Məlumat

6.4: Qlükoneogenez - Biologiya

6.4: Qlükoneogenez - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Qlikolizin anabolik qarşılığı əsasən qaraciyər və böyrək hüceyrələrində baş verən qlükoneogenezdir. Qlükoneogenezin on bir reaksiyasından yeddisində (piruvatdan başlayaraq) eyni fermentlər qlikolizdə olduğu kimi istifadə olunur, lakin reaksiya istiqamətləri tərsinə çevrilir. Xüsusilə, hüceyrədəki bu reaksiyaların (Delta)G dəyərləri adətən sıfıra yaxındır, yəni onların istiqaməti substrat və məhsul konsentrasiyalarını dəyişdirməklə asanlıqla idarə oluna bilər.

Qlikolizin üç tənzimlənən fermenti hamısı (Delta)G dəyərləri sıfıra yaxın olmayan reaksiyaları katalizləyir və reaksiya istiqamətinin manipulyasiyasını qeyri-ciddi edir. Nəticə etibarı ilə hüceyrələr, lazım olduqda, qlükoneogenezə üstünlük vermək üçün dörd fərqli ferment tərəfindən katalizləşdirilmiş “ətraflı” reaksiyalardan istifadə edirlər.

Fermentlərdən ikisi (piruvat karboksilaza və PEP karboksikinaz - PEPCK) piruvat kinazadan yan keçən reaksiyaları katalizləyir. F1,6BPase PFK-dan, G6Pase isə heksokinazadan yan keçir. Xüsusilə, piruvat karboksilaza və G6Pase müvafiq olaraq mitoxondriya və endoplazmatik retikulumda, digər ikisi isə bütün qlikoliz fermentləri ilə birlikdə sitoplazmada olur. Nəticədə, bütün qlikoliz və qlükoneogenezin çox hissəsi sitoplazmada baş verir. Bu yollara nəzarət daha sonra kritik əhəmiyyət kəsb edir, çünki hüceyrələr ümumiyyətlə enerji sərf etməmək və istilikdən başqa heç bir maddi məhsul yaratmamaq üçün qoşalaşmış anabolik və katabolik yolların eyni vaxtda baş vermə dərəcəsini minimuma endirməlidirlər. Bu yollara nəzarət mexanizmləri, müəyyən mənada, qarşılıqlı tənzimləmə adlanan əks rejimdə işləyir (yuxarıya bax).

Qarşılıqlı tənzimləmə ilə yanaşı, digər mexanizmlər də qlükoneogenezi idarə etməyə kömək edir. Birincisi, PEPCK əsasən sintez səviyyəsində idarə olunur. PEPCK-nın həddindən artıq ifrazı (qlükaqon, qlükokortikoidlər və cAMP tərəfindən stimullaşdırılır və insulin tərəfindən inhibə olunur) diabet əlamətlərinə səbəb olur. Piruvat karboksilaza mitoxondridə sekvestr olunur və allosterik aktivator olan asetil-KoA-ya həssasdır. Asetil-KoA konsentrasiyası limon turşusu dövranının aktivliyi azaldıqca artır. Qlükoza-6-fosfataza bir çox toxumalarda aşağı konsentrasiyalarda mövcuddur, lakin ən çox və əsas qlükoneogen orqanlarda - qaraciyər və böyrək korteksində olur.


Fetal və Neonatal İnkişaf zamanı Hüceyrə qlükoza nəqli və qlükoza idarə edilməsi

Qlükoza daşıyıcısı 4

GLUT4, ilk növbədə, yağ toxuması, skelet və ürək əzələsi kimi insulinlə stimullaşdırılan qlükoza nəqlini nümayiş etdirən yetkin toxumalarda ifadə edilir. 49 Aşağı səviyyələr fetal siçovulların beynində də ifadə edilir. 72 Yetkinlərlə müqayisədə, kiçik GLUT4 dölün əzələsində 47 və qəhvəyi yağda ifadə edilir, 73 və səviyyələr doğumdan sonra yaxşılaşana qədər artmır. 43,45,73

İnsan GLUT4 ardıcıllığı yüksək səviyyədə qorunur və insan və siçovul və ya siçan GLUT4 ardıcıllığı arasında 95% və 96% eynilik mövcuddur. 74 GLUT4 N- və C-terminal sitoplazmik domenlərində onun xarakterik membran alveri qabiliyyətini istiqamətləndirən unikal ardıcıllıqları ehtiva edir. GLUT4, digər asanlaşdırıcı GLUT-lardan fərqli olaraq, ilk növbədə stimullaşdırılmamış vəziyyətdə hüceyrədaxili lokallaşdırılır və insulin və digər stimullara cavab olaraq plazma membranına kəskin şəkildə yenidən paylanır. 74,75

İnsulinə həssas toxumalarda qlükozanın daşınmasına böyük diqqət yetirilmişdir, çünki bu prosesin böyüklərdə bütün bədənin qlükoza xaric olunmasının təmin edilməsində əhəmiyyəti vardır. Nəqliyyat addımı, əksər şərtlərdə yağ və əzələlərə qlükoza qəbulu üçün sürətin məhdudlaşdırılmasıdır. 76,77 GLUT4-ün bütün bədən metabolizmində mərkəzi rolu müxtəlif genetik mühəndislik siçan modelləri tərəfindən güclü şəkildə dəstəklənir. Əzələ və piy toxumasında azalmış GLUT4 zülalını göstərən heterozigot GLUT4+/- siçanlar insulinə davamlıdır və həyatın sonrakı mərhələsində diabet inkişaf etdirir. 78,79


Yeni doğulmuş dovşanda mitoxondrial adenin nukleotidlərinin sürətli bölmələri ilə qaraciyər qlükoneogenezinin tənzimlənməsi

1. Yeni doğulmuş dovşan qaraciyərində mitoxondrial adenin nukleotid hovuzunun (ATP+ADP+AMP) ölçüsü doğumdan sonra 2 saat ərzində 6,4±0,4-dən 14,5±0,7 nmol/mq mitoxondrial proteinə qədər artmışdır.

