Glukostransport Flashcards
Hur får kroppen tillgång till glukos? (3 sätt)
- Från födan
- Via glukoneogenes
- Nedbrytning av leverns glykogenförråd
Varför krävs glukostransportörer för att glukos ska kunna passera genom cellmembranet?
För att glukos är en stor och polär molekyl
Vilka huvudtyper av glukomolekyler finns?
GLUT (glukostransportörer) och SGLT (Natrium-glukos kotransportörer)
Generella typer av transportörer (3)
- Uniport - transporterar en enda molekyl
- Symport - kopplad transport av två molekyler åt samma håll
- Antiport - kopplad transport av två molekyler åt motsatt håll
Kinetik - ren diffusion
Transporthastigheten ökar linjärt med ökad koncentration av molekylen
Kinetik - faciliterad diffusion via transportörer
Kinetiken liknar den som ses vid enzym-substrat reaktioner, där bindningsaffiniteten för molekylen reflekteras av Km (Lågt Km = hög affinitet) Bindningen kan inhiberas
Vad är Km?
Den koncentration där halva maximala transporthastigheten (Vmax) uppnåtts
När uppnås Vmax?
Då alla transportörens bindningsställen är upptagna (=bindingen är mättad)
Transport, GLUT
Passiv transport av glukos via faciliterad diffusion
Var återfinns GLUT1?
I de flesta cellerna i kroppen
GLUT1, Km
1,2 mM
GLUT1, huvuduppgift
Transportera glukos in i erytrocyter. GLUT1 ansvarar för ett lågt basalt upptag av glukos, som inte är insulinberoende
Vad innebär GLUT1’s låga Km?
Då den normala glukoskoncentrationen vid fasta är 4-6 mM innebär det att glukos näst intill alltid kommer transporteras in i celler.
Var återfinnns GLUT3?
I hjärnan, njuren och placenta
GLUT3, Km
1 mM
GLUT3, huvuduppgift
Transportera glukos till hjärnan. GLUT3 ansvarar för ett lågt basalt upptag av glukos, som inte är insulinberoende
Hur kommer det sig att glukostransporten med GLUT1 & 3 knappt förändras även efter måltid?
Eftersom transporten redan sker nära Vmax
Var återfinns GLUT4?
I muskelceller och fetceller
GLUT4, Km
5mM
Vad sker med GLUT4 efter måltid, och varför?
Efter måltid stiger blodets glukoskoncentration, vilket inducerar insulinsekretion från pankreas beta-celler.
Insulinsekretion stimulerar glukosupptag i muskel- och fettceller genom att öka antalet GLUT4 i cellmembranet. GLUT4 rekryteras från intracellulära vesiklar till cellmembranet där de nu kan ta upp glukos från omgivningen
Var återfinns GLUT4-transportörer i en ostimulerad muskel- eller fettcell?
I specialiserade endosomer
Var återfinns GLUT2?
Levern, pankreas beta-celler, tunntarmsepitel & njurtubuli
GLUT2, Km
15-20 mM
Vad medför GLUT2’s höga Km?
Att transporthastigheten markant ökar med en stigande koncentration av glukos
Glukosupptag från blodbanan efter måltid genom GLUT2
Ökande blod-glukoskoncentrationer -> ökad intransport i celler som leverceller och beta-celler
GLUT2, pankreas beta-celler
- Glukoskoncentrationer i blodet är den enskilt viktigaste faktorn som reglerar insulinsekretion.
- GLUT2’s transport in i beta-cellen är proportionell mot blodglukoskoncentrationen
- Den intracellulära glukoskoncentrationen avgör hur mycket insulin som utsöndras
- Vid högre blod-glukoskoncentration transporterar GLUT2 in mer glukos i cellen -> högre insulinsekretion
GLUT2, levern
Insulin binder in till receptor på cellytan vilket leder till en signalkaskad, där glukos, som transporterats in av GLUT2, omvandlas till Glukos-6-fosfat (kostar 1 ATP). G-6-P kan sedan gå vidare i glykolysen eller till glykogensyntes
Transport, SGLT
- Symport-transportörer av Na-joner och glukos
- Sekundär/indirekt aktiv transport av glukos
Vad driver SGLT?
Na-gradient som byggs upp av Na/K-ATPaser
Beskriv mer utförligt upptaget av glukos mha SGLT
- Upptaget av glukos i cellen via SGLT styrs av [Na]-gradienten, över cellens apikala membran (hög [Na] extracellulärt, låg [Na] intracellulärt)
- Na/K-ATPaser i cellens membran skapar [Na]-gradienten genom att transportera ut Na-joner (3 st) och ut K-joner (2 st). Detta är en aktiv transport som kostar ATP.
- Inflödet av Na i cellen (via faciliterad diffusion genom SGLT) drar med sig glukos in i cellen
- Energikrävande transport av Na-joner driver glukosupptaget vis SGLT -> glukosupptaget via SGLT = indirekt/sekundärt aktiv transport
Samspelet för glukosupptag i tunntarmen
- basolateralt belägna Na/K-ATPaser pumpar ut Na-joner och in K-joner
- Na-gradienten driver glukosupptaget in i cellerna från tarmlumen via SGLT1
- Glukoskoncentrationen blir nu betydligt högre inne i cellen än i blodbanan (basolaterala sidan)
- Glukos transporteras ut i blodbanan via faciliterad diffusion genom GLUT2
Glukosåterupptag i njurtubuli
- Återupptag av glukos från primärurinen till blodet sker främst via SGLT2
- SGLT2 återfinns i epitelcellerna i proximala tubuli, och svarar för mer än 90% av glukosåterupptaget
- Epitelcellerna i proximala tubuli uttrycker även GLUT2 och Na/K-ATPaser, vilket krävs för ett fungerande samspel
Inhibitorer av SGLT2 används som läkemedel vid typ 2 diabetes. Hur åstadkommer dessa inhibitorer en sänkning av blodglukosnivåerna vid detta tillstånd?
Genom att inhibera SGLT2-transportörer hämmas glukosåterupptaget -> mer glukos går ut med urinet -> glukosuri (mycket glukos går ut med urinet)
När celler tar upp glukos låses det fast i cellen. Hur?
Direkt när glukos tas upp i cellen fosforyleras det av hexokinas, och glukos-6-fosfat bildas. G-6-P kan inte transporteras genom varken SGLT eller GLUT -> det blir fast inne i cellen
Vilket enzym kan återbilda glukos från G-6-P, och var återfinns det?
Enzymet Glukos-6-fosfatas återfinns framförallt i levern
Nämn några vanliga disackarider, och vilka monosackarider de är uppbyggda av (3)
- Suckros/sackaros - glukos + fruktos
- Laktos - galaktos + glukos
- Maltos - glukos + glukos
Varför kan inte människan bryta ner cellulosans glukos?
För att vi saknar enzym som kan spjälka de beta-1,4-bindningar som cellulosan har
