Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 Biochemie 3.část © Biochemický ústav LF MU 2008 - (H.P.)

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 Biochemie 3.část © Biochemický ústav LF MU 2008 - (H.P.)"— Transkript prezentace:

1 1 Biochemie 3.část © Biochemický ústav LF MU (H.P.)

2 2 PŘEHLED METABOLISMU ŽIVIN

3 3 Metabolismus ENERGIE Nezbytná pro každý živý organismus struktura funkce regulace Pochody k získání energie Pochody využívající energie (volné energie)

4 4 Metabolické děje Exergonické děje (  G < 0) Uvolní se volná energie CO 2 + H 2 O Endergonické děje (  G >0) Dodává se volná energie Katabolické pochody Anabolické pochody biosyntetické pochody transportní pochody

5 5 Energeticky bohaté sloučeniny ve své struktuře uchovávají energii při jejich rozkladu se energie uvolní ATP Vznik ATP : ADP + P i  ATP ΔG = 33,5 kJ.mol -1 Jak se uchovává energie v buňce ?

6 6 Příklad spřažených reakcí Počáteční krok glykolýzy – fosforylace glukosy Glu + H 2 PO 4 - → Glu-6-P + H 2 O ΔG > 0 ATP → ADP + P i ΔG < 0 Glu Glu-6-P (součet ΔG < 0) ATP ADP

7 7 Jak organismy získávají energii ? Organismy Fototrofy Chemotrofy Sluneční energie chemická energie – metabolismem živin Fotosyntéza 6 CO H 2 O → C 6 H 12 O O 2 Zelené rostliny, chlorofyl

8 8 FOTOTROFY CHEMOTROFY CO 2 + H 2 O Aerobní katabolismus O 2 + org.hmota Fotosyntéza

9 9 Jak organismus z živin získává energii?

10 10 Živiny jako zdroj energie sacharidy lipidy bílkoviny oxidace ( dehydrogenace ) CO 2 + H 2 O ENERGIE 

11 11 Princip odbourání živin  postupná oxidace DEHYDROGENACE  CO 2 + H 2 O ENERGIE ATP !!

12 12 DEHYDROGENACE odstraňování atomů vodíku (2H) vodíkové atomy jsou při dehydrogenačních reakcích přenášeny na kofaktory - NAD + a FAD

13 13 NAD + NAD + + 2H → NADH + H + Redukce NAD + + ribosa PP adenin nikotinamidadenindinukleotid …….. ……. +

14 14 FAD FAD + 2H → FADH 2 FMN + 2H → FMNH 2 REDUKCE FAD flavinadenindinukleotid FMN flavinmononukleotid FAD

15 15 Opakování důležitých pojmů Redukce Příjem elektronů Příjem vodíků Oxidace Odebrání elektronů Odebrání vodíků Redukce NAD +: NAD + + 2H NADH + H + Oxidace NADH:

16 16 Souvislost kofaktorů a vitaminů ?

17 17 Vitamin:Niacin (vitamin B 3, vit.PP) (směs nikotinamidu a kyseliny nikotinové) Denní příjem: 20 mg Nedostatek: pelagra Zdroj: vejce, mléko, maso, kvasnice Kofaktor: NAD + nikotinamidkyselina nikotinová

18 18 Vitamin:Riboflavin (vitamin B 2 ) Denní příjem: 1,8 mg Nedostatek: nervové, kožní změny Zdroj: vejce, mléko, maso, kvasnice Kofaktor: FAD (FMN) riboflavin FAD

19 19 Tři fáze odbourání živin I.fáze: složité molekuly  vznik jednoduchých molekul

20 20 Tři fáze odbourání živin I.fáze: složité molekuly  vznik jednoduchých molekul II.fáze: oxidace jednoduchých molekul  amfibolické meziprodukty vznik NADH a FADH 2 (reoxidace NADH) „amfibolické meziprodukty“: - je produktem katabolické reakce - je substrátem anabolické reakce