2. Təcrid olunmuş hepatositlərdə qlükoneogenez (laktatdan) doğuş zamanı 13,1 ± 1,9-dan 2 saatda 42,3 ± 2,4 nmol qlükoza/dəq/10 7 hüceyrəyə yüksəldi.

3. İzolyasiya olunmuş mitoxondriyalarda piruvat karboksilləşməsi paralel olaraq doğuş zamanı 42,8 ± 4,9-dan 108,6 ± 8,2 nmol H 14 CO-ə qədər artmışdır.3 − 2 saatda /min/mq mitoxondrial protein.

4. Bu üç fenomen üçün oxşar inkişaf müddəti göstərdi ki, qlükoneogenezdə sürətli artım adenin nukleotidlərinin ATP tələb edən mitoxondrial ferment, piruvat karboksilaza üçün əlçatanlığının artmasının nəticəsi ola bilər.

5. Mitoxondrial adenin nukleotid hovuzunun ölçüsünün manipulyasiyası in vitro piruvat karboksilləşmə sürətində proqnozlaşdırıla bilən dəyişikliklərlə nəticələndi.

6. Biz belə nəticəyə gəldik ki, mitoxondrial adenin nukleotid tərkibinin postnatal artımı piruvat karboksilləşməsini stimullaşdırır və bununla da qlükoneogenezin sürətinin sürətlə artmasına səbəb olur.


Qlükoneogenezin biosintetik yolu | Tənəffüs

Qlükozadan başlayaraq piruvatla bitən qlikolizdə on reaksiya mərhələsi var. Qlükoneogenez istiqamətində, piruvatdan qlükozaya tərs ardıcıllıqla reaksiya mərhələlərinin çoxu qlikolitik ardıcıllığın fermentləri tərəfindən katalizlənir və beləliklə, qlikolizdə istifadə olunan mərhələlərin tərsinə çevrilməsi ilə davam edir.

Bununla belə, qlikolitik yolda qlükoneogenez istiqamətində istifadə edilə bilməyən üç geri dönməz addım var, yəni piruvatın qlükoza çevrilməsi.

Glikoliz və qlükoneogenez reaksiyaları heksokinaza, fosfofruktokinaz və piruvat kinazın kataliz etdiyi bu mərhələlərdə fərqlənir. Əslində, qlükoneogenez əks yol boyunca bu nöqtələrdə sintez istiqamətində termodinamik cəhətdən əlverişli olan üç fərqli ferment tələb edir.

Cücərən yağlı toxumlarda qlikolitik yol PEP-dən heksoza şəkərinin əmələ gəlməsi ilə tərs istiqamətdə işləyə bilər.

Lipidin karbohidrata çevrilməsinin bu metabolik prosesi, enerjinin böyük hissəsini nişasta kimi deyil, yağ şəklində saxlayan yağlı toxum bitkilərində vacib xüsusiyyətdir. Bu, yağ turşularının oksidləşmə reaksiyaları vasitəsilə asetil KoA istehsalı ilə başlayır. Bu asetil KoA daha sonra oksaloasetat əldə etmək üçün mitoxondriyada dəyişdirilmiş Krebs dövrünə (yəni, qlioksilat dövrü) daxil olur.

Beləliklə, qlükoneogenezdə ilk addım reaksiyaya görə PEP karboksikinaz tərəfindən oksaloasetatın fosfoenolpiruvata çevrilməsidir:

Piruvat kinaz reaksiyasının piruvatın PEP-ə çevrilməsi istiqamətində birbaşa tərsinə çevrilməsi onun geri dönməz təbiətinə görə baş verə bilmədiyi üçün belə alternativ reaksiya tətbiq edilir. Həqiqətən, PEP karboksikinaz CO üçün çox aşağı yaxınlığa malikdir2, buna görə də ferment yalnız PEP əmələ gəlməsi istiqamətində bioloji aktivdir.

Yuxarıdakı alternativ reaksiya ilə piruvatdan əmələ gələn fosfoenolpiruvat qlikolizin altı enzimatik reaksiyasını əks ardıcıllıqla izləyərək fruktoza-1,6-bifosfata çevrilir, bağlanmadan başlayaraq FBP aldolazı ilə sona çatır, bunların hamısı həm qlikolizdə, həm də qlükonogenezdə tərsinə işləyir. .

Qlükoneogenezin sonrakı səkkizinci mərhələsi qlikolitik ferment fosfofruktokinaz ilə işləyə bilməz, çünki o, geri dönməz reaksiyanı kataliz edir:

Qeyri-əlverişli ΔG 0 olduğu üçün bu ferment əks istiqamətdə fəaliyyət göstərmir. Qlükoneogenezdə bu mərhələ başqa bir ferment fruktoza-1,6-bifosfataz tərəfindən kataliz edilir.

Bu, mənfi modulator gücləndiricisi tərəfindən inhibə edilən və müsbət modulyatorlar 3-PGA və sitrat tərəfindən stimullaşdırılan allosterik bir fermentdir. Növbəti mərhələdə fruktoza-6-fosfat qlükoza-6-fosfat fermenti tərəfindən asanlıqla qlükoza-6-fosfata çevrilə bilər ki, bu da mahiyyət etibarilə geri çevrilən və həm qlikolizdə, həm də qlükoneogenezdə fəaliyyət göstərir.

Sərbəst qlükozanı bərpa etmək üçün qlükoza-6-fosfatın defosforilasiyası ilə bağlı son addım geri dönməz olan heksokinaza fermentinin geri çevrilməsi ilə işləyə bilməz. Bunun əvəzinə hidrolitik ferment, qlükoza-6-fosfataz, ekzerqonik və geri dönməzdir.

Həqiqətən, qlükozanın qlikolizdə parçalanacağı və ya qlükoneogenezdə sintez ediləcəyi sualı, açıq şəkildə bitkinin həyat dövrünün hər hansı bir mərhələsində ehtiyacından asılıdır. Hər iki proses sitozolla məhdudlaşdığından, karbon axınının ya eniş, ya da yoxuş istiqamətində işləməsi üçün idarəetmə mexanizmindən istifadə edilməlidir.


