CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ KREBSŮV CYKLUS

Prezentace na téma: "CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ KREBSŮV CYKLUS"— Transkript prezentace:

1 CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ KREBSŮV CYKLUS
Fyziologie a fyziologie zátěže Fakulta tělesné kultury

2 Série reakcí, ve kterých je metabolizován acetyl-koenzym A (acetyl-CoA)
na CO2 a atomy vodíku

3 Alfa-ketoglutarát (5C)
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP

4 Alfa-ketoglutarát (5C)
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 dehydrogenáza NADH + H+ dekarboxyláza Acetyl-CoA (2C) citrátsyntáza Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ dehydrogenáza NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) dekarboxyláza NAD+ CO2 Fumarát (4C) dehydrogenáza NADH + H+ FADH2 dehydrogenáza Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD dekarboxyláza Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ dehydrogenáza NADH + H+ GDP

5 + tvorba 1 GTP, který je okamžitě přeměněn na ATP.
Přeměna pyruvátu na acetyl-CoA a každá otočka cyklu poskytuje 4 NADH a jeden FADH2 pro oxidaci přes flavoprotein-cytochromový řetězec + tvorba 1 GTP, který je okamžitě přeměněn na ATP.

6 Alfa-ketoglutarát (5C)
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP

7 Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce)
poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce.

8 Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce)
poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce. Aktivizují ATP-syntázu k produkci ATP z ADP a Pi. ATP ATP ATP H2+ NADH + H+ 3 2 1 NAD+ ADP+Pi ADP+Pi ADP+Pi

9 Pyruvát (ale také tuky a ostatní redukované uhlíkaté řetězce)
poskytují vodík pro NAD+ a FAD+ a ty putují podél flavoprotein-cytochromového řetězce. Aktivizují ATP-syntázu k produkci ATP z ADP a Pi. ATP ATP H2+ FADH + H+ 2 1 FAD+ ADP+Pi ADP+Pi

10 NAD+ + H2+ + 3 ADP = NADH + H+ + 3 ATP
FAD+ + H ADP = FADH + H+ + 2 ATP

11 glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát NAD+ NADH+ + H+ laktát pyruvát

12 glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát NAD+ NADH+ + H+ Krebsův cyklus pyruvát 3 ATP

13 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY
glyceraldehyd 3-P 1,3-di P glycerát 3 ATP

14 Alfa-ketoglutarát (5C)
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP

15 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY
glyceraldehyd 3-PV 1,3-di P glycerát 3 ATP 3 ATP pyruvát acetyl CoA

16 Alfa-ketoglutarát (5C)
Pyruvát (3C) NAD+ CO2 NADH + H+ Acetyl-CoA (2C) Oxalacetát (4C) Citrát (6C) NAD+ NADH + H+ Malát (4C) Izocitrát (6C) NAD+ CO2 Fumarát (4C) NADH + H+ FADH2 Alfa-ketoglutarát (5C) Sukcinát (4C) P FAD Sukcinyl-CoA (4C) CO2 GTP NAD+ NADH + H+ GDP

17 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY CELKEM
glyceraldehyd 3-PV 1,3-di P glycerát 3 ATP 3 ATP pyruvát acetyl CoA Krebsův cyklus 12 ATP 18 ATP CELKEM Z 1 MOLEKULY GLUKÓZY 2 MOLEKULY GLYCERLDEHYDU Z 1 MOLEKULY GLUKÓZY ATP

18 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY
Z 1 MOLEKULY GLUKÓZY AEROBNĚ 36 ATP ANAEROBNÍ GLUKOLÝZA ATP Z GLUKÓZY CELKEM ATP

19 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLYKOGENOLÝZY
Z 1 MOLEKULY GLYKOGENU AEROBNĚ 36 ATP ANAEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA ATP Z GLYKOGENU CELKEM ATP