21 21 Tři fáze odbourání živin I.fáze: složité molekuly  vznik jednoduchých molekul III.fáze citrátový cyklus a dýchací řetězec vznik a reoxidace NADH a FADH 2 II.fáze: oxidace jednoduchých molekul  amfibolické meziprodukty vznik NADH a FADH 2 (reoxidace NADH)

22 22 ATP LIPIDY SACHARIDY PROTEINY Mastné kyseliny glukosa aminokyseliny pyruvát acetylCoA I. GTP Citrátový cyklus CO 2 II. III. Redukované kofaktory ATP Dýchací řetězec Tři fáze katabolismu schematicky

23 23 III. fáze katabolismu Citrátový cyklus lokalizace – matrix mitochondrie Dýchací řetězec a aerobní fosforylace lokalizace – vnitřní mitochondriální membrána mitochondrie

24 24 Citrátový cyklus Hlavní rysy CC série enzymově katalyzovaných reakcí (matrix mitochondrie) oxidace acetylkoenzymu A v cyklu  2 CO 2 odebrané atomy vodíku  vznik redukovaných koenzymů 3 NADH a FADH 2 po reoxidaci NADH a FADH 2 v dýchacím řetězci  energie (ATP) vznik molekuly GTP

25 25 Citrátový cyklus CC acetylCoA citrát isocitrát 2-oxoglutarát sukcinyl-CoA fumarát malát oxalacetát NADH + H + CO 2 NADH + H + CO 2 sukcinát GTP FADH 2 NADH + H +

26 26 CC acetylCoA Glukosa Mastné kyseliny Aminokyseliny Uzlový bod energetického metabolismu organismu Poslední společná metabolická dráha pro živiny Energetická bilance citrátového cyklu - 12 ATP

27 27 Význam citrátového cyklu Katabolický charakter Anabolický charakter CC celková oxidace uhlíkatých sloučenin C  CO 2 H  redukované koenzymy energie zdroj sloučenin (prekursorů) pro biosyntetické reakce meziprodukty CC  syntetické reakce

28 28 Dýchací řetězec Hlavní rysy vnitřní mitochondriální membrána semipermeabilní, nepropustná pro protony systém (kaskáda, řetěz) oxidoredukčních enzymů s kofaktory enzymové komplexy I-IV dva pohyblivé přenašeče (koenzym Q, cyt c) kofaktory: cytochromy, ubichinon (koenzym Q), FMN, FAD, bílkoviny s nehemovým železem a sírou konečná fáze přeměny vodíku z živin Spřažení dýchacího řetězce s aerobní fosforylací → zisk energie ve formě ATP

29 29 Dýchací řetězec a aerobní fosforylace I II III IV vnitřní mitochondriální membrána matrix mezimembránový prostor dýchací řetězec aerobní fosforylace (DŘ)

30 30 Schematicky průběh reduk.kofaktory (NADH, FADH 2 )  oxidace enzymy dýchacího řetězce DŘ (komplexy I-IV) redukované kofaktory  vstup do DŘ - postupný transport (……) - reakce s kyslíkem za vzniku vody uvolněná energie  uchovává se ve formě ATP I II III IV H2OH2O ATP „ENERGIE“ Redukované kofaktory O2O2 vnitřní mitochondriální membrána matrix mezimembránový prostor ADP+P i

31 31 vnitřní mitochondriální membrána NADH+H + NAD + FADH 2 FAD  2e - ½O 2 +2H + H2OH2O n H + Živiny CO 2 Redukované kofaktory ATP matrix ……e - ………. Katabolické děje P r o t o n o v ý g r a d i e n t ADP+P i

32 32 Zisk energie Dýchací řetězec: Stechiometrie tvorby ATP při aerobní fosforylaci NADH → 3 ATP FADH 2 → 2 ATP Citrátový cyklus: energetická bilance Přímý zisk v CC Zisk energie v DŘ GTP ………………………………ATP 3 NADH ………………………3x 3 ATP FADH2 ….. ………….……. …2 ATP celkem 12 ATP

