Integracja i regulacja metabolizmu Flashcards

1
Q

na jakich poziomach może zachodzić regulacja metabolizmu?

A

1) dostępności substratu (np. ektogeneza)
2) stężenia produktu (np. synteza hemu)
3) dostępność enzymu –> aktywność i ilość enzymu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

jak regulowany jest metabolizm na poziomie aktywności enzymu?

A

regulacja allosteryczna
modyfikacja kowalencyjna (głównie fosforylacja i defosforylacja)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

jak regulowany jest metabolizm na poziomie ilości enzymu?

A

regulacja ekspresji genu - transkrypcja, stabilność mRNA oraz translacja

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

od czego głównie jest zależne stężenie substratu w komórce?

A

zależne od transportu przez błony na zasadzie:
1) dyfuzji prostej
2) dyfuzji ułatwionej (translokator, który może być zamykany i otwierany za pomocą aktywatorów, inhibitorów lub ATP-zależnie)
3) transport aktywny pierwotny i wtórny

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

jakie są typy regulacji przez substraty?

A

1) aktywacja substratem - substrat pobudza własną przemianę np. aminotransferaza glutamylo-PRPP (PRPP)
2) hamowanie substratem - substrat hamuje własną przemianę np. LDH1 H4 (pirogronian), PFK-1 (ATP)
3) aktywacja naprzód - substrat pobudza reakcję późniejszą reakcję zachodzącą w szlaku w którym jest intermediatem np. kinaza pirogronianowa (F-1,6-BF), karboksylaza acetylo-CoA/ACC (cytrynian)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

jakie są typy regulacji przez produkty?

A

1) hamowanie produktem - produkt hamuje przemianę której jest wynikiem np. heksokinaza (G-6-P)
2) aktywacja produktem - produkt pobudza przemian której jest wynikiem np. glutaminaza wątrobowa (NH4+)
3) sprzężenie zwrotne ujemne - produkt hamuje poprzednią reakcję zachodzącą w szlaku w którym bierze udział np. aminotransferaza glutamylo-PRPP (AMP), ALAS1 (hem)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

jak regulowany jest metabolizm na poziomie dostępności enzymu?

A

regulacja szlaku metabolicznego zależy od :
1) aktywności innego szlaku
2) enzym regulatorowy np. PFK1
3) enzym ograniczający np. kinaza pirogronianowa
4)regulacja kowalencyjna - fosforylacja/defosforylacja, hydroliza
5) wtórne przekaźniki np. cAMP, Ca++
6) regulacja ekspresji genu - transkrypcja, stabilność mRNA, translacja

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

na jakich poziomach regulują metabolizm hormony?

A

dostępność i aktywacja enzymu oraz dostępność translokatorów błonowych

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

jakie mamy typy komunikacji międzykomórkowej?

A

1) endokrynna np. insulina, glukagon
2) parakrynna np. eikozanoidy
3) autokrynne np. eikozanoidy np. PGE2
4) intarkrynne np. hormony steroidowe

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

co hormon potrzebuje aby pobudzić komórkę?

A

receptora

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

czym jest agonista?

A

hormon lub inne cząsteczka sygnałowa aktywująca receptor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

czym jest antagonista?

A

cząsteczka hamująca działanie receptora

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

podział hormonów ze względu na budowę i miejsce działania?

A

I. hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi
II. hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

jakie hormony należą do hormonów wiążących się z receptorami wewnątrzkomórkowymi?

A

hormony steroidowe, jodotyroniny (T3 i T4), kalcytriol, retinoidy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

jakie hormony należą do hormonów wiążących się z receptorami na powierzchni komórki?

A

hormony polipeptydowe, białkowe lub glikoproteinowe, aminy katecholowe

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

gdzie może byś zlokalizowany receptor dla hormonów wiążących się z receptorami wewnątrzkomórkowymi?

A

cytoplazma, jądro, ale też błona komórkowa

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

jaki charakter rozpuszczalności mają hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi, a jaki hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki?

A

hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi –> lipofilne (wyjątek T3 i T4)
hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki –> hydrofilowe

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

jaki okres półtrwania mają hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi, a jaki hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki?