20 ENERGETICKÝ ZISK AEROBNÍ GLUKOLÝZY NEBO GLYKOGENOLÝZY
AEROBNÍ GLUKOLÝZA JE 19-KRÁT ÚČINNĚJŠÍ (EFEKTIVNĚJŠÍ, VÝNOSNĚJŠÍ) NEŽ ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA 38 ATP : 2 ATP = 19 : 1 AEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA JE 13-KRÁT ÚČINNĚJŠÍ (EFEKTIVNĚJŠÍ, VÝNOSNĚJŠÍ) NEŽ ANEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA 39 ATP : 3 ATP = 13 : 1

21 FOSFORYLÁZA Kaskádový sled reakcí, při kterých je fosforyláza aktivována adrenalinem na beta-adrenergních receptorech v játrech. 1. Adrenalin aktivuje na beta-receptorech adenylátcyklázu, která katalyzuje přeměnu ATP na cAMP.

22 Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP

23 FOSFORYLÁZA 2. cAMP aktivuje proteinkinázu A a katalyzuje přechod fosfátové skupiny na inaktivní fosforyláza-b-kinázu a tím ji mění na aktivní formu.

24 fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-b-kináza
Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP Proteinkináza A Inaktivní fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-b-kináza

25 FOSFORYLÁZA 3. Fosforyláza-b-kináza katalyzuje fosforylaci a následnou aktivaci fosforylázy.

26 fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-a-kináza
Beta-receptor Adrenalin Adenylátcykláza ATP cAMP Proteinkináza A Inaktivní fosforyláza-b-kináza Aktivovaná fosforyláza-a-kináza Fosforyláza b + ATP Fosforyláza a Glykogen Glukóza-1-fosfát

27 McArdleův syndrom V kosterním svalu se hromadí glykogen,
protože v něm není dostatek svalové glykogen-fosforylázy. Svalová bolest Ztuhnutí svalů při námaze Výrazně snížená svalová výkonnost PROČ?

28 Podání adrenalinu těmto nemocným zvyšuje glykémii.
McArdleův syndrom Sval nedovede štěpit glykogen tak, aby mohl poskytnout energii pro svalovou kontrakci. Glukóza z krve stačí pokrýt pouze potřeby svalové práce velice nízké intenzity. Podání adrenalinu těmto nemocným zvyšuje glykémii. O ČEM TO SVĚDČÍ?

29 McArdleův syndrom Jaterní fosforyláza funguje normálně, nefunkční je pouze svalová fosforyláza.

30 Zásobní substráty Glykogen - muž, 70 kg - 500 g = 2.500 kcal,
z toho 400 g (2000 kcal) ve svalu, 100 g (500 kcal) v játrech. Glukóza - 20 g (100 kcal) Tuk – kcal (asi 80% všeho paliva v těle) Proteiny – (asi 18%) - běžně nevyužitelné

31 Svaly Mozek erytrocyty.
v klidu, při lehké práci a v průběhu regenerace spotřebovávají mastné kyseliny. Mozek hladovějícího člověka spotřebuje v klidu asi % glukózy, většinu zbylé glukózy spotřebují v klidu erytrocyty.

32 Při tělesné práci Zvýšené energetické nároky zahájí cestou zvýšené sympatikotonie a zvýšené produkce adrenalinu glykogenolýzu ve svalech a zvýší spotřebu glukózy ve svalech. Zpočátku při glykogenolýze v játrech stoupá glykémie, při dlouhotrvající práci může glykémie klesnout a naopak se zvýší glukoneogeneze. Klesá plazmatický inzulín, stoupají glukagon a adrenalin.

33 Klesá plazmatický inzulín, stoupají glukagon a adrenalin.
Při tělesné práci Klesá plazmatický inzulín, stoupají glukagon a adrenalin. inzulín glukagon adrenalin

34 V průběhu zotavení je jaterní glykogen okamžitě doplňován glukoneogenezí, zatímco glykogenolýza je redukovaná. Hladina inzulínu strmě stoupá, hlavně v jaterní krvi (podporuje ukládání glykogenu).

35 INZULÍN PŘI PRÁCI INZULÍN PŘI ZOTAVENÍ