33 33 Metabolismus sacharidů

34 34 Trávení sacharidů Schematicky Ústa → žaludek → tenké střevo → portální žíla Ústa: slinná  -amylasa (štěpení  -1,4 glykosidových vazeb) škrob  dextriny Žaludek: žádný enzym štěpící sacharidy inaktivace slinné  -amylasy

35 35 Tenké střevo : pankreatická  -amylasa (štěpení  -1,4 glykosidových vazeb) dextriny a (škrob)  maltosa, isomaltosa, D-glukosa specifické disacharidasy (štěpení na monosacharidy) sacharosa, laktosa  glukosa, fruktosa, galaktosa kartáčový lem enterocytů absorpce monosacharidů  buňky střevní sliznice Portální žíla transport monosacharidů do jater

36 36 Proč organismus nevyužívá celulosu jako zdroj energie ? Celulosa  glukosové jednotky  -1,4-glykosidová vazba

37 37 Nejvýznamnější monosacharidy v metabolismu GLUKOSA Fruktosa Galaktosa

38 38 GLUKOSA V KRVI Nesmí klesnout pod 3 mmol/l ! ! 3,3-5,6 mmol/l …. kapilární krev 3,9-6,1 mmol/l ……. sérum, plasma Regulace hormonální Glukagon Adrenalin Glukokortikoidy (Kortizol) Insulin Zvyšuje hladinu glukosy Snižuje hladinu glukosy

39 39 Nejvýznamnější orgán v metabolismu sacharidů, lipidů, proteinů JÁTRA Metabolismus sacharidů zásobuje ostatní tkáně glukosou metabolizuje glukosu - zisk energie - prekursory pro ostatní látky syntéza glykogenu JÁTRA

40 40 Distribuce glukosy v organismu Ostatní tkáně CNS (za normál. podmínek) Erytrocyty Glukosa – jediný zdroj energie Glukosa není jediným zdrojem energie Využití i mastných kyselin a ketonových látek Játra

41 41 METABOLISMUS GLUKOSY Glykolýza Syntéza a odbourání glykogenu Pentosový cyklus Glukoneogeneze

42 42 Hlavní rysy lokalizace – cytoplasma zdroj energie zdroj acetyl-CoA aerobní a anaerobní glykolýza stimulace inzulinem zpětný průběh glukoneogeneze Glykolýza

43 43 Glykolýza glukosa fosforylace Glukosa-6-fosfát pyruvát Anaerobní podmínky Aerobní podmínky laktátacetyl-CoA schematicky Pyr Glc-6-P Glc

44 44 Glukosa Glukosa-6-P Fruktosa P Fruktosa-1,6-bis P ATP ADP ATP ADP Glyceraldehyd -3 - PDihydroxyaceton - P NADH ATP Série reakcí Pyruvát NAD +

45 45 Sumární rovnice glykolýzy (anaerobní i aerobní) C 6 H 12 O NAD ADP + 2 P i 2 CH 3 -CO-COOH + 2 NADH + 2 H ATP Kontinuální průběh glykolýzy Regenerace NAD + ! ADP !

46 46 glukosa fosforylace Glukosa-6-fosfát pyruvát Anaerobní podmínky Aerobní podmínky laktátacetyl-CoA Glykolýza schematicky

47 47 Anaerobní glykolýza Pyruvát + NADH + H + laktát + NAD + glukosa pyruvát laktát Laktátdehydrogenasa (LD) LD H

48 48 Kde probíhá anaerobní glykolýza ? Kosterní sval Erytrocyty Tkáně namáhaný při hypoxii Většina buněk je schopna anaerobní glykolýzy např.:

49 49 Laktátdehydrogenasová reakce obnova NAD + tvorba laktátu Kosterní sval - intenzivní práce nedostatečný přívod O 2 Práce na kyslíkový dluh Anaerobní glykolýza Pyruvát + NADH glukosa Například