Qlükoneogenez və qlikoliz - əsas fermentlər

Qlükoneogenez mərhələləri

Qlükoneogenez yolu bir çox fermentdən istifadə edir, lakin hamısından deyil qlikoliz.

Qlikoliz və qlükoneogenez üçün ümumi olan reaksiyalar geri çevrilən reaksiyalardır.

Bu geri dönməz addımlardan ikisi qlükokinaza və fosfofruktokinaz-1 tərəfindən kataliz olunan qlikolizin ATP tələb edən iki aktivləşdirmə reaksiyasıdır. Onlar müvafiq olaraq qlükoza 6-fosfataza və fruktoza 1,6-bifosfataza tərəfindən atlanır.

Qlikolizin üçüncü geri dönməz mərhələsi piruvat kinazın kataliz etdiyi ikinci ATP yaradan reaksiyadır.

Qlükoneogenez yolu piruvat karboksilaza və fosfoenolpiruvat karboksikinazın kataliz etdiyi reaksiyalardan qlikolizin geri dönməz piruvat kinaz reaksiyasını keçmək üçün istifadə edir.

Video - Qlükoneogenez - Biokimya


Vitamin A

Böyrəküstü vəzi

Böyrəküstü vəzində A vitamini mübadiləsinin əhəmiyyəti çoxdan məlumdur. Çoxsaylı təcrübələr göstərdi ki, A çatışmazlığı stressə qarşı müqaviməti azaldır, insulin tolerantlığını azaldır və qlükogenezi pozur. Histoloji üsullarla vitamin zona fasciculata hüceyrələrində yüksək konsentrasiyada nümayiş etdirilə bilər ki, bu da onun qlükokortikoid sintezi üçün əhəmiyyətini göstərir. Adrenal bölmələr tez-tez zona retikularinin hüceyrələrində 'lipoxrom' piqmentinin kütlələrini göstərir. Bu, karotenoid piqmentidir və A vitamini prekursorunun anbarını təmsil edə bilər. Piqment medullada nadir hallarda görünür və korteksdə olması onun steroid sintezində iştirak etdiyi fikrini dəstəkləyir.

Xolesterin adrenal korteksin hüceyrələrində, xaya və yumurtalıqların interstisial hüceyrələrində əmələ gələn steroid hormonların ümumi xəbərçisidir. Bu, hal-hazırda pis şöhrət qazanan bir maddədir və damarlarının vəziyyətindən narahat olanlar xolesterolu ehtiva edən qidalardan qaçınırlar. Xolesterol olmasaydı, həyatdan, azadlıqdan və ya xoşbəxtlik axtarışından, xüsusən də sonuncudan həzz ala bilməzdik. Buna görə də xoşbəxtdir ki, bədənin bir çox hüceyrələri sadə prekursorlardan tutmuş bizə lazım olan bütün xolesterolu sintez edə bilir. Qaraciyər əsas sintez yeridir və asetil-koenzim A-dan molekul əmələ gətirir. (CoA, yadda qalacaq, tərkibində B vitaminlərindən biri olan pantoten turşusu var.) Asetil-KoA mevalonat vasitəsilə izoprenoidə çevrilir. xolesterol skeletinin əsasını təşkil edən vahidlər. Asetat-mevalonat sıra reaksiyaları A çatışmazlığından təsirlənmir, lakin ağır A çatışmazlığında mevalonatın xolesterola çevrilməsi maneə törədir.

Müşayiət olunan diaqram xolesterin molekulunun quruluşunu, halqalara istinad etmək üçün konvensiyaları və müxtəlif steroidləri yaratmaq üçün molekulda dəyişikliklərin baş verdiyi müxtəlif mövqeləri göstərir. Kimyəvi düsturlarla qorxuya düşənlər qorxmamalıdırlar, çünki diaqramlar yalnız fermentlərin və onların tərkibində vitamin olan kofaktorların kataliz etdiyi müxtəlif mərhələlərin təsvirini sadələşdirmək məqsədi daşıyır, bu da steroid hormonların əmələ gəlməsi üçün əsas xolesterol molekulunu dəyişdirir (şək. 7). ).

Şəkil 7. Xolesterol molekulunda karbon atomlarının nömrələnməsi və halqaların hərfləri. Steroid sintezi başlamazdan əvvəl yan zəncir karbon atomları 20 və 22 (ox) arasında bölünür. Fəaliyyəti üçün azaldılmış NADP və oksigen tələb edən spesifik hidroksilazlar müxtəlif hormonların istehsalı üçün 11, 17 və 21-ci mövqelərdə hidroksil qruplarının əlavə edilməsini katalizləyir. (Tsiklik strukturlarda halqanın bucağı, başqa cür göstərilmədiyi təqdirdə, onu doyurmaq üçün lazım olan qədər hidrogenlə karbon atomunu təmsil edir.) Bir çox hormonların bioloji aktivliyi onların stereokimyəvi konfiqurasiyası ilə müəyyən edilir. Əgər əvəzedici halqa sisteminin müstəvisinə nisbətən, C-10 və C-13-də metil qrupları ilə xolesterin molekulunun eyni tərəfində yerləşirsə, o, beta- və ya cis-konfiqurasiya, əgər digər tərəfdən, bu alfa- və ya trans-konfiqurasiya. Bu sonuncu (a) diaqramlarda qırıq xətt ilə göstərilir. Rahatlıq üçün C-10-da metil qrupu halqanın müstəvisinin üstündə hesab olunur. Steroidlərdə C-13 metil qrupu adətən C-10 metil qrupu ilə eyni tərəfdədir.