A

hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi –> długi, kilka godzin lub dni, związane z białkami transportującymi
hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki –> krótki (minuty)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

jaki charakter drugiego posłannika mają hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi, a jaki hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki?

A

hormony wiążące się z receptorami wewnątrzkomórkowymi –> kompleks receptor-hormon
hormony wiążące się z receptorami na powierzchni komórki –> różne wtórne przekaźniki

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

wymień 7 najważniejszych wtórnych przekaźników

A

cAMP
cGMP
IP3
DAG
Ca++
NO
PIP3

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

czym jest wtórny przekaźnik?

A

cząsteczka, której pojawienie się w komórce jest skutkiem działania pierwotnego czynnika (hormonu) wiążącego się ze swoistym receptorem

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

jak dzielą się receptory cytoplazmatyczne i/lub jądrowe (agonista wnika do komórki)?

A

1) czynniki transkrypcyjne np. PPAR, LXR, FXR, receptor T3
(tyroksyna działa przez derepresję genów)
2) receptory hormonów steroidowych

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

jak zachodzi komunikacja komórkowa za pomocą glikokortykosteroidów (kortyzol)?

A

kortyzol w cytoplazmie transportowany jest z białkiem hsp; przed wejściem do jądra łączy się z receptorem i ten kompleks kortyzol-receptor działa na DNA komórki

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

jak dzielimy receptory błonowe ze względu na efektor, z którym współpracują?

A

1) jodoforowe/jonotropowe
2) receptory metabotropowe

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

jaki jest główny podział receptorów błonowych?

A

1) w obrębie kanałów jonowych - receptor dla acetylocholiny, IP3R, IP3 (agonista i wtórny przekaźnik)
2) o aktywności kinazy tyrozynowej - receptor insuliny, PIP3
3) współpracujący z kinazą tyrozynową (JAK, TYK), czynnik transkrypcyjny - STAT - receptor leptyny, receptor EPO
4) o aktywności cyklazy guanylanowej - receptor dla ANF, cGMP
5) współpracujący z białkami G np.
A. Ga (Gs i Gi) - cykloza adenylanowa - cAMP np. glukagon, adrenalina, ADO, GIP, ACTH
B. Gq - fosfolipaza C (PLC) IP3 i DAG - acetylocholina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

czym są białka G?

A

białka wiążące nukleotydy guaninowe GTP i GDP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

czym są GPCR?

A

receptory sprzężone z białkami G

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

w jakich formach mogą występować GPCR?

A

mogą być monomerami lub tetramerami (te częściej)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

jak dzielą się receptory błonowe współpracujące z białkami G ze względu na podjednostkę alfa?

A

Gs - aktywacja cyklazy adenylanowej
Gi - hamowanie cyklazy adenylanowej
Gq - aktywacja fosfolipazy C (PLC)

30
Q

jakie najważniejsze hormony aktywują cyklazę adenylanową?

A

glukagon
adrenalina
ACTH
FSH
LH

31
Q

jakie są hormony hamujące cyklazę adenylanową?

A

acetylocholina
prostaglandyna PGE1
adenozyna
angiotensyna II

32
Q

jak modyfikują białka G toksyna cholery CTX i toksyna krztuśca PTX?

A

powodują ADP-rybozylację białka Gs; powoduje to zahamowanie aktywności GTP-azy i prowadzi to do ciągłej aktywacji cyklazy adenylanowej i wzrostu cAMP

33
Q

jakie jest działanie fosfodiesterazy (PDE)?

A

hydroliza cAMP która zapewnia szybki obrót cząsteczki sygnałowej i tym samym szybkie zakończenie procesu biologicznego indukowanego bodźcem hormonalnym, gdy tylko ten przestaje działać

34
Q

jakie są farmakologiczne inhibitory PDE?

A

Sildenafil (Viagra)– inhibitor PDE-5
Metyloksantyny – inhibitory PDE
specyficznej dla cAMP (3,4,7,8)

35
Q

które fosfodiesterazy są specyficzne dla cAMP?