50 50 Práce na kyslíkový dluh Intenzivní svalová činnost Nedostatek O 2 Vznik laktátu Hromadění laktátu buňkakrev laktát ACIDÓZA Svalová bolest vyčerpání ! Délka trvání ? Krátký omezený časový úsek (např. sprint)

51 51 ukončení svalové činnosti (zmírnění práce) dostatečné zásobení kyslíkem část laktátu → pyruvát NADH → do dýchacího řetězce (obnova NAD + ) Odstranění následků svalové bolesti a vyčerpání

52 52 glukosa fosforylace Glukosa-6-fosfát pyruvát Anaerobní podmínky Aerobní podmínky laktátacetyl-CoA Glykolýza schematicky

53 53 Aerobní glykolýza glukosa Acetyl-CoA Oxidační dekarboxylace (multienzymový komplex) matrix mitochondrie pyruvát CH 3 -CO-COOH + CoA-SH → CH 3 -CO-SCoA + CO 2 + 2H

54 54 Kde probíhá aerobní glykolýza ? Většina buněk - matrix mitochondrie (např. kosterní sval) Oxidační dekarboxylace pyruvátu Multienzymový komplex Thiamindifosfát Kyselina lipoová Koenzym A FAD NAD +

55 55 pyruvát + NADH Kosterní sval – mírná práce (nebo klid) dostatečný přívod O 2 Tvorba acetylCoA obnova NAD + – dýchací řetězec Aerobní glykolýza glukosa například

56 56 Kosterní sval Mírná práce (klid) Intenzivní práce dostatečný přívod O 2 nedostatečný přívod O 2 Anaerobní glykolýza Aerobní glykolýza Vytrvalostní běh Sprint červená svalová vlákna bílá svalová vlákna Práce na kyslíkový dluh Svalové vyčerpání Shrnutí glykolýzy pro …

57 57 Vztah vitaminů k metabolismu sacharidů ?

58 58 Thiamin – vitamin B 1 Denní potřeba: 1,5 mg Zdroj: maso, celozrnný chléb, kvasnice Nedostatek: zvýšená únava, svalová slabost, deprese choroba z nedostatku – beri-beri podílí se při oxidační dekarboxylaci pyruvátu nezbytný pro metabolismus sacharidů (a též ostatních živin)

59 59 Niacin – vitamin B 3, (vitamin PP) součást koenzymu NADH Denní potřeba: 20 mg Zdroj: maso, játra, vejce Nedostatek: pelagra součást koenzymu FAD Denní potřeba: 1,8 mg Zdroj: vejce, mléko, maso Nedostatek: kožní změny, postižení sliznice Kys.nikotinová Nikotinamid Riboflavin - vitamin B 2

60 60 Energetická bilance anaerobní glykolýzy Glukosa → pyruvát laktát 2 ATP Energetická bilance aerobní glykolýzy 38 ATP Glukosa → pyruvát acetyl-CoA citrátový cyklus

61 61 aerobní anaerobní Dostatečný přívod O 2 Vysoký zisk energie - 38 ATP produkt pyruvát → acetyl CoA Nedostatečný přívod O 2 Malý zisk energie – 2 ATP produkt pyruvát →laktát Význam – zisk energie při dějích,kdy je omezen přísun kyslíku tkáň nemá mitochondrie (ery,leu,..) Význam – zisk energie Glykolýza

62 62 Syntéza glukosy: z látek vzniklých katabolismem sacharidů z necukerných zdrojů glukosa glykolýza glukoneogeneze Vratné enzymové reakce 3 nevratné reakce Zpětný průběh glykolýzy 3 nevratné reakce nahrazeny jinými reakcemi pyruvát laktát glycerol glukogenní aminokyseliny Lokalizace: játra,ledviny Glukoneogeneze

