Osnovni principi uravnavanja metabolizma OH in maščob

Question 1

najpomembnejša metabolična goriva v človeku

Answer 1

glukoza, maščobe, ketonska telesa, proteini (med stradanjem se razgrajujejo proteini, AK se uporabljajo kot vir ogljika v glukoneogenezi)

Question 2

Katera tkiva lahko kot gorivo uporabljajo glukozo in katera maščobe? Katera tkiva so popolnoma odvisna od glukoze?

Answer 2

glukoza = vsa tkiva
maščoba = le nekatera, npr mišice, ne pa možgani, mrežnica
samo glukoza = eritrociti, mrežnica

Question 3

Glede na kaj je na osnovni ravni uravnavan metabolizem?

Answer 3

glede na razpoložljivost substrata in količino aktivne oblike encima

Question 4

Kdaj so energetski procesi inhibirani?

Answer 4

Ko je v organizmu dovolj E, kar se kaže kot visoka [ATP] in [NADH]

Question 5

Kako se kaže nizek nivo E v celici?

Answer 5

visoke koncentracije [AMP], [NAD+]

Question 6

Kot kaj delujejo AMP in NAD+?

Answer 6

so pogosti alosterični modulatorji encimov metabolizma OH in maščob

Question 7

katera tkiva uporabljajo katera metabolna goriva?

Answer 7

glukoza –> vsa tkiva
maščobe –> le nekatera npr. mišice
ketonska telesa –> možgani, črevesna sluznica

Question 8

kako se uravnava aktivnost encima?

Answer 8

• alosterična modulacija
• kovalentne modifikacije
• prisotnost encima v kompartmentu
• vezava z regulatornim proteinom
• produktna inhibicija

Question 9

pomen kompartmentalizacije razen uravnavanje aktivnosti encima?

Answer 9

da lahko procesi razgradnje in izgradnje potekajo, čeprav imajo iste intermediate

Question 10

primeri uravnavanja metabolizma z NADH/NAD+ in ATP/AMP

Answer 10

glikoliza:

• ATP in NADH inhibirata PDH, PFK1, piruvat kinazo
• ADP in AMP iste encime stimulirata

citratni cikel:

• ATP in NADH inhibirata citrat sinzato, izocitrat dehidrogenazo, alfa-ketoglutarat dehidrogenzo
• ADP aktivira iste encime

oksidativna fosforilacija:
- nizka konc ADP –> ni fosforilacije –> ni prenosa e-

Question 11

kako poteka regulacija glikolize/glukoneogeneze?

Answer 11

• z alosterično modulacijo –> fruktoza-2,6-bisfosfat (odloča o usodi fruktoze-6-fosfata)
• ATP (glukoneogeneza), ADP (glikoliza), AMP (glikoliza), citrat (glukoneogeneza)

Question 12

kaj sta PFK2 in F2,6Paza? kako je uravnavana njuna aktivnost?

Answer 12

domeni istega bidirekcionalnega encima

na nivoju fosforilacije:
G: aktivira PKA –> fosforilacija F2.6BPaze –> manjša konc F2.6BP
I: aktivira fosfoproteinfosfatazo (PPP) –> odcep fosfata –> aktivacija PFK2 –> večja konc F2,6BP

Question 13

kateri hormoni uravnavajo metabolizem, preko česa?

Answer 13

glukagon --> fosforilacije encimov
inzulin --> aktivacije fosfataz
kortizol
adrenalin
ščitnična hormona T3, T4 --> uravnavata bazalni metabolizem

Question 14

od česa so odvisne koncentracije hormonov in substratov? specifično?

Answer 14

od tega kako “hranjeni” smo

• inzulin pada s stradanjem
• glukagon narašča s stradanjem

Question 15

kako daljše stradanje vpliva na telo?

Answer 15

• inzulin pada
• glukagon najprej narašča, ampak začne potem padati
• kot vir E se uporabljajo mk, kasneje ketonska telesa (konc naraste za 10x-100x)

Question 16

kdaj se sprošča glukagon? učinek?

Answer 16

ob stradanju oz pomanjkanju E
poveča se: glukoneogeneza, glikogenoliza, mobilizacija mk, ketogeneza
zmanjša se: glikoliza, sinteza glikogena

Question 17

kako deluje glukagon?

Answer 17

preko GPCR –> aktivacija adenilat ciklaze –> cAMP –> PKA:

1. fosforilira PFK2 in aktivira F2,6BPazo –> spodbuja glukoneogenezo, inhibira glikolizo
2. fosforilira (aktivira) HSL –> mobilizacija mk
3. fosforilira (inhibira) glikogen sintazo in inhibira fosfoprotein fosfatazo (ki bi jo lahko defosforilirala) –> inhibira sintezo glikogena
4. inducira PEPCK, F1,6BPazo, glukoza-6-fosfatazo –> stimulira glukoneogenezo
5. fosforilira (aktivira) glikogen fosforilazo kinazo in glikogen fosforilazo –> spodbuja glikogenolizo

Question 18

kaj je učinek adrenalina?

