1 / 106

GLYKOLÝZA

GLYKOLÝZA. FYZIOLOGIE A FYZIOLOGIE ZÁTĚŽE FAKULTA TĚLESNÉ KULTURY UP OLOMOUC. PŘEHLED METABOLISMU. Dvě hlavní alternativy tvorby energie pro svalovou činnost: 1. Glykolýza - výhradně sacharidy

quamar-conrad
Télécharger la présentation

GLYKOLÝZA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GLYKOLÝZA FYZIOLOGIE A FYZIOLOGIE ZÁTĚŽE FAKULTA TĚLESNÉ KULTURY UP OLOMOUC

  2. PŘEHLED METABOLISMU • Dvě hlavní alternativy tvorby energie pro svalovou činnost: 1. Glykolýza - výhradně sacharidy 2. Oxidativní fosforylace - 85% regenerace ATP, může utilizovat sacharidy, tuky a aminokyseliny

  3. PŘEHLED METABOLISMU • Dvě hlavní alternativy tvorby energie pro svalovou činnost: 1. Glykolýza 2. Oxidativní fosforylace S S T B + +

  4. PŘEHLED METABOLISMU • Aminokyseliny(AK) vznikají a) normálním rozkladem bílkovin (proteinů) b) z nadbytku proteinů v potravě (nemohou být okamžitě využity a přeměněny na tuk nebo glukózu)

  5. PŘEHLED METABOLISMU • Většina tuku je uložená v tukových buňkách (adipocytech) • Menší množství v jiných buňkách, např. svalových • Při zvýšených metabolických nárocích nervové a hormonální signály vedou k rozložení tuků na mastné kyseliny (MK), které se uvolňují do krve a jsou odváděny k buňkách, které je využijí

  6. TUK

  7. MK + glycerol OXIDATIVNÍ FOSFORYLACE CÉVA

  8. PŘEHLED METABOLISMU • Zásoby sacharidů nejsou velké a) játra - glykogen(GG) (polymer tvořený jednotlivými molekulami glukózy, které jsou spojené) b) svaly - glykogen c) glukóza (GL) - krev a extracelulární tekutiny • GL jediným energetickým zdrojem pro mozek, erytrocyty a částečně pro ledviny • GL je potřebná k uložení MK v adipocytech • Potřeba GL je stálá, není jí mnoho k dispozici, proto její využití je přísně regulováno.

  9. PŘEHLED METABOLISMU • Většina GL pochází ze vstřebaných sacharidů (nejvíc ve formě škrobu, laktózy, volné GL a fruktózy) • Limitovaná kapacita pro tvorbu z nesacharidových zdrojů - glukoneogeneze (AK, laktát, glycerol) • Využívá se při potřebě sacharidů, jejichž množství je nízké

  10. PŘEHLED METABOLISMU • Klasifikace sacharidů a) monosacharidy (GL, fruktóza, galaktóza) - 6 uhlíků - hexózy b) disacharidy - spojené 2 monosacharidy sukróza = GL + fruktóza laktóza = GL + galaktóza c) polysacharidy (zejména škrob - významný zdroj sacharidů) Sacharidy se vstřebávají pouze ve formě monosacharidů

  11. PŘEHLED METABOLISMU • Do krve se vstřebávají GL, fruktóza (ovoce) a galaktóza (mléčný cukr) • Transport do jater a) galaktóza konvertována na GL b) fruktóza konvertována na GL 6-fosfát

  12. GL fruktóza játra galaktóza CÉVA

  13. GALAKTÓZA GL játra FRUKTÓZA GL 6-fosfát

  14. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI • Normální koncentrace GL v krvi (euglykémie) asi 5 mmol/l = 90 mg/100 ml krve • Po jídle stoupá až na 9 mmol/l (hyperglykémie), u nestabilizovaného diabetu až na 20 mmol/l • Opakem je hypoglykémie (např. 2 mmol/l) (dlouhodobé hladovění, několikahodinová intenzivní pohybová aktivita bez přísunu sacharidů)

  15. EUGLYKÉMIE GL GL GL GL GL GL

  16. HYPERGLYKÉMIE GL GL GL GL GL GL GL GL GL GL GL

  17. HYPOGLYKÉMIE GL GL GL

  18. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI • Koncentrace GL v krvi a v mimobuněčné tekutině je vyšší než uvnitř buněk gradient pro vstup GL do buněk • GL je hydrofilní, proto přechází špatně přes hydrofobní buněčnou membránu • GL potřebuje transportér transportní proteiny GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4, GLUT5 tzv. zprostředkovaná difúze

  19. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI Jednotlivé transportní proteiny se liší kinetickými parametry a nacházejí se v rozdílných tkáních Vstup do některých buněk je regulovaný, … do jiných neregulovaný

  20. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI Neregulovaný - závisí pouze na koncentračním gradientu - zejména buňky primárně závislé na GL (erytrocyty, mozek a ledviny), ale také hepatocyty (jaterní buňky)

  21. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI Regulovaný - velké tkáně (kosterní svaly, tuková tkáň, srdeční sval) Primárně pomocí GLUT4, který je regulován inzulínem

  22. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL Inzulín se váže na inzulínový receptor a fosfátová skupina z ATP (adenozin-tri-fosfát) se váže na proteinovou molekulu glykémie inzulín

  23. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL Fosforylace proteinů změní jejich vlastnosti = translokace GLUT4 z intracelulárních zásobních míst k buněčné membráně glykémie inzulín

  24. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL Inzulín tím zvýší maximální rychlost transportu Vmax ale pouze v těch buňkách, které mají geny GLUT4 (sval a tuk) glykémie inzulín

  25. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL Pracující sval má zvýšenou schopnost získávat GL z krve i nezávisle na vlivu inzulínu!!! glykémie ! inzulín

  26. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL Tento vliv svalových kontrakcí přetrvává i v časné fázi zotavení = doplnění zásob energetických zdrojů glykémie inzulín

  27. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI INZULÍN polypeptid produkovaný-buňkami pankreatu hlavní regulátor transportu GL inzulín glykémie glykémie inzulín

  28. VYUŽITÍ GLUKÓZY BUŇKAMI Stejnosměrné tendence inzulín glykémie glykémie inzulín

  29. Při prolongované zátěži (např. maraton) musí být GL dodána formou potravy (udržení euglykémie) neboť pracující sval má zvýšenou kapacitu získávat GL z krve MOŽNOST VZNIKU HYPOGLYKÉMIE!!!