63 63 glukosa Slouží jako zdroj NADPH a pentos Pentosový cyklus NADPHRibosa-5-fosfát  Biosyntetické Syntéza nukleových reakce kyselin a nukleotidů Lokalizace např.játra Zdroj energie Pentosový cyklus

64 64 probíhá převážně v játrech a ve svalech lokalizace - cytoplasma buněk Syntéza: Odbourání: glykogen: zásobní forma glukosy v buňkách zdroj energie játra: % hmotnosti jater po jídle 0,1 % hmotnosti jater po 24 hodinách hladovění sval: 1,5 % hmotnosti svalu (odbourání až při těžké svalové práci) Syntéza a odbourání glykogenu Glc → glc-6-P → glc-1-P →→→ glykogen Glc ← Glc-6-P ← glc-1-P ← ← glykogen

65 65 Hormonální regulace INZULIN ↓ Snižuje glukosu v krvi ↑ Stimulace glykolýzy x Inhibice glukoneogeneze ↑ Zvyšuje syntézu glykogenu (jaterní a svalové buňky) GLUKAGON ↑Zvyšuje glukosu v krvi ↑Stimuluje glukoneogenezi ↑Zvyšuje odbourání glykogenu (stimulace glykogenolýzy též adrenalinem, noradrenalinem, kortisolem)

66 66 Metabolismus lipidů

67 67 Trávení lipidů Schematicky Žaludek → duodenum → tenké střevo →……… Žaludek: začíná štěpení tuků (triacylglycerolů) žaludeční lipáza (hydrolýza esterových vazeb) Duodenum: štěpení tuků (triacylglycerolů) emulgace tuků – žlučové kyseliny pankreatická lipáza (hydrolýza esterových vazeb) triacylglyceroly -

68 68 fosfolipázy (štěpení esterových vazeb) fosfolipidy  fysofosfolipidy a mastné kyseliny (MK) cholesterolesteráza (štěpení esterové vazby) estery cholesterolu (CHE)  cholesterol (CHOL) a MK ● směsné micely (ŽK, MAG, MK, Lyso-PL, CHOL, lipofilní vitamíny) ● enterocyty – resorpce natrávených lipidů MK (krátký řetězec)  portální oběh resyntéza triacylglycerolů (MK dlouhý řetězec), cholesterolesterů, glycerofosfolipidů tvorba chylomikronů  lymfa  krev Tenké střevo : štěpení fosfolipidů (PL), esterů cholesterolu (CHE)

69 69 Metabolismus chylomikronů na chylomikrony v krvi působí lipoproteinová lipasa: štěpení triacylglycerolů na MK a glycerol mastné kyseliny přecházejí: - do tkání: metabolizovány  -oxidací - do tukových buněk: resyntéza TG (ukládání tuků) z chylomikronů se stávají chylomikronové zbytky (nesou cholesterol z potravy), jsou vychytávány játry MK TUKOVÁ TKÁŇ resyntéza TG TKÁNĚ energie JÁTRA LPL CH remnanty

70 70 Přeměna mastných kyselin na zásobní lipidy po jídle: - resorpce mastných kyselin z plazmy do tukových buněk (adipocytů) tuková buňka: - syntéza triacylglycerolů (TG) - ukládání tuku v tukových buňkách hladovění: - mastné kyseliny se uvolňují (z TG v adipocytech)zpět do krve resyntéza TG: tuková tkáň, játra, tenké střevo mléčná žláza

71 71 Odbourání mastných kyselin  - oxidace Lokalizace: mitochondrie (multienzymový komplex) Průběh: - aktivace MK navázáním na CoA (cytoplasma) - transport MK do mitochondrie ve vazbě na karnitin - opakující se sled reakcí:  - oxidace ∙ dehydrogenace (vznik FADH 2 ) ∙ hydratace ∙ dehydrogenace (vznik NADH) ∙ odštěpení acetyl-CoA Postupné zkracování MK o 2 C  RŘ (2ATP)  RŘ (3ATP)  CC (12 ATP)