A

3,4 oraz 7,8

36
Q

które fosfodiesterazy są specyficzne dla cGMP?

A

5,6 i 9

37
Q

które fosfodiesterazy są specyficzne zarówno dla cAMP jaki i cGMP?

A

1,2 oraz 10, 11

38
Q

jakie działanie ma forskolina?

A

bezpośrednio aktywuje cyklazę adenylanową; ma działanie hormonopodobne- działa jak
glukagon na wątrobę czy katecholaminy na tkankę
tłuszczową

39
Q

co się dzieje z cAMP który nie został rozłożony przez PDE?

A

aktywuje on PKA która fosforyzuje białka komórkowe; Aktywna podjednostka C katalizuje
przenoszenie reszty γ-fosforanowej z ATP na serynę lub treoninę całego szeregu białek; Aktywna PKA wiąże się następnie z
białkami AKAP. Są to tzw. białka
kotwiczące kinazy białkowe
A (AKAP). AKAP wiążąc PKA, umożliwiają
jej przemieszczenie się w pobliże
substratów. Dzięki temu regulacja
procesów komórkowych zachodzi
w odpowiednim miejscu i czasie, co
prowadzi do specyficznej odpowiedzi
komórkowej.

40
Q

jakie działanie mają metyloksantyny i papaweryna?

A

wydłużają efekt hormonu

41
Q

które enzymy fosforyzowane przez PKA stają się aktywne?

A

PFK-2 w wątrobie, fosfataza (w sercu jest odwrotnie)
HSL
perylipina
esteraza cholesterolowa
StAR
fosforylaza glikogenu
inhibitor fosfatazy fosfoprotein

42
Q

które enzymy są aktywne w stanie defosforylowanym?

A

PFK-2 w wątrobie, kinaza (w sercu jest odwrotnie)
kinaza pirogronianowa
ACC
syntetaza glikogenu

43
Q

co robią fosfatazy fosfoprotein (PP)?

A

znoszą efekt kinaz; One również
podlegają regulacji hormonalnej; Wyróżniono w mm szkieletowych dwa główne typy fosfataz fosfoseryno -
fosfotreoninowych: typ I (PP1) i typ II
(PP2). Dwa termostabilne inhibitory
białkowe regulują aktywność fosfatazy
typu I. Inhibitor-1 jest fosforylowany
i aktywowany przez PKA i wiążąc PP1
prowadzi do jej zahamowania.

44
Q

które hormony aktywują PLC?

A

acetylocholina oraz angiotensyna

45
Q

jak DAG aktywuje PLC?

A

potrzebuje do tego Ca++

46
Q

w czego skład wchodzi receptor dla IP3?

A

kanału wapniowego uwalniającego Ca++ z ER

47
Q

gdzie zlokalizowany jest receptor dla IP3?

A

w błonie ER

48
Q

jak działa Ca++ jako wtórny przekaźnik?

A
  1. Komórka jest pod
    presją Ca2+.
  2. Wejście Ca do
    komórki przez kanały
    regulowane
    napięciem lub
    ligandem;
    niespecyficznie przez
    kanał sodowy; w
    patologii lub w sercu
    wstanie pobudzenia
    odwrócenie
    wymiennika Na+/Ca2+
  3. Ca2+ jest usuwany z
    cytozolu do organelli i
    na zewnątrz
    (wymiennik Na+/Ca2+ i
    pompa wapniowa)
  4. W cytozolu i ER są
    białka wiążące
    wapń.
49
Q

które białka są regulowane przez Ca++ lub kompleks Ca-kalodulina?

A

kinaza fosforylazy glikogenu
syntaza tlenku azotu
kinaza miozyny

50
Q

które enzymy są regulowane przez stężenie Ca++ i fosforylację?

A

synteza glikogenu
kinaza pirogronianowa
dehydrogenaza pirogronianowa

51
Q

jaka może być lokalizacja cyklazy guanylanowej?

A

związana z błoną komórkową
rozpuszczona - cytoplazmatyczna

52
Q

czy cyklaza guanylanowa (CG) współpracuje z białkami G?

