Instuderingsfrågor: Glukoneogenes Flashcards
- Vad är den fysiologiska betydelsen av glukoneogenesen och vilka ämnen kan fungera som substrat hos människa?
Fysiologisk betydelse: energikrävande reaktion som bildar glukos från enklare föreningar. Sker vid fastande tillstånd när det är brist på glukos.
Substrat:
- Pyruvat
- Laktat
- Glycerol
- Glucogena aminosyror
- Kan acetylCoA fungera som substrat för glukoneogenesen hos människa? Varför/varför inte?
Nej på grund utav att vi ej har glykokalyxcykeln. I glukokalyxcykeln avår ej koldioxid vilket de gör i citronsyracykeln så vi kan inte omvandla acetat till glukos.
Steget mellan Pyruvat och acetyl CoA är irreversibelt! För att ska kunna gå in i glukoneogensen bildar pyruvat oxaloacetat som blir till malat för att kunna ta sig ur mitokondrien för att sedan bli till oxaloacetat som kan gå in i glukoneogenesen via fosfofenolpyruvat.
(fettsyror kan alltså ej bli glukos men de kan glycerol)
- Kan acetylCoA fungera som substrat för glukoneogenesen hos bakterier och växter? Varför/varför inte?
Ja. Detta beror på glyoxylatcykeln som inte finns hos människor. I motsats till citronsyracykeln avgår inte koldioxid, detta gör att glukos kan tillverkas från acetat och på så sätt kan glukos omvandlas till acetyl CoA och tvärt om.
- Jämför totalreaktionerna av glykolys och glukoneogenes och diskutera de energetiska skillnaderna.
Glykolys
Glukos** + **2 ADP** + **2 NAD+** + **2Pi** -> **2 pyruvat** + **2 ATP** + **2 NADH** + **2 H20** + **2H+
Vinst: 2ATP och 2 NADH.
Detta gör att energi från glukos är tillgänglig för cellens användning, och pyruvat fortsätter till mitokondrier för att komma in i Krebs-cykeln vilket leder till ännu mer energiproduktion.
Glukoneogenes
Glukoneogenesen är energikrävande och behöver 4 ATP och 2 GTP för varje producerat glukos.
Nettoförlust: förbrukar cellen istället ATP för att regenerera glukos från pyruvat,
- Vilka reaktionssteg skiljer mellan glykolys och glukoneogenes?
Detta skiljer glukogenesen från glykolysen
Pyruvat -> oxaloacetat
Enzym: PyruvatkarboxylasOxaloacetat fosfoenolpyruvat
Oxaloacetat -> fosfoenolpyruvat
Enzym: Fosfoenolpyruvatkarboxykinas
FRUKTOS-1,6-BISFOSFAT->FRUKTOS-6- FOSFAT
Enzym: Fruktos-1,6-bisfosfatas
GLUKOS-6-FOSFAT -> GLUKOS
Enzym: Glukos-6-fosfatas
- Till vilka delar av den eukaryota cellen är glukoneogenesen lokaliserad?
Glukoneogenesen startar i mitokondrien där oxaloacetat tar sig ut som malat och omvandlas sedan igen till oxaloacetat. (första steget) Fortsätter sedan i cytosolen och sedan avslutas de i ER-lumen (de sista steget)
- Diskutera den koordinerade regleringen av glykolys och glukoneogenes.
- Ämnen som påverkar aktiviteterna av fosfofruktokinas
- Ämen som påverkar fruktos-1,6-bifosfat
- Ämenen som påverkar pyruvatkinas
- Ämnen som påverkar pyruvatkarboxylas.
- Diskutera den hormonella regleringen.
- Vilken effekt har glukagon? Insulin?
Fosfofruktokinas (glykolysen)
Aktiveras: Fruktos-2,6-bisfosfat & AMP
Inhiberas av: ATP & citrat
Fruktos-1,6-bisfosfat ( glukoneogenesen)
Inhiberas av: Fruktos-2,6-bisfosfat & AMP
Aktiveras: citrat
Pyruvatkinas
Aktiveras av: Fruktos-1,6-bisfosfat
Inhiberas av: Acetyl-CoA, ATP, Alanine, cAMP-dependent fosforylering
Pyruvatkarboxylas
Aktiveras av: Acetyl CoA
Hormonella regleringen
Insulin
Stimulerar upptag/bortförande av glukos från blodet
Glukagon
Stimulerar levern till att bryta ned glykogen till glukos för utsöndring till blodet.
- Diskutera fysiologisk funktion hos fruktos-2,6-bisfosfat (F-2,6-BP).
Hur påverkas F-2,6-BP av insulin och glukagon?
Vad har det för betydelse när det gäller reglering av glukoshalter i blodet?
Fruktos-2,6-bisfosfat är den mest kraftfulla aktivatorn av fosfofruktokinas-1 som katalyserar de tredje steget i glykolysen som är irreversibelt.
Insulin
Stimulerar glykolysen genom att öka intracellulära koncentrationen av fruktos-2,6-bisfosfat som aktiverar fosfofruktokinas. Insulinet gör att blodsocker nivån sjunker.
Glukagon
Hämmar glykolysen genom att minska den intracellulär koncentrationen av fruktos-2,6-bisfosfat. Glukagon gör att blodsockret ökar.
När blodglukos nivån blir låg tappar f-2,6-bf sin fosfargrupp och blir till glukos-6-fosfat: detta är en snabbare regelering än den transkriptionala från glukagon.
- Beskriv Coricykeln och diskutera dess fysiologiska funktion.
Laktat från musklerna omvandlas till glukos i levercellerna för att kunna transporteras tillbaka till musklerna igen. Laktat bildas under glykolysen om den sker under anaeroba förhållanden, dvs. om syre saknas.
- Hur förändras energiomsättning vid svält?
Efter en måltid kommer glukos i blodet från nedbrutna kolhydrater i tarmen via enterocyterna. För att sedan få energi mellan måltiderna kommer en nedbrytning av glykogen i levern att ske. Efter detta kommer sedan glukoneogenesen att starta.
Ketonkroppar bildas även i levern i en process kallad ketogenes, och de bildas främst vid en kolhydratfattig och fettrik kosthållning (ketogen diet) då kroppen i levern omvandlar fettet från maten till ketonkroppar. Anledningen till detta är att de i form av vattenlösliga molekyler kan passera blod-hjärn-barriären, som inte släpper igenom fetter eller proteiner. Ketonkroppar är alltså kroppens energilösning, i det att de försörjer hjärnan och övriga kroppen med energi om det inte finns kolhydrater att använda.
Kroppen bryter först ned kolhydrater, sedan fett och tillsist proteiner
Läget när kroppen producerar ketonkroppar för att försörja kroppen med energi kallas ketos.