72 72 Zvýšené odbourání MK  -oxidace acetylCoA CC ketolátky Acetoacetát 3-hydroxybutyrát aceton Význam: ve vodě rozpustné „palivo“ (některé periferní tkáně) Využití: extrahepatální tkáně - př. mozek Nadprodukce: hladovění či nekompezovaný diabetes mellitus vznik ketoacidosy

73 73 Biosyntéza mastných kyselin Lokalizace: cytoplasma (až na kyselinu palmitovou) (elongace MK - ER a mitochondrie) (desaturace – ER) Průběh: - výchozí látka - acetylCoA - zvrat  - oxidace (odlišné enzymy) - opakující se sled čtyř reakcí: spojování a redukce acetylCoA stejné meziprodukty jako při  -oxidaci 2 NADPH a 1ATP (na připojení 1 acetylCoA) Postupné prodlužování MK o 2 C

74 74 Biosyntéza triacylglycerolů 3 MK + glycerol TG Lokalizace syntézy TG Význam Tenké střevo syntéza chylomikronů Játra syntéza VLDL Tuková tkáň Mléčná žláza ukládání TG

75 75 Metabolismus VLDL TKÁNĚ TUKOVÁ TKÁŇ (resyntéza TG) Transport esterů cholesterolů do tkání JÁTRA KREV MK syntéza VLDL v játrech VLDL obsahují: TG+ CHOL + CHE + PL + apoproteiny na VLDL v krvi působí LPL: uvolňují se MK a glycerol mastné kyseliny přecházejí do tkání a do tukové tkáně (resyntéza TG) z VLDL se stávají LDL (obsahují CHE). LDL transportují cholesterol do tkání VLDL IDL LDL LPL

76 76 Metabolismus cholesterolu Příjem: 500 mg/ den - živ. tuky, žloutek, maso, játra 500 mg/ den – biosyntéza Transport cholesterolu v krvi: v lipoproteinech - v chylomikronech (po příjmu potravou) do jater, z jater ve VLDL - v LDL : transport cholesterolu do tkání - v HDL : transport cholesterolu z tkání zpět do jater Vylučování cholesterolu: játry - přeměna žlučové kyseliny, vyloučení žlučí (0,5g/den) - vyloučení nezměněného cholesterolu žlučí (0,5g/den) - přeměna na steroidní hormony (nepatrná část)

77 77 Cholesterol a riziko kardiovaskulárních onemocnění Hodnota cholesterolu v plasmě: < 5 mmol/l Zvýšený cholesterol v plasmě → další stanovení: podíl CHOL v frakci HDL a LDL - zvýšený LDL-cholesterol: riziko - zvýšený HDL-cholesterol: dobré

78 78 Příčiny: - zvýšený příjem cholesterolu potravou, - mutace LDL receptorů - modifikace LDL (oxidační stres, diabetes...) Je pohlcován makrofágy - vznikají pěnové buňky Ty se stávají základem aterosklerotického plátu, který zužuje průchodnost cévy Vysoká hladina LDL-cholesterolu LDL může pronikat porušenou stěnou cévní výstelky

79 79 Eliminace zvýšené hladiny cholesterolu snížení příjmu CHOL potravou (dieta) potlačení syntézy CHOL (inhibitory enzymů jako léky – statiny) snížení resorpce CHOL a žlučových kyselin - vláknina v potravě léky – pryskyřice (anexy – váží žlučové kyseliny) a zabraňují tak resorpci žlučových kyselin

80 80 Metabolismus proteinů

81 81 Trávení proteinů Schematicky Žaludek → duodenum → tenké střevo →……… Ústní dutina: žádné trávení bílkovin Žaludek: sekrece HCl – denaturace bílkovin, aktivace pepsinogenu pepsin – štěpení proteinu na polypeptidy chymosin - štěpení mléčné bílkoviny

