glukóza *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Transkript

1 Prezentace navazuje na základní znalosti Biochemie, stavby a transportu přes y Doplňující prezentace: Proteiny, Sacharidy, Stavba, Membránový transport, Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa) spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách popř. praktických cvičeních. Varianta pro tisk, která je k dispozici na internetu obsahuje jen statické popisy těchto procesů. Symbol označující odkaz na animaci z internetu, kterou studenti mohou sami kdykoli otevřít Katedra zoologie, PřF UP Olomouc Odkaz na doplňující prezentaci, z které byl snímek převzat EXTRACELULÁRNÍ trávení sacharidů Trávení sacharidů : přehled MONO-, Disacharidy Ústa amyláza slin Tenké střevo amyláza produkována slinivkou břišní Štěpení resp. další metabolické přeměny v buňkách ŠKROB epitel tenké tenkého stř střeva disachará disacharázy glykogen celuló celul óza chitin zásobní, tělu vlastní (játra, svaly) amylá amyláza laktó laktóza sacharó sacharóza maltó maltóza Metabolismus sacharidů je ovlivňován inzulinem a glukagonem (hormony slinivky břišní) POLYSACHARIDY sliny, slinivka břišní disacharázy produkované epitelem tenkého střeva Přes epitel tenkého střeva pouze ve formě monosacharidu Rychlost trávení a vstřebávání sacharidů závisí na stavbě (složitosti) jejich molekuly. V potravě štěpí přežvýkavci za pomoci symbiotických bakterií maltóza štěpení v játrech je stimulováno hormonem glukagonem Chytinázy jen vzácně u některých hlodovcu a netopýrů glukó glukóza 1

2 Vstřebávání sacharidů Probíhá přes epitel v tenkém střevě Vstřebávají se pouze monosacharidy: především glukóza, ale i fruktóza, galaktóza (složitější sacharidy musí být nejprve štěpeny enzymaticky extracelulárně) Vstřebávání je spojeno s transportem monosacharidů přes buněčné y Existuje několik n způsob sobů, kterými je glukóza transportována na přes buněč ěčné y 1. Přenašečový PASIVNÍ transport glukózy (usnadněná difůze) cose ransporter GLUT umožňuje vstup glukózy do buněk pasivně (nevyžaduje energii) Typy glukózových transportérů GLUT 1 vyskytují se ve většině buněk těla ; V dospělosti nejčetnější výskyt v ách erytrocytů a nervových b. Velmi citlivé ke koncentraci glukózy (adaptace k vysokým nárokům buněk CNS) ; výskyt v játrech, pankreatu a epitelech tenkého střeva a ledvin GLUT 3 výskyt v neuronech GLUT 4 výskyt v buňkách inzulinem regulovaných tkání jako je kosterní svalovina a tuková tkáň GLUT 5 výskyt v epitelu tenkého střeva; ve skutečnosti transporter pro fruktózu (GLUT 6 - GLUT 12 : stále předmětem výzkumu) T 2. Sekundární aktivní transport: SGLT = Sodium GLucose Transport Sekundární aktivní transport: jsou transportovány po směru koncentračního a s sebou strhnou glukózu proti směru koncentračního SGLT: glukózový transportér Koncentrační gradient a udržovaný na ě prostřednictvím K+ pumpy je využíván, mimo jiné, dalšími přenašeči ( aktivní transport) Ve směru koncentračního PASIVNÍ Proti koncentračnímu AKTIVNÍ Primární aktivní transport: a K+ jsou aktivně pumpovány Proti směru koncentračního A vytváří tak trvalý gradient V koncentraci a K+ SYMPORT 2

3 SGLT: glukózový transportér Transport glukózy : přehled Koncentrační gradient a udržovaný na ě prostřednictvím K+ pumpy je využíván, mimo jiné, dalšími přenašeči ( aktivní transport) PASIVNÍ transport : GLUT Ve směru koncentračního PASIVNÍ Proti koncentračnímu AKTIVNÍ Většina tkání v těle: GLUT 1 do buňky Kosterní svalstvo Tuková tkáň GLUT 4 do buňky (inzulin-závislé) Jaterní buňky do buňky (syntéza glykogenu) z buňky (glykogenolýza) Epitel tenkého střeva vnější a GLUT 5 fruktóza do buňky vnitřní a glukóza a fruktóza z buňky SYMPORT SEKUNDÁRN RNÍ AKTIVNÍ transport : SGLT Epitel tenkého střeva vnější a -glu transporter aktivně dovnitř buňky sacharidů přes epitely SGLT aktivní tr. Lumen střeva (ledvin) Gal Apikální a GLUT 5 Pasivní trans. INTRACELULÁRNÍ štěpení sacharidů kóza (C6) transportována přes u glykolýza 2x Pyruvát (3C) Pyruvát (3C) Acetyl CoA CO 2 Laktát (3C) ADP Na/K pumpa Aktivní transport Gal Bazální a Extracelulární tekutina Pasivní tr. Pasivní tr. elektron s vysokou energií vázaný na NADH FADH 2 (red.f.) O 2 Krebsův cyklus H 2 O CO 2 NAD+ Elektronový FAD (oxid.f.) transportní řetězec 2x ADP 36-38x 3

4 Nobelovy ceny k tématu sacharidů Sir Hanz Adolf Krebs INTRACELULÁRNÍ štěpení sacharidů SACHARIDY v POTRAVĚ CYKLUS KYSELINY CITRONOVÉ 1953 Nobelova cena Reverzibilní FOSFORYLACE proteinů za fyziologii a lékařství EXTRACELULÁRNÍ TRÁVENÍ SACHARIDŮ Detekce glukózy (nad 5,5mmol/l) buňkami pankreatu INZULIN sekrece buňkami pankreatu Stimulace buněk k příjmu glukózy (prostřednictvím Inzulinových receptorů Erwin G. KREBS 1992 Nobelova cena Edmont H. Fischer za fyziologii a lékařství GLUKÓZA V KRVI INTRACELULÁRNÍ ŠTĚPENÍ SACHARIDŮ Nobelovy ceny k tématu sacharidů Frederick G. BANTING Objev INZULÍNU NU + Chemicky řízený K kanál je otevřený buněk slinivky břišní K Pomalý málo 1923 Nobelova cena 1923 za lékařství a fyziologii John MACLEOD NÍZKÁ GLYKÉMIE 4

5 buněk slinivky břišní buněk slinivky břišní Otevření napětím řízeného Ca2+ kanálu Otevření napětím řízeného Ca2+ kanálu Uzavření chemicky řízeného K kanálu K Akční potenciál Uzavření chemicky řízeného K kanálu K Akční potenciál Intenzivní Pomalý dostatek málo Intenzivní Pomalý dostatek málo SEKRECE INZULINU ZVÝŠENÁ NÍZKÁ GLYKÉMIE ZVÝŠENÁ NÍZKÁ GLYKÉMIE 5