Profil metaboliczny róŝnych organów ciała Uwaga: tkanka tłuszczowa (adipose tissue) NIE wykorzystuje glicerolu do biosyntezy triacylogliceroli
Endo-, para-, i autokrynna droga przekazu informacji biologicznej. Przekaz informacji w układzie endokrynnym dokonuje się na 3 głównych drogach: 1) droga endokrynna przekaz informacji dokonuje się za pośrednictwem układu krążenia. Musi istnieć komórka wyspecjalizowana, zwana komórką dokrewną, która albo tworzy gruczoł wydzielania wewnętrznego (gruczoł endokrynowy), albo jest to komórka w tzw. rozsianym układzie endokrynnym (APUD). Jej wydzielina trafia do układu krążenia. Z krwią wydzielina ta przenoszona jest na pewną odległość, a następnie opuszcza układ krążenia. Trafia na komórkę docelową wyposażoną w receptor i poprzez ten receptor następuje zmiana sygnału humoralnego na odpowiedź wewnątrzkomórkową metaboliczną (molekularną) tej komórki. W takim ujęciu, substancja wydzielana nosi nazwę hormonu. 2) droga parakrynna substancja zostaje wydzielona przez odpowiednią komórkę, a następnie działa na komórki docelowe bez pośrednictwa układu krążenia, a jedynie za pośrednictwem płynu międzykomórkowego. Ta sama substancja może działać w różnych warunkach na drodze endokrynnej i parakrynnej. Przykładem jest interferon (w warunkach fizjologicznych działa na drodze parakrynnej, stosowany jako lek podawany drogą pozajelitową działa na drodze neurokrynnej). 3) droga autokrynna komórka sama wydziela substancję i sama na nią odpowiada, ponieważ wyposażona jest w odpowiedni receptor (zjawisko to nosi nazwę sprzężenia zwrotnego dodatniego). W warunkach prawidłowych jest to komórka embrionalna. W warunkach patologicznych taki mechanizm błędnego koła występuje w komórkach nowotworowych.
Hormony Z uwagi na budowę chemiczną hormony moŝna zakwalifikować do jednej z niŝej wymienionych grup związków: peptydy lub polipeptydy (białka), takie jak insulina i glukagon steroidy, w tym glukokortykoidy i hormony płciowe (androgenymęskie i estrogeny-ŝeńskie) pochodne aminokwasów, w tym katecholaminy (np. adrenalina) i tyroksyna Kontrola stęŝenia glukozy we krwi przez wydzielanie hormonów trzustkowych insuliny i glukagonu
Insulina jest hormonem białkowym o masie 5,8 kda, wydzielanym przez komórki β trzustki w odpowiedzi na podwyŝszone stęŝenie glukozy we krwi. Insulina: 1. zwiększa wychwyt glukozy przez mięśnie i tkankę tłuszczową wpływając na przemieszczanie się transporterów glukozy GLUT4 z wnętrza komórek w kierunku błony i ich wbudowanie w błonę komórkową 2. nasila syntezę glikogenu w wątrobie i mięśniach szkieletowych 3.hamuje proces glukoneogenezy w wątrobie 4. nasila syntezę kwasów tłuszczowych i triacylogliceroli w wątrobie i tkance tłuszczowej 5. zwiększa wychwyt aminokwasów przez mięśnie i sktywuje syntezę białek mięśniowych 6. hamuje degradację białek. Glukagon jest hormonem polipeptydowym o masie 3,5 kda wydzielanym przez komórki α trzustki w odpowiedzi na niskie stęŝenie cukru we krwi. Głównym organem, na który działa glukagon, jest wątroba. Glukagon stymuluje rozkład glikogenu wątrobowego (za pośrednictwem camp) i glukoneogenezę, natomiast hamuje glikolizę oraz syntezę kwasów tłuszczowych
Kaskada regulacji syntezy i rozkładu glikogenu ====================================
Regulacja wykorzystania egzogennej glukozy przez wątrobę i inne tkanki przez enzymy róŝniące się swoim powinowactwem do glukozy ================================== Glukokinaza (wątroba) wysoka wartość Km- niskie powinowactwo (korzysta z glukozy w warunkach wysokiego stęŝenia tego substratu we krwi) Heksokinaza niska wartość Km wysokie powinowactwo do glukozy - (korzysta z glukozy przy niŝszych stęŝeniach tego substratu we krwi)
Wpływ insuliny na biosyntezę glikogenu
Regulacja aktywności dehydrogenazy pirogronianowej (PDH) (reakcja pomostowa) kontrola wykorzystywania cukrów jako substratów energetycznych ======================================== Enzym ufosforylowany (PDH-P) - nieaktywny Enzym wolny (PDH) aktywny Ufosforylowanie PDH (dezaktywacja) przez kinazę PDH gdy stęŝenia acetylo CoA, ATP i NADH są wysokie (głównym substratem energetycznym są tłuszcze) Defosforylacja PDH--P (aktywacja) przez fosforylazę PDH gdy stęŝenie Ca 2+ wysokie (mięsień pracuje) (coraz większe wykorzystywanie cukrów)
Zaburzenia metabolizmu w cukrzycy =============================
Magazynowanie i wykorzystanie głównych substratów energetycznych w stanie po posiłku, w czasie pomiędzy posiłkami i we wczesnej fazie głodzenia