Adrenal kortikal hormonlar ümumiyyətlə qlükokortikoidlərə və mineralokortikoidlərə bölünür, lakin ikisi arasındakı fərq daha çox sünidir. Stress zamanı qlükokortikoidlər mineral və su mübadiləsinə əhəmiyyətli təsir göstərir, bu baxımdan mineralokortikoidlərin funksiyaları üst-üstə düşür. Çəki əsasında mineralokortikoid aldosteron nümunənin növ mənbəyindən asılı olaraq qlükokortikoidlərin bioloji aktivliyinin 25%-dən 100%-ə qədərinə malikdir. Bununla belə, aldosteron plazma səviyyəsində 100 ml-ə cəmi 0,03 mikroqram, kortizol isə 10 səviyyəsində dövr edir. μg/100ml., kortikosteron isə təxminən 1μg/100ml. Normalda, buna görə də aldosteronun qlükokortikoid fəaliyyəti kortizol ilə müqayisədə cüzidir. Qlükokortikoidlərin sintezi üçün lazım olan A vitamininin miqdarı mineralokortikoidlərin sintezindən 30-300 dəfə artıqdır. Bu, A vitamininin tükənməsinin ən son mərhələlərinə qədər aldosteron sintezinin təsirlənməməsinin səbəbi ola bilər. Bu, həmçinin aldosteronun sintez olunduğu böyrəküstü vəzin glomeruloza zonasında A vitamininin histoloji olaraq nə üçün aşkar edilmədiyini, belə bir prosedurla aşkar etmək üçün tələb olunan miqdarın çox kiçik olduğunu izah edəcəkdir.

Aldosteron sintezinin hətta A çatışmazlığı ilə yüksələ biləcəyi, nəticədə plazma natriumunun miqdarının artması və plazma kaliumunun azalması ilə bağlı bir fikir var. Əgər belədirsə, o zaman glomerulosa zonasında kompensasiyaedici hipertrofiya qlükoza homeostazını bərpa etmək cəhdini göstərə bilər, plazma natrium dəyişiklikləri aldosteron sintezinin artmasının arzuolunmaz yan təsiri kimi yaranır. Xolesteroldan aldosteronun mümkün sintez yolu diaqram şəklində 8-də göstərilmişdir. Məlumdur ki, 11-oksikortikosteroidlər deoksikortikosteron kimi C-11-də oksigen atomu olmayanlara nisbətən karbohidratlara daha çox təsir göstərir. Ən güclü qlükokortikoidlər C-11 və C-17-də oksigenlə zəngin olanlar, yəni kortizol və kortizondur. C-11-də oksigenləşən aldosteron terapevtik dozalarda verildikdə kifayət qədər güclü qlükokortikoid təsir göstərir.

Şəkil 8. C-18-də aldehid qrupunun olması səbəbindən qondarma mineralokortikoid aldosteronun sintezinin ehtimal olunan yolu. Progesteron adrenal qlükokortikoidlərin və mineralokortikoidlərin ümumi xəbərçisidir. Onun preqnenolondan əmələ gəlməsi 3-hidroksi qrupunun dehidrogenləşməsini və ikiqat bağın 5:6-dan 4:5-ə (və ya Δ 5-dən Δ 4) miqrasiya etdiyi izomerləşməni əhatə edir.

Şəkil 9 və 10-da insanda və daha çox istifadə edilən eksperimental heyvanlarda əsas qlükokortikoidlərin sintezinin ehtimal olunan yolları göstərilir. Xolesteroldan qlükokortikoidlərin sintezində ilk addımlar aldosteronla eynidir, yəni preqnenolon və sonra progesterona çevrilir. Hər hansı bir səbəbdən, məsələn, sonrakı çevrilmə üçün lazımi fermentlərin olmaması, preqnenolonun yığılması varsa, mənfi rəy mexanizmi ilə xolesteroldan pregnenolonun sonrakı istehsalı maneə törədir. Xolesterolun preqnenolon mərhələsinə keçməsi kofaktor kimi nikotinamid tələb edir və ACTH-nin nəzarəti altındadır.

Şəkil 9. İnsanda əsas kortikosteroidlər olan kortizol və kortizonun sintezi.

Şəkil 10. 11-dehidrokortikosteron ilə tarazlıqda mövcud olan kortikosteronun sintezi. Bunlar 17-nin olduğu siçovul və dovşanda olan əsas qlükokortikoidlərdir α-hidroksilləşdirici ferment yoxdur və ya çox aşağı konsentrasiyada mövcuddur.

A çatışmazlığı olan heyvanlarda adrenal bezlərin hipoplaziyası və bezlər tərəfindən hazırlanmış progesteronun ümumi miqdarının nəzərəçarpacaq dərəcədə azalması müşahidə olunur. Pregnenolonun progesterona çevrilməsi iki ferment tələb edir: β-hidroksisteroid dehidrogenaz (E.C. 1.1.1.51) və izomeraza (E.C. 5.3.3.1). Grangaud, Nicol və Delaunay (1958) bir sıra təcrübələrdə hər ikisini həyata keçirdi in vivoin vitro A vitamini aldehidinin (torlu qişanın) bu fermentləri aktivləşdirdiyini göstərmişdir. Vitamin A turşusu (retinoik turşu) və vitamin A spirti (retinol) ferment fəaliyyətini sürətləndirməkdə eyni dərəcədə təsirlidir. Vitaminin faktiki konsentrasiyası steroid hormonlarının sintezində mühüm amildir. Bu xüsusi reaksiya, lakin, Grangaud və b., cinsi hormonların sintezində vacib olan dar sərhədlərdən fərqli olaraq konsentrasiyanın kifayət qədər geniş hüdudlarda dəyişə biləcəyini aşkar etdilər (video infra). Bu müşahidə estrogen və ya androgen sintezi üçün optimal konsentrasiyanın progesteron sintezi üçün olduqca təsirsiz ola biləcəyini nəzərdə tutur.

β-hidroksisteroid dehidrogenaz onurğalıların demək olar ki, bütün steroid istehsal edən bezlərində mövcuddur və görünür, steroid sintezində sürəti məhdudlaşdıran fermentdir. Buna görə A vitamini hormonal istehsalda əsas rol oynayır. Bunu nümayiş etdirmək olar in vitro sistemlər, burada fermentin fəaliyyətinin azaldılması A çatışmazlığı olan erkək və dişi siçovulların materialında göstərilə bilər. Fermentin tam fəaliyyətinin bərpasına toxumalar ferment tədqiqatları üçün götürülməzdən 24 saat əvvəl çatışmazlığı olan heyvanlara A vitamini verməklə nail olmaq olar (Junja, Murthy və Ganguly, 1966).