82 82 trypsin, chymotrypsin, elastasa: štěpení polypeptidů na kratší polypeptidy další enzymy (karboxypeptidasy, aminopeptidasy) dokončení štěpení na aminokyseliny resorpce aminokyselin (AK) z trávicího traktu Tenké střevo :

83 83 Přehled metabolismu proteinů Intracelulární degradace GIT 1. syntéza proteinů 2. syntéza dusíkatých látek 3. odbourání AK

84 84 Přehled metabolismu AK NH 3 Acetyl-CoA meziprodukt citrátového cyklu CO 2, H 2 O, energie Glukosa, glykogen (z glukogenních AK) Mastné kyseliny, lipidy, ketolátky Neproteinové dusíkaté látky syntéza bílkovin močovina

85 85 Obecné rysy metabolismu AK AK je přeměňována na jinou dusíkatou látku např. dekarboxylací vznikají aminy, AK nebo její část se zabuduje do skeletu purinů nebo pyrimidinů AK je odbourávána odstraňuje se aminoskupina, AK se přeměňuje na acetylCoA nebo jiný meziprodukt citr. cyklu AK je zabudována do bílkoviny

86 86 Odbourání AK Jak se zbaví AK aminoskupiny? -Transaminační reakce (nejčastěji) - katalyzované aminotransferázami ( kofaktor-pyridoxal fosfát: zdroj vitamin B 6 ) AK + 2-oxoglutarát  oxokyselina + glutamát Jak se zbaví glutamát zbaví aminoskupiny? - Oxidační deaminace glutamátu glutamátdehydrogenázou glutamát + NAD + + H 2 O  NH oxoglutarát + NADH + H+

87 87 Jak se odstraní amoniak ? NH 3 je toxický ! - Syntéza močoviny: játra ureosyntetický cyklus CO NH 4 +  H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O + 2 H+ Močovina (urea) je krví transportována do ledvin a vylučována močí. ▪ zvýšená močovina v séru: porucha funkce ledvin (syndrom urémie) ▪ snížená močovina v séru: těžké jaterní poruchy (jaterní kóma) Spotřeba 3ATP na syntézu 1 mol močoviny - Syntéza glutaminu: Ve tkáních, kde neprobíhá syntéza močoviny se syntetizuje glutamin. Glutamin je transportní forma NH 2 skupiny - Syntéza alaninu: Amoniak vznikající ve svalu může být transportován i pomocí alaninu, který vzniká transaminací z pyruvátu. Alanin se pak transportuje do jater.

88 88 Dusíková bilance  N = příjem N /den - výdej N /den Příjem N - bilancuje se množství přijatých bílkovin. Výdej N - počítá se na základě koncentrace močoviny v moči Pozitivní dusíková bilance:  N > 0 růst, těhotenství, rekonvalescence Negativní dusíková bilance:  N < 0 metabolický stres, snížený příjem proteinů, těžké infekce, horečnatá onemocnění, operace, popáleniny Vyrovnaná dusíková bilance:  N  0 fyziologický stav dospělce

89 89 Metabolismus za různých stavů

90 90 Metabolismus glukosy po jídle Inzulin glukosa glykogen JÁTRA acetyl-CoA MK glukosa ERYTROCYTY CNS SVAL glukosa glykogen TG glukosa – zdroj energie - většina tkání - probíhá glykolýza ukládání glukosy - syntéza glykogenu - zásoba energie tvorba MK - syntéza lipidů - „tloustnutí“–zásoba energie“ V.PORTAE TUKOVÁ TKÁŇ

91 91 Resorpční fáze Játra: glc - glykolýza → acetyl CoA acetylCoA do CC a na syntézu MK (TG do VLDL) - syntéza glykogenu Krev: transport glc do tkání (sval-syntéza glykogenu, tukové buňky, CNS, ery) chylomikrony - v periferních tkáních LPL-uvolnění MK (MK vychytávány tukovými buňkami – TG) AK – pro tkáně syntetizující bílkoviny Glc a AK Lipidy Portální žíla chylomikrony –lymfou JÁTRA KREV INZULIN

