27. Optagelse af kulhydrater og dannelse i lever og muskler

Question 1

Hvordan og hvornår kan glykogenolysen aktiveres i muskler?

Answer 1

Hvordan:
- Fight/flight response startes af adrenalin via ß-adrenerge receptorer

Hvornår:
- Under muskelarbejde (muskelarbejde er en hormon-uafhængig aktivering)

Question 2

Angiv den hormon-uafhængige mekanisme, hvorved glykogenolysen bliver aktiveret i muskler:

Answer 2

Der er to vigtige hormon-uafhængige mekanismer der aktiverer glykogenolysen i muskler:

Kort fortalt:
- Højt indhold af Ca2+ i cellen –> FosforyleraseKinase (FK) –> Glykogenolyse

Uddybet:
- Høj [Ca2+] i cellen –> Muskelaktivitet –> ATP –> ADP –> AMP –> FK –> Glykogenolyse

• Høj [Ca2+] i cellen –> Ca2+-calmodulin-kompleks aktiveret –> FK –> Gly

Sidste reaktionsligning kan også uddybes i tekst:
- Åbning af Ca2+ porte, så musklerne bliver fyldt med Ca2+ (stimuleret efter nervestimuli)

• Det aktiverer Ca2+-calmodulin-komplekset som aktiverer fosforylase-kinase
• Fosforylase-kinase aktiverer glykogen-fosforylase: Glykogenolyse starter

Question 3

Hvilket enzym katalyserer det regulerede trin i glykogenesen?

Answer 3

Glykogen-syntase

Question 4

Alkoholindtagelse i forbindelse med fejl/underernæring (tom mave) kan medføre alvorlig hypoglykæmisk episode.

Forklar med angivelse af reaktioner, hvorfor alkoholmetabolismen kan kompromittere leverens kapacitet for at opretholde plasmakoncentrationen af glukose

Answer 4

Den høje koncentration af NADH2 blokerer glukoneogenesen.

Ethanol forløber ureguleret, da kroppen bare gerne vil af med alkoholen.
Ethanol omdanner NAD til NADH2

Høj [NADH2]:
Dermed kan laktat ikke omdannes til pyruvat.
Glycerol-3-P kan ikke omdannes til DHAP (DiHydroxyAcetone-P).
Da begge reaktioner skal bruge NAD til at danne NADH2, dvs. NADH2 hæmmer glykoneogenesen.

Leverens glykogendepot er også reduceret pga. underernæring.

Reaktioner for nedbrydning af alkohol:
CH3-CH2-OH + NAD –> CH3-CHO + NADH2

(CH3-CHO + H2O –> CH3-CHOHOH)

CH3-CHOHOH + NAD –> CH3-COOH + NADH2
Fysiologisk pH vil CH3-COOH være deprotoneret: CH3-COO-

Question 5

Glykolyse:

Glukose –>

Answer 5

Glukose –> Pyruvat –> Laktat

Question 6

Glukoseoxidation:

Glukose –>

Answer 6

Glukose –> Pyruvat –> Acetyl-S-CoA –> CO2

Question 7

Pentosefosfatvejen:

Glukose –>

Answer 7

Glukose –> Pentosefosfat + NADPH2

Question 8

Glukoneogenese:

Answer 8

Laktat –> Pyruvat –> Oxaloacetat –> Glukose
Aminosyrer –> Oxaloacetat –> Glukose
Glycerol –> DiHydroxyAcetoneFosfat –> Glukose

Question 9

Glykogenese:

Glukose –>

Answer 9

Glukose –> Glukose-6-fosfat –> Glykogen

Question 10

Glykogenolyse:

Og hvor foregår glykogenolyse henne i cellen?

Answer 10

Glykogen –> Glukose-6-Fosfat –> Glukose
Glykogen –> Glukose-6-Fosfat –> Pyruvat

Glykogenolyse foregår primært i cytosol, men også lysosomerne nedbryder glykogen.

Defekt i lysosomal nedbrydning medfører Pompes sygdom.

Question 11

Muskelvæv:
Regulation af glykogen-fosforylase (inaktiv i hvile)

Glykogen-fosforylase er modsat glykogen-syntase

Answer 11

Regulation efter energibehov

Fremmer:

• Ca2+
• Adrenalin
• AMP

Hæmmer:

• Glukose-6-Fosfat
• Insulin

Question 12

Muskelvæv:

Regulation af glykogen-syntase (aktiv i hvile)

Answer 12

Regulation efter energibehov

Fremmer:

• Glukose-6-Fosfat
• Insulin

Hæmmer:

• Adrenalin
• Glykogen

Question 13

Levervæv:

Regulation af glykogen-fosforylase

Answer 13

Regulation efter blodglukose

Fremmer:

• Adrenalin
• Glukagon
• Cortisol

Hæmmer:

• Glukose
• Insulin

Question 14

Levervæv:

Regulation af glykogen-syntase

Answer 14

Regulation efter blodglukose

Fremmer:
- Insulin

Hæmmer:

• Glukagon
• Adrenalin
• Glykogen

Question 15

Beskriv de to trin i glykogenolyse

Answer 15

Glukoseenhederne frigøres fra glykogen vha. 2 enzymer:

• Glykogenfosforylase (fraspalter a-1-4 glykosidbindinger
• Afgreningsenzymet (Transferase af glykogenmolekylet, så 1-6-glykosidbindinger –> 1-4-glykosidbindinger og kan fraspaltes af glykogenfosforylase)

Question 16

Forklar hvordan mærket glukose i plasma kan stamme fra:

1. leverglykogen
2. muskelglykogen

Answer 16

Leveren har G-6-Pase som kan nedbryde G-6-P til glukose. Det har muskler ikke.!

Nedbrydning af leverglykogen:
Glykogen –> Glc-1-P –> Glukose i blod

Nedbrydning af muskelglykogen:
Glykogen –> Glc-1-P –> Glc-6-P –> glykolyse i muskelvæv –> laktat –> glukoneogenese i levervæv –> Glc-6-P –> Glukose i blod