METABOLISMUS SACHARIDŮ

Transkript

1 METABOLISMUS SACHARIDŮ

2 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

3 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

4 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)

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

6 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

7

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

9

10 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

11 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

12

13

14 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)

15

16 1.PŘEMĚNA PYRUVÁTU NA LAKTÁT anaerobní způsob a) V klidu nebo při mírné práci svaly zásobeny kyslíkem probíhají respirační procesy k regeneraci NADP + dochází v dýchacím řetězci b) 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

17 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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23

24