidace ketogeneze

30 PO JÍDLEHLADOVĚNÍ zdroj MK z TAG přijatých potravou ze zásobních TAG osud MK  -oxidace syntéza TAG   -oxidace ketogeneze zdroj AMK z potravy ze svalových proteinů osud AMK proteosyntéza oxidace lipogeneze glukoneogeneze

31 Metabolismus amoniaku: význam glutaminu syntéza nukleotidů (  nukleové kyseliny) detoxikace aminodusíku (transport -NH 2 ) syntéza citrulinu (propojení s močovinovým cyklem):  příjem proteinů potravou (za sytosti) nebo  degradace proteinů tělu vlastních (hladovění)  koncentrace glutaminu

32 enterocyt: Gln  citrulin  krev  ledviny ledviny: citrulin  Arg  krev  játra játra: Arg  urea + ornithin ornithin → zvýšená rychlost SYNTÉZY MOČOVINY =  detoxikace NH 3 pocházejícího z proteinů

33 Obecné principy regulací katabolické / anabolické dráhy poslední krok všech regulací: změna koncentrace aktivního enzymu (= regulační = klíčový enzym) regulační enzymy  většinou alosterické  katalyzují silně exergonickou reakci (nevratná!)  nízká koncentrace v buňce

34 I. Regulace na úrovni organismu 1.přenos signálu mezi buňkami (signální molekuly) 2.přenos signálu přes buněčnou membránu 3.ovlivnění aktivity enzymu:  indukce genové exprese → syntéza enzymu  mezipřeměna již existujících enzymů (fosforylace / defosforylace)

35 II. Regulace na úrovni buňky 1.kompartmentace metabolických drah 2.změna celkové koncentrace enzymu (na úrovni syntézy nového enzymu ) 3.změna aktivity enzymu (již existující enzym je aktivován nebo inaktivován)

36 1. Kompartmentace metabolických drah transport látek mezi kompartmenty různá distribuce enzymů různá distribuce substrátů a produktů (  transport) transport koenzymů následné procesy probíhají nedaleko od sebe

37 2. Syntéza nové molekuly enzymu: indukce substrátem nebo represe produktem (na úrovni transkripce) příklady:  xenobiotika  indukce cyt P450  hem  represe delta-aminolevulát syntázy

38 3. Změna aktivity již existujícího enzymu a)ve vztahu k enzymové kinetice  koncentrace substrátů (  K m )  dostupnost koenzymů  využití produktů  změny pH  substrátová specifita - různá K m

39 b)aktivace nebo inaktivace enzymu kovalentní modifikace enzymů  mezipřeměna: fosforylace / defosforylace  štěpení prekurzorů (proenzym, zymogen) modulace aktivity pomocí modulátorů (ligandů):  inhibice zpětnou vazbou (feed back)  vzájemná regulace mezi drahami (cross regulation)  regulace krokem vpřed (feed forward) 3. Změna aktivity již existujícího enzymu

40 Fosforylace / defosforylace některé enzymy jsou aktivní pokud jsou fosforylované, jiné jsou inaktivní fosforylace:  proteinkinázy  donorem fosfátu je makroergní sloučenina (ATP!) defosforylace  proteinfosfatáza  produktem je anorganický fosfát!

41 Obrázek převzat z 13/05jpeg/05_jpeg_HTML/index.htm (prosinec 2006)http://stallion.abac.peachnet.edu/sm/kmccrae/BIOL2050/Ch1-13/JpegArt1- 13/05jpeg/05_jpeg_HTML/index.htm Reverzibilní kovalentní modifikace: A) fosforylace proteinkinázou defosforylace proteinfosfatázou B) fosforylovaný enzym je buď aktivní nebo inaktivní (různé enzymy jsou ovlivňovány různě)

42 Modulátory enzymové aktivity (aktivátory, inhibitory) izosterická modulace: kompetitivní inhibice alosterická modulace:  změna K m nebo V max  T-forma (méně aktivní) nebo R-forma (více aktivní) významné modulátory: ATP / ADP


Stáhnout ppt "Intermediární metabolismus Vladimíra Kvasnicová. Vztahy v intermediárním metabolismu (sacharidy, lipidy, proteiny) 1.po jídle (přísun energie z vnějšku)"

Podobné prezentace


Reklamy Google