Metabolismus sacharidů uGlykolýza uRozklad a syntéza glykogenu uCitrátový cyklus uGlukoneogeneze uPentosový cyklus Metabolismus §látková přeměna §soubor všech enzymových reakcí, při nichž dochází k přeměně látek a energií §anabolismus – biosyntéza, výstavbový proces §katabolismus – degradace, rozkladný proces §exergonický rozklad složitých metabolitů na jednodušší produkty §uvolněná energie (ATP, NADPH) je zdrojem pro dráhy anabolické Metabolické dráhy 1.Nevratné u-nezávislé u-vzájemně zaměnitelné u-běží určitým směrem u-vysoce exergonické u 2.Každá dráha obsahuje určující stupeň u-dílčí reakce v blízkosti rovnovážného stavu u-tvorba meziproduktů u 3. Metabolické dráhy u3. Regulované u -určující stupeň u -reakční rychlost u -enzymatická u4. Lokálně specifické u -specifické buněčné oddíly u -selektivně propustné membrány u -specifické transportní proteiny Glykolýza uglukosa→fruktosa-1,6-bisfosfát→pyruvát uvznik 2moly ATP na 1mol glukosy uklíčová úloha v energetickém metabolismu uaerobně - pyruvát→CO2+H2O (citrátový cyklus) uanaerobně upyruvát→laktát (mléčné kvašení) upyruvát→etanol+CO2 (alkoholové kvašení) Rozklad a syntéza glykogenu uOddělené dráhy uZa stejných fyziologických podmínek exergonické uVe svalu (potřeba ATP) přeměňován na Glc-6-P → glykolýza uV játrech (↓c Glu v krvi) spouští štěpení na Glc-6-P → hydrolýza na Glu vstupující do krevního oběhu uGlc-1-P se váže na UTP → UDP-Glu u u Citrátový a pentosový cyklus uSled reakcí, který oxiduje acetylovou skupinu acetyl-CoA na dvě molekuly CO2 za současné tvorby ATP u uAlternativní dráha glykolýzy uoxidací Glc-6-P vzniká NADPH u Glukoneogeneze uPřevod nesacharidových prekursorů (laktát, pyruvát, glycerol, aminokyseliny) na glukosu. uBiosyntéza oligosacharidů a glykoproteinů. uProbíhá v játrech, v menším rozsahu v ledvinách. Regulace hladiny Glu v krvi uGlu – primární zdroj energie pro činnost mozku uFunkcí jater je udržování c Glu v krvi na úrovni kolem 5 mmol/l u↓c Glu → uvolnění glukagonu z pankreatických buněk α do krve uv jaterních buňkách ↑c glukagonu vyvolá zvýšení rychlosti rozkladu glykogenu u↑c Glu hladina glukagonu klesá a z pankreatických buněk β se uvolňuje inzulin u Referenční hodnoty Glu v krvi unovorozenci: uhodina: 2,0-5,5 mmol/l udvě hodiny: 2,2-4,9 mmol/l u5-14 hodin: 1,9-4,3 mmol/l u10-28 hodin: 2,6-4,5 mmol/l u44-52 hodin: 2,7-4,4 mmol/l u uděti 1-6 let: 4,1-7,0 mmol/l uděti 7-19 let: 3,9-5,9 mmol/l udospělí: 3,9-6,4 mmol/l u Hormonální regulace Glu v krvi uInzulín - ↓c Glu, působí v buněčné membráně uGlukagon - ↑c Glu, glukogenolýza, glukoneogeneze uAdrenalin - ↑c Glu, glukogenolýza uThyroxin - ↑c Glu, glukogenolýza uRůstový hormon - ↑c Glu, antagonista inzulinu uACTH - ↑c Glu, antagonista inzulinu uKortisol - ↑c Glu, antagonista inzulinu uSomatostatin - ↑c Glu, inhibice inzulinu a glykogenu uSomatometin - ↑c Glu, inhibice inzulinu Hladovění u↓c Glu v krvi už po nočním hladovění prostřednictvím ↑sekrece glukagonu a ↓sekrece inzulinu vede k mobilizaci MK z tukové tkáně uGlu nelze syntetizovat z MK uGlu je syntetizována z glycerolu a aminokyselin uDochází ke kontinuálnímu odbourávání svalové tkáně Diabetes mellitus usouhrnný název pro skupinu chronických onemocnění, které se projevují poruchou metabolismu sacharidů uinzulin dependentní – IDDM 1. typu una inzulinu nezávislá – NIDDM 2. typu usekundární – spojen s chorobami pankreatu, jater, genetickými poruchami utěhotenský – pouze v těhotenství Diabetes mellitus I typu uv prvotních stádiích jsou ničeny buňky slinivky břišní (produkují inzulin) vlastním imunitním systémem uselektivní destrukce β buněk uřadí se mezi autoimunitní choroby uobjevuje se neočekávaně v dětství upotřeba každodenního podávání inzulinu, diety a cvičení u u Diabetes mellitus II typu usnížená citlivost tkání vlastního těla k inzulinu unerovnováha mezi sekrecí a účinkem inzulinu v metabolismu glukózy unedostatek inzulinových receptorů unormální nebo ↑c inzulinu učasto jsou vlohy k diabetu II. typu dědičně přenášeny u u Patofyziologie DM u↓ hladiny inzulinu udefekt funkce inzulinu–na úrovni receptorů uglukosurie-Glu vylučována do moči + voda upříznaky: polyurie, polydipsie, polyphagie u↑c glukagonu uketonémie -↑c v krvi (ketokyseliny-acetacetát, aceton) uketonúrie -↑c v moči (ketokyseliny-acetacetát, aceton) uketoacidóza - ↓pH krve Komplikace DM uRetinopatie (změny na sítnici) uSelhání ledvin – nefropatie umorfologická změna ledvinových glomerulů uKardiovaskulární nemoci uAteroskleróza uICHDK Vrozené poruchy sacharidového metabolismu ugalaktosemie unedostatek/absence enzymů přeměny galaktosy na glukosu uzvracení, průjmy, mentální zaostalost, oční zákal, postižení jater upozor na mléko (50% galaktosa) u Vrozené poruchy sacharidového metabolismu uporuchy metabolismu fruktosy uhypoglykémie, selhání jater ulaktózová intolerance u↓ aktivity laktázy v epitelu tenkého střeva ustřevní zažívací potíže uglykogenosy Poruchy metabolismu glykogenu uGlykogenózy – poruchy ukládání glykogenu ve tkáních → hromadění v játrech a svalech uGeneticky determinovaný nedostatek určitých enzymů uMimo glykogenózu IX se vždy projevuje nadbytkem glykogenu Poruchy metabolismu glykogenu u0 – aglykogenosa u chybění enzymu glykogensyntetasy v játrech (ne ve svalech, leukocytech a enterocytech) ujaterní glykogen je snížen uklinický obraz: stavy těžkých hypoglykémií s křečemi – vedou k poškození mozku a k mentální retardaci uneodkladná diagnostika je nezbytná k přežití dítěte uepizodám hypoglykémií lze předcházet častým podáváním jídel bohatých na bílkoviny Poruchy metabolismu glykogenu uI – Gierkeho choroba unedostatek glu-6-fosfatasy (katalyzuje krok k uvolnění Glu z jater do KO uSymptomy: hepatomegalie, hypoglykemie, malý tělesný vzrůst uII – Pompeho choroba uNadměrné ukládání glykogenu v lysosomech všech buněk (myokard), smrt před 1 rokem života u Poruchy metabolismu glykogenu uIII – Coriova choroba uabnormální struktura glykogenu, krátké řetězce uglykogen se hromadí, nelze degradovat uHypoglykemie (léčba častým jídlem) uIV – choroba Andersenové uúmrtí před 4 rokem života na jaterní poškození uabnormálně dlouhé řetězce glykogenu unedostatečné větvení snižuje rozpustnost glykogenu u Poruchy metabolismu glykogenu uV – McArdleova choroba unedostatek svalové fosforylasy usvalová bolest i při malé zátěži uVI – Hersova choroba unedostatek jaterní fosforylasy uhypokgykemie uVII – nedostatek svalové fosfofruktokinasy uHromadění glykogenu ve svalu u Poruchy metabolismu glykogenu uVIII – Taruiho choroba unedostatek jaterní kinasy uIX – nedostatek jaterní glykogensynthasy unedostatek glykogenu unedostatek jaterní glykogensynthasy u