Answer 18

poveča se: glukoneogeneza, lipoliza, glikoliza, glikogenoliza
zmanjša se: glikogeneza

Question 19

vrste andrenergičnih receptorjev?

Answer 19

beta1 –> aktivirajo

alfa2 –> inhibirajo

Question 20

kaj je učinek kortizola?

Answer 20

poveča se: glukoneogeneza, gliceroneogeneza, sproščanje mk

Question 21

kako deluje kortizol?

Answer 21

veže se na glukokortikoidne receptorje –> dimerizacija –> potujejo v jedro –> transkripcija genov (počasi delujoči hormon):

1. inhibira transkripcijo PEPCK –> sproščanje mk
2. aktivira transkripcijo PEPCK –> glukoneogeneza, gliceroneogeneza
3. razgradnja proteinov –> ak v jetra –> glukoneogeneza

Question 22

kaj je učinek inzulina?

Answer 22

poveča se: sinteza lipidov, sinteza proteinov, skladiščenje maščob, glikoliza, glikogeneza
zmanjša se: glukoneogeneza

Question 23

kako deluje inzulin?

Answer 23

veže se na tirozin kinazni receptor –> avtofosforilacija tirozinskih ostankov citosolne domene receptorja –> fosforilacija IRS

Question 24

učinki inzulina?

Answer 24

1. transkripcija tarčnih genov preko Ras/MAP kinazne kaskade –> npr SRBP –> sinteza lipidov
2. fosforilacija IRS –> PI3 kinaza –> PI3,4,5TP –> PKB
3. fosforilacija PKB, PDK1, PIP3 –> fosforilacija tarčnih encimov
4. PKB –> aktivacija mTOR kinaze –> sinteza proteinov
5. PKB –> fosforilacija (inaktivacija) GSK3 –> aktivacija glikogen sintaze –> glikogeneza
6. PKB –> aktivacija GLUT4 –> privzem glukoze iz krvi
7. aktivacija fosfoproteinfosfataze –> aktivacija glikogen sintaze, inhibicija glikogen fosforilaza kinaza, inhibicija glikogen fosforilaze, aktivacija PFK2 –> inhibicija glukoneogeneze, aktivacija glikogeneze, inhibicija glikogenolize
8. sinteza lipoprotein lipaze –> skladiščenje maščob

Question 25

kaj je učinek in kako delujejo ščitnični hormoni?

Answer 25

T3 in T4 se vežeta na znotrajcelične receptorje --> nastanek homo/heterodimerov --> vezava na DNA --> transkripcija genov učinki: - transkripcija GLUT --> transport glukoze v črevesju - poveča se oksidativna fosforilacija - poveča se sinteza ATP

Question 26

kako AMP vpliva na metabolizem?

Answer 26

je senzor energije | z AMPK ali kot alosterični modulator encimov

Question 27

kako deluje AMPK?

Answer 27

1. inhibicija inzulina --> poveča se oksidacija mk 2. inhibira HSL --> inhbira lipolizo 3. inhbira glikogen sintazo --> poveča glikogenolizo 4. inhibira mTOR --> zmanjša se sinteza proteinov 5. aktivira PFK2 --> glikoliza v srčni mišici 6. inhibira FAS, acetil-CoA karboksilazo --> zmanjšana sinteza mk 7. inhibira glicerol-3-fosfat aciltransferazo --> zmanjšana sinteza TAG

Question 28

Kako metabolizem uravnava: glukagon inzulin

Answer 28

``` glukagon = fosforilacija encimov inzulin = aktivacija fosfataz ```

Question 29

Razmerje inzulin/glukagon po obroku in po večtedenskem stradanju

Answer 29

12 in 1.3

Question 30

Kako je s koncentracijo ketonskih teles med stradanjem?

Answer 30

poveča se za 10-100 krat

Question 31

Kaj je cilj glukagona?

Answer 31

dvigniti raven glukoze v krvi

Question 32

Na katera tkiva predvsem deluje adrenalin? Na katere receptorje se veže?

Answer 32

adipozno tkivo, mišice in jetra | na andrenergične receptorje

Question 33

naloga inzulina? iz kje se sprošča? kakšen je mehanizem sproščanja?

Answer 33

zmanjšanje [glukoza] krvi sprošča se iz pankreasa: ko je glukoze v krvi veliko, ta vstopa v pankreas preko GLUT2, tam pa vstopa v metabolne procese --> poraste [ATP], ki odpre Ca2+ kanalčke --> sekrecija inzulinskih veziklov

Question 34

Kot kaj deluje AMP? Preko katere molekule?

Answer 34

kot alosterični modulator večine encimov metabolizma, preko od AMP-odvisne kinaze

Question 35

kakšen je učinek adrenalina?

Answer 35

veže se na adrenergične receptorje --> G proteini delujejo na adenilat ciklazo (aktivacija ali inhibicija): 1. fosforilacija (aktivacija) HSL in perilipina --> povečana. lipoliza 2. aktivacija PFK1 --> povečana glikoliza v mišicah 3. fosforilacija preko PKA (kot glukagon) --> povečana glukoneogeneza, povečana glikogenoliza, inhibirana glikoliza, inhbirana glikogeneza