GLIKOLIZA I GLUKONEOGENEZA Flashcards
Što je glikoliza?
Embden-Meyerhofov put
- glavni put metabolizma glukoze (i fruktoze, galaktoze i ostalih ugljikohidrata iz hrane)
- anaerobna
- citoplazma
- glukoza –> 2 piruvata + 2 ATP
Kako dobivamo glukozu iz hrane probavom?
škrob i glikogen + alfa- amilaza (gušterača i slina)
–> kida alfa-1,4-veze –> maltoza i maltotrioza (granični dekstrin, alfa-1,6-veze) + maltaza (za ostale oligosaharide alfa-glukozidaza)
- alfa-dekstrinaza (alfa-1,6-veze)
- laktaza
- saharaza
Navedi transportere glukoze.
GLUT1 – sva tkiva sisavaca
GLUT2 – jetra; β-stanice gušterače
GLUT3 – sva tkiva sisavaca
GLUT4 – mišić i masne stanice
GLUT5 – tanko crijevo
Koliko faza ima glikoliza? Što se ukratko događa u svakoj fazi?
- faza odvija se u tri koraka i njome se glukoza prevodi u fruktoza-1,6-bisfosfat
fosforilacija, izomerizacija, druga fosforilacija - faza fruktoza-1,6-bisfosfat kida se u dva fragmenta od po tri C-atoma
- faza nastaje ATP oksidacijom fragmenata u piruvat
Zašto je važna prva fosforilacija u prvoj fazi glikolize?
Koji enzim katalizira prijenos fosforilne skupine?
- glc-6-P ne može proći kroz membranu
(nije supstrat transportera glukoze) - fosforilacija destabilizira glc, te se ona lakše metabolizira
enzim: heksokinaza
Koja je važnost izomeracije u prvoj fazi glikolize?
Enzim?
aldoza se prevodi u ketozu
enzim: fosfoglukoza-izomeraza
Koja je važnost druge fosforilacije u prvoj fazi glikolize?
- nastaje fruktoza-1,6-bisfosfat
- kontrola brzine glikolize
enzim: fosfofruktokinaza
Što se događa u drugoj fazi glikolize?
Koji enzim to katalizira?
iz jednog šećera sa šest C-atoma nastaju produkti od po tri C-atoma (DHAP i GAP)
enzim: aldolaza
Zašto je važna izomeracija DHAP u GAP?
Enzim?
izomerizacija ketoze u aldozu
GAP je na izravnom putu glikolize, DHAP nije
enzim: trioza-fosfat-izomeraza
aktivno mjesto enzima ostaje zatvoreno sve dok se ne dogodi poželjna reakcija kinetički savršen enzim
Koja je važnost prevođenja gliceraldehid-3-fosfata u 1,3-bisfosfoglicerat?
Enzim?
enzim: gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza
nastali 1,3-BPG ima visoki potencijal za prijenos fosforilne skupine na ADP
Što se daljnje dešava sa 1,3- bisfosfogliceratom?
Enzim?
1,3-BPG ima viši potencijal za prijenos fosforila od molekule ATP – zato može fosforilirati ADP u ATP
„fosforilacija na razini supstrata”
nastaje 3 fosfoglicerat
enzim: fosfoglicerat-kinaza
Kako iz 3-fosfoglicerata nastaje piruvat i ATP?
- pregrađivanje: intramolekulski pomak skupine
enzim: fosfoglicerat-mutaza - reakcija dehidracije (uvodi se dvostruka veza)
enzim: enolaza - pretvorba enola u keton (piruvat) gotovo je ireverzibilna
enzim: piruvat-kinaza
Kako glasi sumarna reakcija glikolize?
glc + 2 Pi + 2 ADP + 2 NAD+ →
2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ + 2 H2O
Koje su 3 sudbine piruvata?
etanol
laktat
ugljikov dioksid
Kako nastaje EtOH iz piruvata?
Kako glasi sumarna jednađba?
piruvat (piruvat-dekarboksilaza)–>acetalaldehid (alkohol-dehidrogenaza)–>etanol
anaerobno
glc + 2 Pi + 2 H+ →
2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
Kako nastaje laktat iz piruvata?
Kako glasi sumarna jednađba?
piruvat (laktat dehidrogenaza)–>laktat
mliječno-kiselo vrenje
glc + 2 Pi + 2 ADP →
2 laktat + 2 ATP + 2 H2O
odvija se i u stanicama viših organizama pri slaboj opskrbi kisikom – mišićne stanice
Što omogućava regeneracija NAD*?
Regeneracija NAD+ redukcijama piruvata u laktat ili etanol omogućuje kontinuiranu glikolizu i u anaerobnim uvjetima
Kako se piruvat pretvara aerobno?
Aerobno se dobiva mnogo više energije iz glc!
acetil-koenzim A: nastaje u mitohondrijima oksidativnom dekarboksilacijom piruvata
enzim: piruvat-dehidrogenaza
piruvat + NAD+ + CoA → acetil-CoA + CO2 + NADH
Kako se metabolizira fruktoza?
većina pojedene fruktoze metabolizira u jetrima:
fru → fru-1-P
druga tkiva:
fru → fru-6-P uz heksokinazu
Koji su kontrolni mehanizmi glikolize?
- heksokinaza
- fosfofruktokinaza*
- piruvat-kinaza
Enzimi koji kataliziraju gotovo ireverzibilne reakcije!
* glavna kontrolna točka glikolize u sisavaca
Objasni fosfofuktokinazu.
katalitička mjesta odvojena od alosteričkih
visoke konc. ATP inhibiraju enzim
veznjem ATP na regulacijsko mjesto, smanjuje se afinitet enzima za fru-6-P
sniženje pH vrijednosti inhibira fosfofruktokinazu – zaštita mišića od oštećenja (mliječna kiselina!)
Objasni heksokinazu?
inhibirana vlastitim produktom – glc-6-P
visoke koncentracije glc-6-P signaliziraju da stanici ne treba više glc za energiju ili sintezu glikogena
inhibicija fosfofruktokinaze dovodi do inhibicije heksokinaze
Objasni piruvat kinazu.
inhibirana ATP-om
ATP usporava glikolizu kada je energetski naboj visok
inhibicija alaninom
Objasni regulaciju glukoze u jetri.
- složenija regulacija
- jetra održavaju razinu glc u krvi
- pohranjuju višak glc u obliku glikogena
- otpuštaju glc iz glikogena kad je konc. glc u krvi niska
fosfofruktokinazu inhibira citrat
fru-2,6-bisfosfat smanjuje inhibicijski učinak ATP
> > konc glc u krvi
→ > konc fru-6-P
ubrzava se sinteza fru-2,6-bisfosfata
fru-2,6-BP povećava afinitet PFK prema fru-6-P i smanjuje inhibicijski učinak ATP
tzv. dalekometna stimulacija
niski pH nije signal, u jetrima ne nastaje laktat (koristi se za sintezu glc, ali se ne sintetizira)
heksokinaza – izozim glukokinaza ima 50x niži afinitet za glc i fosforilira glc samo kad je koncentracija glc visoka (niski afinitet glukokinaze za glc u jetrima daje mozgu i mišićima glc kad su njene zalihe male (i ne rasipa se kad je ima dovoljno)).