A

nie

53
Q

co robi cyklaza guanylanowa?

A

z GTP robi cGMP

54
Q

jakie są najważniejsze ligandy CG? i co robią?

A

Przedsionkowe peptydy natriuretyczne, np. ANF to główne ligandy CG błonowej.
Wywołują natriurezę, diurezę, rozszerzenie
naczyń, hamują sekrecję aldosteronu (kora
nadnerczy) i aktywują lipolizę (adipocyty).

55
Q

jakie związki łączą się z rozpuszczoną/ cytoplazmatyczną formą CG i co robią?

A

Nitroprusydek, nitrogliceryna, NO, CO,
azotan(III) sodu i azydek sodu, powodują
rozkurcz miocytów naczyniowych i są bardzo
silnymi lekami rozszerzającymi naczynia
krwionośne. Związki te zwiększają stężenie
cGMP, aktywując rozpuszczalną postać CG.
Efekt ten nasilają i wydłużają w czasie
inhibitory fosfodiesterazy cGMP (np. lek
sildenafil– Viagra).

56
Q

od czego zależna jest kinaza białkowa G?

A

od cGMP, które ją aktywuje

57
Q

co robi kinaza białkowa G?

A

katalizuje fosforylację kilku białek miocytów naczyniowych.
Proces ten uczestniczy w relaksacji miocytów i wazodylatacji.

58
Q

jakie są trzy przykładowe substraty PKG?

A

białko IRAG
fosfataza lekkiego łańcucha miozyny
białko kanału potasowego

59
Q

jakie wrotne przekaźniki uczestniczą w relaksacji mięśnia gładkiego?

A

IP3, DAG, Ca++, NO, cGMP

60
Q

jak działa nitrogliceryna?

A

Środek rozkurczający
naczynia, również przenika do
komórek mięśni
gładkich, gdzie
w wyniku jej
metabolizowania
powstaje NO.

61
Q

jakie są funkcje NO?

A
  • Czynnik rozszerzający naczynia – ważny dla regulacji
    ciśnienia tętniczego krwi
  • Czynnik odpowiedzialny za erekcję
  • Neuroprzekaźnik w mózgu
  • Hamuje przyleganie i agregację płytek krwi
62
Q

czym jest AMPK?

A

kinaza białkowa aktywowana przez AMP. wyłącza część procesów anabolicznych, a aktywuje procesy kataboliczne.
Inaktywuje reduktazę HMGCoA i ACC.
Odpowiada za sygnały hormonalne, jak i stężenie substratów energetycznych w komórce.

63
Q

jak na AMPK wpływa głodzenie a jak karmienie ?

A

głodzenie stymuluje
karmienie hamuje

64
Q

co jeszcze hamuje AMPK?

A

ATP

65
Q

co jeszcze aktywuje AMPK?

A

AMP

66
Q

jak regulowana jest AMPK?

A

regulacja allosteryczna przez stosunek stężeń AMP/ATP oraz poprzez fosforylację LKB1, kinaza kalmoduliny

67
Q

jak AMPK reguluje utlenianie kwasów tłuszczowych ?

A

wzrost aktywności AMPK powoduje spadek aktywności ACCbeta oraz spadek stężenia malonylo-CoA –> prowadzi to do zwiększenia utleniania WKT

68
Q

jak AMPK działa na mm szkieletowe?

A
  • wzrost pobierania glukozy za pomocą GLUT4, indukcja transkrypcji GLUT4
  • zużycie glukozy wzrasta
  • spada synteza Gg
  • wzrost pobierania kwasów tłuszczowych
  • wzrost spalania kwasów tłuszczowych - fosforylacja ACC2
69
Q

jak AMPK działa na wątrobę?

A
  • spadek syntezy cholesterolu
  • spadek lipogenezy
  • spadek syntezy glikogenu
  • spadek glukoneogenezy
70
Q

co łączy białko AS 160?

A

punkt, w którym zbiega się szlak sygnałowy insuliny i– szlak z udziałem AMPK (skurcz mięśni)