Levine, Glick və Nakane (1967) yeni doğulmuş siçovullarda maraqlı bir sıra təcrübələr həyata keçirdilər. Onlar tapdılar ki, həyatın üçüncü və on səkkizinci günü arasında bir dövr var, bu müddət ərzində gənc siçovullar kortikosteroidlərin sərbəst buraxılması ilə stresə cavab verə bilmirlər. Bu on beş gün ərzində ACTH enjeksiyonundan sonra plazma steroidlərinin sərbəst buraxılması baş vermədi, baxmayaraq ki, kortikosteronun adrenal tərkibinin həyatın üçüncü günündə artmağa başladığı və artmağa davam etdiyi açıq şəkildə göstərildi. Bu, yeni doğulmuş siçovulda adrenal steroidlərin sintezi və sərbəst buraxılması arasında aydın fərqin olduğunu göstərir. Bu təcrübələrdə adrenal bezlərin ACTH tərəfindən effektiv stimullaşdırılması kortikosteron və A vitamininin paralel tükənməsinə səbəb oldu, bu da adrenalın hormon sintezi ilə ACTH-yə cavab vermə qabiliyyətinin vəzidəki A vitamini konsentrasiyası ilə sıx əlaqəli olduğunu göstərir.

Çox yüngül A tükənməsində, yalnız deoksikortikosteronun kortikosteron mərhələsinin inhibə edildiyi görünür. Bir neçə müəllif göstərmişdir ki, ciddi şəkildə tükənmiş siçovullarda steroid sintezində bir çox mərhələlər, o cümlədən mevalon turşusundan xolesterola, xolesterindən progesterona, xolesterindən deoksikortikosterona və deoksikortikosterondan kortikosterona çevrilir. ACTH inyeksiyalarının qlükogenezi bərpa edə bilməməsi ilə aşkar edilə bilən bu gec mərhələdə, A çatışmazlığının adrenokortikal hüceyrələrin geri dönməz degenerasiyasına səbəb olması mümkündür və əslində bunu histoloji müayinə ilə təsdiqləmək olar. Şiddətli A çatışmazlığı qlükokortikoid sintezi baxımından kimyəvi adrenalektomiya hesab edilə bilər.

A çatışmazlığının əsas təsirlərindən biri qaraciyərdə qlikogen sintezinin azalmasıdır. A çatışmazlığı olan heyvanda qlikogenez erkən dayanır, eyni zamanda çəki artımı dayanır. Bunu izah edən qaraciyərdə heç bir enzimatik qüsur aşkar edilməmişdir. Triozadan qlükoza sintezi üçün ferment sistemləri təsirsizdir və yüksək enerjili fosfat çatışmazlığı yoxdur. Asetat, laktat və qliserin normal olaraq qlikogenə daxil olur və qlükozanı qaraciyər qlikogeninə daxil etmək qabiliyyəti həm normal, həm də A çatışmazlığı olan siçovul toxumasında bərabərdir. Bununla belə, çatışmazlığı olan siçovullara Kortizol və ya kortizon yeridilməsi glikogen sintezini asetatdan normal vəziyyətə qaytarır. Deoksikortikosteron yoxdur. Bu, bir daha mümkün blokada təklif edir β-A çatışmazlığında hidroksilləşmə.

Kortikosteroidlərin bioloji təsiri, bütün hallarda olmasa da, bir çox hallarda spesifik fermentləri aktivləşdirməsi ilə vasitəçilik olunur. Steroid qəbulundan sonra ferment konsentrasiyasının artmasının miqdarı, onların sintezini kodlayan genom vahidinin derepressiyası nəticəsində yeni ferment anbarlarının əmələ gəldiyini göstərir. Normal heyvanda kortizonun daha maraqlı təsirlərindən biri qaraciyər A vitamini ehtiyatlarının azalması və dövran edən vitamin A efirlərinin səviyyəsinin yüksəlməsidir.


Yüksək proteinli, karbohidratsız pəhrizdən sonra qlükoneogenez və enerji sərfi

Fon: Yüksək proteinli pəhrizlərin enerji xərclərini (EE) artırdığı sübut edilmişdir.

Məqsəd: Məqsəd yüksək proteinli, karbohidratsız pəhrizin (H pəhrizi) qlükoneogenezi artırıb-artırmadığını və bunun EE artımını izah edə biləcəyini öyrənmək idi.

Dizayn: Orta (+/-SEM) bədən kütləsi indeksi (kq/m(2)) 23,0 +/- 0,8 və yaşı 23 +/- 1 il olan on sağlam kişiyə izoenergetik H pəhrizi (H vəziyyəti 30%, 0% və 70% enerji zülaldan, karbohidratdan və yağdan) və ya normal zülallı pəhriz (N şərti 12%, 55% və 33% zülal, karbohidrat və yağdan enerji) 1.5 d randomizə edilmiş krossover dizaynına görə və EE tənəffüs kamerasında ölçüldü. Endogen qlükoza istehsalı (EGP) və fraksiya qlükoneogenez [6,6-(2)H(2)]qlükozanın infuziyası və (2)H(2)O-nun qəbulu ilə mütləq qlükoneogenez fraksiya qlükoneogenezinin EGP ilə vurulması ilə hesablanmışdır. Bədənin glikogen ehtiyatları, hərtərəfli glikogeni azaldan məşq testi ilə müdaxilənin əvvəlində azaldıldı.

Nəticələr: EGP, H vəziyyətində N vəziyyətindən daha aşağı idi (181 +/- 9 ilə müqayisədə 226 +/- 9 q/d P < 0,001), fraksiya qlükoneogenez isə daha yüksək idi (0,95 +/- 0,04 0,64 +/- ilə müqayisədə 0,03 P < 0,001) və mütləq qlükoneogenez daha yüksək (145 +/- 10 q/d P = 0,06 ilə müqayisədə 171 +/- 10) N vəziyyətinə nisbətən H vəziyyətində olmuşdur. EE (istirahətdə olan metabolik sürət) H vəziyyətində N vəziyyətindən daha yüksək idi (8,12 +/- 0,31 MJ/d P < 0,05 ilə müqayisədə 8,46 +/- 0,23). EE artımı qlükoneogenezin artmasının bir funksiyası idi (DeltaEE = 0,007 x Deltagluconeogenesis - 0,038 r = 0,70, R(2) = 0,49, P < 0,05). Deltaglukoneogenezin DeltaEE-yə töhfəsi 42%, qlükoneogenezin enerji dəyəri 33% (95% CI: 16%, 50%) təşkil etmişdir.

