METABOLISMUS SACHARIDŮ

PRINCIP Rozštěpené sacharidy – vstřebávání střevní sliznicí do krevního oběhu – dopraveny vrátnicovou žílou do jater. V játrech – enzymaticky hexózy štěpeny na GLUKÓZU – vyplavována do krve glykémie (0,8 – 1,2 g/l) hypoglykémie – nad 1,2 g/l hyperglykémie – pod 0,7 g/l

PRINCIP Monosacharidy podléhají v buňkách řadě přeměn – katabolických i anabolických (řídí se okamžitým stavem glykémie) - tyto cukry – aktivovány – fosforylací na CUKERNÉ FOSFÁTY - aktivace – kinázy – vytvořeny příslušné 6 – fosfáty – donorem fosforylové skupiny je ATP - tedy: hexoza + ATP hexoza-6-fosfát

PRINCIP - pomocí jaterních enzymů mohou tyto fosfáty přecházet jeden v druhý glukóza-6-fosfát a fruktóza -6-fosfát - všechny buňky získávají energii z oxidačních reakcí (látky přibírají kyslík, odštěpují vodík nebo ztrácejí elektrony)

REAKCE Reakce mohou probíhat buď: 1. za přístupu kyslíku – AEROBNÍ BIOLOGICKÁ OXIDACE 2. bez přístupu kyslíku – ANAEROBNÍ BIOLOGICKÁ OXIDACE

b) rezervních polysacharidů Glukosa-6-fosfát - klíčová látka celého metabolismu sacharidů - podléhá celé řadě přeměn aerobního i anaerobního metabolismu - přes glu-6-P probíhá též zpětná výstavba tělních sacharidů - organismus využívá: a) sacharidů z potravy b) rezervních polysacharidů

1.ŠTĚPENÍ SACHARDŮ PŘI TRÁVENÍ POTRAVY oligo a polysacharidy – hlavní podíl sacharidů přijímaných potravou odbourávají se hydrolyticky na monosacharid GLUKÓZU odbourávání pomocí enzymů

2. ŠTĚPENÍ REZERVNÍCH POLYSACHARDŮ štěpení GLYKOGENU (játra, svaly) probíhá fosforolyticky, postupným přenášením zbytků glukózy z konců řetězců za vzniku glukóza-1-fosfátu (katalyzováno glykogenfosforylázou) Glu-1-P : Coriho ester (1942 – manželé Coriovi) tento způsob štěpení – energeticky výhodný – organismus šetří 1 molekulu ATP

ODBOURÁVÁNÍ GLU-6-P glu-6-P je odbouráván různými mechanismy na tří nebo čtyř uhlíkaté produkty Existují 4 cesty odbourávání, přičemž: všechny cesty mají stejné meziprodukty používají stejné enzymy mají různé reakční stupně, které se v jiných cestách nevyskytují

Kyselina mléčná (laktát) pracují-li svalové buňky přechodnou dobu velice intenzivně – přechází kyselina mléčná ve velkém množství z buněk do krve – při odpočinku je pak odváděna do jater – tam se opět mění přes pyruvát na glukózu Svalová únava – přechodné okyselením (je podmíněno glykolytickým odbouráváním molekul neutrální glukózy na dvě molekuly karboxylové kyseliny)

1.PŘEMĚNA PYRUVÁTU NA LAKTÁT – anaerobní způsob V klidu nebo při mírné práci – svaly zásobeny kyslíkem – probíhají respirační procesy – k regeneraci NADP + dochází v dýchacím řetězci Během intenzivní práce – nedostatečné zásobení svalů kyslíkem – redukovaný koenzym NADH přechází z glycer-3-fosfátdehydrogenázy na jiný koenzym a reoxiduje se na něm reakce s pyruvátem – ten se redukuje na laktát

1.PŘEMĚNA PYRUVÁTU NA LAKTÁT – anaerobní způsob u průměrně aktivního člověka – 120g laktátu /24 hodin ve svalech se přeměňuje na pyruvát jen asi 20-25% nahromaděného laktátu zbytek odchází do jater a tam se použije k doplnění glykogenu

2. PŘEMĚNA PYRUVÁTU NA ACETYL-CoA – aerobní způsob kvantitativně nejdůležitější reakce pyruvátu přeměna pyruvátu na acetyl-CoA : OXIDAČNÍ DEKARBOXYLACE jeho prostřednictvím se odbourávání sacharidů zapojuje do biologických oxidací – acetyl-CoA vstupuje do Citrátového cyklu, v něm odebrané atomy vodíku postupně přenášeny do DŘ, kde se slučují s kyslíkem za uvolnění energie celý proces odbourávání pyruvátu – v mitochondriích

PENTÓZOVÝ CYKLUS (PC) glukóza – buněčné palivo energie z molekul sacharidů – může být převedena i na jiné energeticky bohaté sloučeniny než ATP jedná se o NADPH – donorem H a elektronů pro biosyntézy redukční povahy výrobu NADPH – umožňuje PC PC umožní úplnou oxidaci hexozy na CO2

PENTÓZOVÝ CYKLUS (PC) s tím spojené dehydrogenace poskytují atomy vodíku, které se vážou na NADP+ a převádějí jej na NADPH PC – zdrojem ribosafosfátu - pro syntézu NK a nukleotidových faktorů probíhá v jaterních buňkách (ne ve svalech!) PC neumožňuje výrobu ATP – je pouze doplňkovým cyklem

PENTÓZOVÝ CYKLUS (PC) zpracuje se jím asi 30% glukózy velice intenzivní proces v mléčných žlázách, tukových tkáních, v leukocytech probíhá i v rostlinách – zpracuje se jím 20- 30% sacharidů PC používají i některé mikroorganismy

GLUKONEOGENEZE – biosyntéza sacharidů vznik glukózy či glykogenu z necukerných substrátů – doplnění hladiny cukrů v organismu a) z laktátu nebo pyruvátu b) z glykogenních aminokyselin (Ala, Arg, Cys, His,…) c) z jakéhokoliv meziproduktu, který může být přeměňován přes pyruvát – vzniká v hepatocytech – hlavní reakce v matrix MTCH