  30. FOSFORYLACE GLUKÓZY • GL v buňce - modifikována přenosem terminálního fosfátu z ATP na uhlík č. 6 GL a vznikne GL 6-P GL + ATP GL 6-P + ADP Hexokináza Glukokináza Mg2+ Fosforylovaná GL je uzavřená v buňce!

  31. Hexokináza ATP ADP Mg2+ Adenosindifosfát + P 5 6 4 1 3 2

  32. FOSFORYLACE GLUKÓZY • Reakce je ireverzibilní (uvolnění velké energie) • Reakci katalyzují 4 enzymy hexokináza (HK) I, II, III, IV • HK IV = glukokináza (GK - nachází se v játrech) JAKÝ JE ROZDÍL MEZI HK IVA OSTATNÍMI HK?

  33. FOSFORYLACE GLUKÓZY Rozdíl mezi GK a ostatními HK: • GK je pouze v játrech a pankreatu, ostatní ve všech buňkách. • GK má větší specifitu pro glukózu. • Hladina GK se zvyšuje působením inzulínu a záleží na množství GL ve v. portae. • Množství HK I, II a III v buňkách zůstává stejné,

  34. štěpení na triózy Embdenova-Meyerhofova dráha dekarboxylací na pentózy přes 6 P-glukonát přímá oxidační dráha (hexosomonofosfátový zkrat) Katabolismus glukózy

  35. REAKCE GLYKOLÝZY(ANAEROBNÍ GLYKOGENOLÝZA) GLYKOLÝZA = = ROZŠTĚPENÍ GLUKÓZY Glukóza + 2 ADP + 2 Pi = 2 laktáty + 2H+ + 2 ATP REAKCE PROBÍHÁ V CYTOPLAZMĚ BUNĚK JÁTRA, SVALY A MYOKARD OBSAHUJÍ GLYKOGEN GLYKOGEN SE ROZKLÁDÁ NA GLUKÓZO 6-FOSFÁT, KTERÝ VSTUPUJE DO REAKCÍ GLYKOLÝZY.

  36. Proces tvorby glykogenu • GLYKOGENEZE (ze sacharidů, konkrétně z G 6-P) • GLYKONEOGENEZE (z neglukózových molekul na glukózu) • Vzájemné přeměny mezi sacharidy, proteiny a tuky možné.

  37. Glukóza Glykogen Glukóza 6-P Pyruvát oxidace Laktát

  38. ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA MUSÍ KONČIT VYTVOŘENÍM LAKTÁTU Glukóza Glykogen Glukóza 6-P Pyruvát oxidace Laktát

  39. Glukóza Glykogen Glukóza 6-P CYTOPLAZMA Pyruvát Laktát

  40. Hlavní význam glykolýzy 1. Tvorba energie ve formě ATP. 2. Tvorba pyruvátu pro finální oxidaci v mitochondriích.

  41. JEDNOTLIVÉ REAKCE GLYKOLÝZY

  42. Hexokináza ATP ADP Mg2+ Adenosindifosfát + P 5 6 JEDNOTLIVÉ REAKCE GLYKOLÝZY 4 1 3 2

  43. Glykogen Fosforyláza ATP ADP Mg2+ Glukóza 6-P Glukóza Hexokináza Glukóza fosfát izomeráza Fruktóza 6-P IZOMERACE - bez energetických nároků

  44. ATP ADP Mg2+ Fruktóza 6-P Fruktóza 1,6-difosfát Fosfofruktokináza (PFK) DOMINANTNÍ REGULÁTOR GLYKOLÝZY

  45. Fruktóza 1,6-difosfát 6C Aldoláza 3C + 3C Trióza Trióza Glyceraldehyd 3-P Dyhydroxyaceton P Nemůže se uplatnit při glykolýze! Trióza P-izomeráza

  46. BEZ ENERGETICKÝCH NÁROKŮ Fruktóza 1,6-difosfát Aldoláza Trióza Trióza Glyceraldehyd 3-P Dyhydroxyaceton P Nemůže se uplatnit při glykolýze! Trióza P-izomeráza Molekula glukózy (6 C) se rozštěpila na 2 molekuly glyceraldehydu 3-P.

  47. glyceraldehyd fosfát dehydrogenáza glyceraldehyd 3-P přeměna aldehydové skupiny na acidovou skupinu anhydrátová vazba bohatá na energii + NAD+ Pi 1,3-di P glycerát NADH+ + H+ ADP fosfoglycerát kináza 3-P glycerát ATP

  48. V tento okamžik je energetický zisk nulový

  49. V tento okamžik je energetický zisk nulový ATP ADP Mg2+ Glukóza 6-P Glukóza Hexokináza Spotřeba první molekuly ATP

  50. V tento okamžik je energetický zisk nulový ATP ADP Mg2+ Fruktóza 6-P Fruktóza 1,6-difosfát Fosfofruktokináza (PFK) Spotřeba druhé molekuly ATP

More Related