Nəticələr: H pəhrizindən sonra enerji xərclərinin artmasının 42 faizi qlükoneogenezin artması ilə izah edildi. Qlükoneogenezin dəyəri istehsal olunan qlükozanın enerji məzmununun 33%-ni təşkil edirdi.


Qlükoneogenez yolu

Qlükoneogenez qlikolizdən üç fərqli fermentin vasitəçiliyi ilə həyata keçirilən üç dönməz reaksiya ilə fərqlənir.

Addım 1: Piruvatın fosfoenolpiruvata çevrilməsi

vasitəçiliyi ilə geri dönməz qlikoliz reaksiyasından yan keçən ilk reaksiyadır piruvat kinaz. Piruvatın fosfoenolpiruvata çevrilməsi iki addımdan ibarətdir:

Piruvatın oksaloasetata karboksilləşməsi

Piruvat karboksilaza bir karbon dioksid molekulu əlavə etməklə piruvatın oksaloasetata çevrilməsinə vasitəçilik edir. Bir ferment (piruvat karboksilaza) ilk dəfə 1960-cı ildə bir alim tərəfindən kəşf edilmişdir. Merton Utter.

Piruvat karboksilaza a mitoxondrial ferment sitozolda mövcud olan piruvatın mitoxondrial matrisə daxil olmasına imkan verir. MPC-1MPC-2 komplekslər.

Piruvatın oksaloasetata karboksilləşməsi yüksək enerjinin daxil olmasını tələb edir ATP molekulu və Mg 2+ və Mn 2+ ionlarının olması. Piruvat karboksilləşməsi nəticəsində oksaloasetat və bir ADP əmələ gəlir.

Oksaloasetatın fosfoenolpiruvata dekarboksilləşməsi

Oksaloasetatın mitoxondriyadan sitozola daşınması heç bir daşıyıcı kompleks və ya daşıyıcılar. Yalnız tərəfindən baş verir azalma oksaloasetat daxil olur malat vasitəsilə mitoxondrial malat dehidrogenaz.

Sonra, malat, malat aspartat şatl və malat α-ketoglutarat daşıyıcısı vasitəsilə daxili mitoxondrial membrandan kənara çıxır. Sitozolda malat yenidən oksidləşir oksaloasetat bir ferment tərəfindən (sitozolik malat dehidrogenaz).

Fosfoenolpiruvat karboksikinaz çıxararaq oksaloasetatı fosfoenolpiruvata çevirir karbon qazı. Bu bir izoferment həm mitoxondriyada, həm də sitozolda bərabər şəkildə mövcuddur.

Oksaloasetatın fosfoenolpiruvata dekarboksilləşməsi yüksək enerji tələb edir. ATP molekulu və mövcudluğu Mg 2+Mn 2+ ionları. Bu reaksiya geri çevrilə bilən normal hüceyrə şəraitində.

Addım 2: Fruktoza 1, 6- bifosfatın fruktoza 6-fosfata defosforilasiyası

Bu, fermentin vasitəçiliyi ilə geri dönməz qlikoliz reaksiyasından yan keçən ikinci reaksiyadır. fosfofruktokinaz. Qlükoneogenezdə, fruktoza 1, 6-fosfataza ferment fruktoza 1, 6- bifosfatın fruktoza 6-fosfata defosforilləşməsinə vasitəçilik edir və Mg 2+ ionları. bir ferment (fruktoza 1, 6-fosfataza) hidrolizinə səbəb olur C-1 fosfat fruktoza 1, 6- bifosfat molekulunda, ATP sərbəst buraxılmadan.

Addım 3: Qlükoza 6-fosfatın qlükozaya defosforilasiyası

Bu, bir ferment tərəfindən kataliz olunan qlikolizin geri dönməz reaksiyasından yan keçən üçüncü mərhələdir. heksokinaza. Əksinə, qlükoza 6-fosfataza bu reaksiyanı qlükoneogenez siklində təşviq edir və qlükoza 6-fosfatı qlükozaya defosforilləşdirir.

Qlükoza 6-fosfataza endoplazmatik retikulumun membranında yerləşən bir protein kompleksidir. Birdən ibarətdir aktiv katalitik Sayt və a tnəql edən kompleks.

Aktiv katalitik sahə, daşıyıcı kompleks tərəfindən endoplazmatik retikulumun (sitozol deyil) lümenində qlükoza salınmasına vasitəçilik edir.qlükoza 6-fosfat translokazı və ya T1”. Qlükoza 6-fosfatazası asılıdır Mg 2+ ionları kataliz edəndir son addım.

Qlükoza 6-fosfatın defosforilləşməsindən sonra əmələ gələn qlükoza molekulu qlükoza daşıyıcıları tərəfindən sitoplazmaya daxil olur. endoplazmik retikulum.

Substratlar

Qlikoliz və trikarboksilik turşu dövrünün bütün ara maddələri neoqlükogenez üçün bir substrat təmin edir. Buraya qliserin, laktat, qlükogen amin turşusu kimi substratlar daxildir.

Qliserin

sayəsində əmələ gələn bir məhsuldur trigliserid hidroliz yağ toxumalarında olur və qan vasitəsilə qaraciyərə ötürülür. Qliserin aralıq substratdır və yalnız sitozolda qlükoza əmələ gətirir. O, dövrəyə iki ardıcıl addımla daxil olur:

Gliserin kinaz hər ikisində olan bir fermentdir qaraciyərböyrək istifadə edərək qliserolun qliserin 3-fosfata fosforlaşmasını həyata keçirir. ATP.

Sonra qliserin fosfatın dihidroksiaseton fosfata oksidləşməsi baş verir. NAD daxil azaldır NADH. Dihidroksiaseton glikolitik yolun ara məhsuludur.