92 92 Metabolismus glukosy delší dobu po jídle a při hladovění Glukagon (stresové hormony) glukosa glykogen JÁTRA glukosa ERYTROCYTY CNS SVAL TUKOVÁ TKÁŇ glukosa – nedostatek - organismus „šetří“ glukosou - nutno udržet hladinu glukosy dodání glukosy - glykogenolýza - glukoneogeneze glukosa - zdroj energie - erytrocyty, CNS (ostatní tkáně - využití MK) V.PORTAE glukoneogeneze MK

93 93 Postresorpční fáze - hladovění Příjem živin, chylomikrony, glc ,   GLUKAGON Udržet hladinu glukosy v krvi !! několik hodin po jídle glykogenolýza – glc doplňována do krve většina tkání (mimo CNS, ery) – metabolizují MK (místo glc) lipolýza v tukových buňkách – uvolnění MK do krve

94 94 Postresorpční fáze - hladovění hladovění (24-36hod) glukoneogeneze – zdroj glc v krvi odbourání svalových bílkovin – zdroj glukogenních AK tukové buňky – odbourání TG – uvolnění MK do krve většina tkání (mimo CNS, ery) – metabolizují MK MK – odbourány v játrech (acetylCoA) – syntéza ketonových látek tkáně, i CNS (mimo ery) – metabolizují ketonové látky hladovění dny až týdny adaptace organismu – omezení spotřeby energie omezení proteolýzy syntéza ketonových látek (limitovaná) zdroj energie – MK (dostupnost MK limituje délku hladovění)

95 95 Patologické stavy Diabetes mellitus Absolutní nebo relativní nedostatek inzulinu

96 96 Nadbytek glukagonu Nedostatek inzulinu Glukosa nevstupuje do buněk svalů, tukové tkáně Štěpení glykogenu Glukoneogeneze Uvolňování MK z tukové tkáně Vysoká hladina glukosy v krvi Glukosa v moči – glukosurie Tvorba ketonových látek – ketoacidosa (aceton v moči a dechu) Diagnostický nález

97 97 Dlouhodobé komplikace při diabetu Neenzymová glykace proteinů glukosa se váže na koncové -NH 2 skupiny proteinů změna vlastností glykovaných proteinů tvorba volných radikálů během glykace Glykovaný hemoglobin Využití pro diagnostiku diabetu v

98 98 Diagnostika diabetu Hodnota glykemie Ref.hodnota: 3,3-5,6 mmol/l Kritické hodnoty glykemie: nalačno kdykoli po jídle 7 mmol/l krev mmol/l krev 8 mmol/l plazma 12 mmol/l plazma ! Stanovení : diagnostické proužky – osobní glukometr analyzátory

99 99 Glukometry Accu-Chek ® Glukotrend 2 Accutrend® GCT Postup práce s glukometrem

100 100 Glykovaný hemoglobin HBA 1c monitoruje hladinu glukosy během uplynulých dní Ref.hodnoty: 2,8-4,0 % celkového hemoglobinu Stanovení : analyzátory Kriteria kompenzace diabetu: Výborná……………………...  4,5 % Uspokojivá ……………… ,5- 6,0 % Neuspokojivá…………………  6,0 %

101 101 Glukosový toleranční test (v případě hraničních hodnot glykemie) Po předchozím lačnění je pacientovi podána glukosová zátěž (75 g/300 ml vody) Sleduje se hladina glukosy po 1 a 2 h Normální tolerance glukosy Porušená tolerance glukosy Diabetes mellitus Další stanovení mikroalbuminurie (diabetická nefropatie)

102 102 Stanovení v moči Diagnostické proužky Micral II : hodnocení mikroalbuminurie Diagnostické proužky: analýza významných komponent moče např.: glukosa, ketolátky


Stáhnout ppt "1 Biochemie 3.část © Biochemický ústav LF MU 2008 - (H.P.)"

Podobné prezentace


Reklamy Google