Laktat

nəticəsində əmələ gələn məhsuldur anaerob qlikoliz skelet əzələlərində və eritrositlərdə. Laktat qan vasitəsilə əzələlərdən qaraciyərə keçir. Yenidən çevrilir piruvat qaraciyər içərisində və daha sonra istehsalını boynuna götürür qlükoza qlükoneogenez vasitəsilə.

Qlükogen amin turşuları

Bunlar hidroliz yolu ilə əldə edilir toxuma zülalları. α-ketoglutarat, Succinil Co-A, fumarat, oksaloasetat və fumarat kimi qlükogen turşuları qlükoza istehsal edə bilən yeganə prekursorlardır. İki giriş nöqtəsi var, yəni piruvatoksaloasetat, Bunun vasitəsilə qlükogen amin turşuları neoqlükogenez dövrünə daxil ola bilər.

Əhəmiyyət
  1. Qlükoneogenez dövrü həlledici rol oynayır qan-qlükoza homeostazı aclıq zamanı.
  2. Neoqlükogenezin məhsulu, yəni qlükoza yerinə yetirir enerji tələbləri qırmızı qan hüceyrələri, neyronlar, skelet əzələləri, böyrək medullası, testislər, embrion toxuması və s.
  3. Neoqlükogenez dövrü metabolitləri təmizləyir laktat (əzələlərdən və qırmızı qan hüceyrələrindən əmələ gəlir) və qliserin (yağ toxumasından istehsal olunur) kimi qanda yığılır.

Qlükoneogenezin tənzimlənməsi

Qlükoneogenezin tənzimlənməsinə aşağıdakı amillər daxildir:

Asetil KoA

bir növdür qarşılıqlı tənzimləmə, piruvatın PEP-ə çevrilməsini tənzimləyir. Asetil Co-A yağ toxumalarında həddindən artıq lipoliz nəticəsində qaraciyərdə toplanır. Asetil Co-A konsentrasiyası daha yüksək olduqda, glikolitik fermenti maneə törədir fosfat dehidrogenaz fəaliyyət göstərir və piruvat karboksilaza aktivliyini stimullaşdırır.

Beləliklə, asetil Co-A-nın yüksək səviyyəsi qlükoneogenez dövrünə təsir göstərir. O, yolu həm müsbət, həm də mənfi olaraq tənzimləyə bilər.

  • Müsbət tənzimləmə: Acetyl Co-A piruvat karboksilazanın fermentativ fəaliyyətini təşviq edir, bu da öz növbəsində daha çox oksaloasetat və son məhsul qlükoza istehsal edir.
  • Mənfi tənzimləmə: Acetyl Co-A, piruvat karboksilazanı asetil Co-A-ya çevirən piruvat dehidrogenazanın fermentativ fəaliyyətini maneə törədir.

Qlükaqon

dan ifraz olunan bir növ hormonal tənzimləmədir α-hüceyrələri bədəndə qan qlükoza səviyyəsi azalmağa başlayanda pankreas adacıqları.

Qlükaqon fruktoza 1, 6-bifosfatın fruktoza 6-fosfata çevrilməsini tənzimləyir və ya aşağıdakı iki mexanizmlə qlükoneogenez prosesinə kömək edir:

  • Qlükaqon vasitəçilik edir siklik AMP piruvat kinazı qeyri-aktiv formaya çevirə bilər ki, bu da PEP-in piruvata çevrilməsinə səbəb olur. Nəhayət, o, qlükoza sintezi dövrünü yönləndirir.
  • İkincisi, qlükaqon konsentrasiyasını azaldır fruktoza 2, 6-fosfat fosfofruktokinazanın fermentativ fəaliyyətini maneə törədir və qlükoza sintezini təşviq etmək üçün fruktoza 1, 6-bifosfatı aktivləşdirir.

Qlükogen amin turşuları

bir növdür substrat səviyyəsində tənzimləmə, qlükoza 6-fosfatın qlükoza çevrilməsini tənzimləyir. Qlükogen turşusu kimi substrat insulin səviyyəsinin azalması zamanı neoqlükogenez prosesinə təsir göstərir. İnsulinin konsentrasiyası azaldıqda, əzələ zülalı amin turşularını metabolizə edir qlükoneogenez.


6.4 – Qaz Mübadiləsi

Havalandırma – Ağciyərlərə havanı səmərəli şəkildə hərəkət etdirən və bununla da diffuziya üçün konsentrasiya qradiyentini saxlayan nasos mexanizmi.

Qaz mübadiləsi – Orqanizmlə onun ətrafı arasında qaz mübadiləsi, o cümlədən heyvanlarda və bitkilərdə oksigenin qəbulu və karbon qazının sərbəst buraxılması.

Hüceyrə tənəffüsü – Hüceyrələrdə üzvi birləşmələrdən enerjinin ATP şəklində idarə olunan sərbəst buraxılması. Bu, bütün hüceyrələrdə davamlı bir prosesdir.

6.4.2 – Havalandırma sisteminə ehtiyacı izah edin
Havalandırma sistemini saxlamaq üçün lazımdır alveollarda yüksək konsentrasiya gradienti. İnsanların oksigenə bu qədər yüksək tələbat olduğunu nəzərə alsaq, tənəffüsü dəstəkləmək üçün onun bütün hüceyrələrinə çatdırılması lazımdır.

The ağciyərlər tənəffüs səthləridir qaz mübadiləsi üçün istifadə olunur. Ventilyasiya hərəkəti havanı mübadilə üçün ağciyərlərə endirir. Onsuz, ağciyərlər heç bir havanın səthinə çıxa bilməyəcəyi üçün yararsız olardı.

Alveollarda konsentrasiya gradienti istifadə edərək saxlanılır hava axınıqan axını. Oksigen (O2) ağciyərlərə daxil olur, ətrafa yayılır və qan dövranına daxil olur. Karbon qazı (CO2) qanı tərk edir. Bir tərəfdə oksigen konsentrasiyası yüksək, karbon qazının konsentrasiyası isə aşağı səviyyədə saxlanılır.

6.4.3 – Qaz mübadiləsinə uyğunlaşan alveolların xüsusiyyətlərini təsvir edin

Alveollar geniş ümumi səth sahəsinə malikdir, bu da istənilən vaxt yayıla bilən qazın miqdarını artırır. Bu, onların sferik formasının nəticəsidir.

Onlar a düzlənmiş hüceyrələrin nazik təbəqəsi, bu, kapilyarlarla sıx əlaqəyə və qan dövranına diffuziya üçün daha qısa bir məsafəyə imkan verir. Alveolların divarı yalnız bir hüceyrə qalınlığındadır.

Alveollar a ilə əhatə olunmuşdur sıx kapilyar şəbəkə. Bunlar daha sonra qandakı oksigeni ürəyə aparılmaq üçün ağciyər venasına aparır.

Onların a nəmlik filmi qazların məhlulları üçün. Oksigen lipoprotein əsaslı sürtkü filmində həll oluna bilir.


6.4.4 – Traxeya, ağciyərlər, o cümlədən ventilyasiya sisteminin diaqramını çəkin və etiketləyin. bronxlar, bronxiollar və alveollar

6.4.5 – Ağciyərlərin ventilyasiya mexanizmini həcm və təzyiq baxımından izah edin. daxili və xarici qabırğaarası əzələlərin, diafraqmanın və səbəb olduğu dəyişikliklər qarın əzələləri

Sinə boşluğu genişləndikdə, təzyiq dəyişir, havanın ağciyərlərə daxil olmasına səbəb olur və onu bərabərləşdirir. Diafraqma rahatlaşdıqda hava geri itələnir. Diafraqma bazaya yapışdırılır döş sümüyü, qabırğa qəfəsinin və onurğanın aşağı hissələri.

Ağciyərlər əhatə olunur və qorunur qabırğa qəfəsi. İnterkostal əzələlər qabırğa qəfəsinə bağlanır. Daxili sahə adlanır döş qəfəsi, ağciyərlərin olduğu yer. Döş qəfəsinin daxili səthi onu tutur plevral membran, plevra mayesini ifraz edən. Bu maye ağciyərləri tənəffüs nəticəsində yaranan sürtünmədən qoruyur.


Bölmə 6 4. Qlükoneogenez Piruvat oksidləşməsi - PowerPoint PPT təqdimatı

Bölmə 6 4. Qlükoneogenez Piruvat oksidləşməsi 10/25/05 Qlikoliz və onun aralıq maddələrinin digər rolları Müqayisə: anaerob aerob qlikolizin üstünlükləri ATP . &ndash PowerPoint PPT təqdimatı

PowerShow.com aparıcı təqdimat/slayd şou paylaşma saytıdır. Tətbiqinizin biznes, necə etməli, təhsil, tibb, məktəb, kilsə, satış, marketinq, onlayn təlim və ya sadəcə əyləncə üçün olmasından asılı olmayaraq, PowerShow.com əla mənbədir. Və ən yaxşısı, onun gözəl xüsusiyyətlərinin əksəriyyəti pulsuz və istifadəsi asandır.

Siz öz slaydlarınızı və təqdimatlarınızı pulsuz olaraq necə təkmilləşdirməyi öyrənə bilmək üçün təsəvvür edə biləcəyiniz hər hansı bir mövzuda nümunə onlayn PowerPoint ppt təqdimatlarını tapmaq və yükləmək üçün PowerShow.com-dan istifadə edə bilərsiniz. Və ya pulsuz olaraq sizə yeni bir şey etməyi öyrədəcək təsvirli və ya animasiya slaydları ilə yüksək keyfiyyətli PowerPoint ppt təqdimatlarını tapmaq və yükləmək üçün istifadə edin. Və ya öz PowerPoint slaydlarınızı yükləmək üçün istifadə edin ki, onları müəllimləriniz, sinifiniz, tələbələriniz, müdirləriniz, işçiləriniz, müştəriləriniz, potensial investorlarınız və ya dünya ilə paylaşasınız. Və ya ondan Facebook dostlarınız və ya Google+ dairələri ilə paylaşa biləcəyiniz 2D və 3D keçidləri, animasiya və seçdiyiniz musiqi ilə həqiqətən gözəl foto slayd şouları yaratmaq üçün istifadə edin. Bu da pulsuzdur!

Kiçik bir ödəniş müqabilində sənayenin ən yaxşı onlayn məxfiliyini əldə edə və ya təqdimatlarınızı və slayd şoularınızı yüksək reytinqlərlə açıq şəkildə təbliğ edə bilərsiniz. Ancaq bundan başqa pulsuzdur. Biz hətta təqdimatlarınızı və slayd şoularınızı bütün orijinal multimedia şöhrəti ilə, o cümlədən animasiya, 2D və 3D keçid effektləri, quraşdırılmış musiqi və ya digər audio və ya hətta slaydlara daxil edilmiş video ilə universal Flash formatına çevirəcəyik. Hamısı pulsuz. PowerShow.com saytındakı təqdimatların və slayd şoularının əksəriyyətinə baxmaq pulsuzdur, bir çoxunu hətta yükləmək pulsuzdur. (Siz insanlara orijinal PowerPoint təqdimatlarınızı və foto slayd şoularınızı ödənişli və ya pulsuz və ya ümumiyyətlə yükləməyə icazə verib-verməməyi seçə bilərsiniz.) Bu gün PowerShow.com-a baxın - PULSUZ. Hər kəs üçün həqiqətən bir şey var!

Təqdimatlar pulsuz. Və ya pulsuz olaraq sizə yeni bir şey etməyi öyrədəcək təsvirli və ya animasiya slaydları ilə yüksək keyfiyyətli PowerPoint ppt təqdimatlarını tapmaq və yükləmək üçün istifadə edin. Və ya öz PowerPoint slaydlarınızı yükləmək üçün istifadə edin ki, onları müəllimləriniz, sinifiniz, tələbələriniz, müdirləriniz, işçiləriniz, müştəriləriniz, potensial investorlarınız və ya dünya ilə paylaşasınız. Və ya ondan Facebook dostlarınız və ya Google+ dairələri ilə paylaşa biləcəyiniz 2D və 3D keçidlər, animasiya və seçdiyiniz musiqi ilə həqiqətən gözəl foto slayd şouları yaratmaq üçün istifadə edin. Bu da pulsuzdur!