Lopputentti Flashcards
1
Q
Mikä entsyymi voi muuttaa ammoniakin orgaaniseksi molekyyliksi?
A
Glutamaatti dehydrogenaasi
2
Q
Ureakierto on ihmisen pääasiallinen typen poistaja. Siinä sitrullini vaihdetaan _____ mitokondrian kalvon läpi.
A
Ornitiiniin
3
Q
Mikä kudoksista on eninten riippuvainen glukoosista energianlähteenä? Aivot, lihakset, sydän vai maksa?
A
Aivot
4
Q
ω-oksidaatio ja sen tapahtumapaikka
A
β-oksidaatiolle vaihtoehtoinen reitti on ω-oksidaatio, mutta tämä on nisäkkäillä paljon vähäisempi ja valtaosa rasvahapoista käy läpi β-oksidaation.
ω-oksidaatiossa rasvahappoja hapetetaan niiden ketjun pään ω-hiilestä, joka on kauimmainen hiili rasvahapon karboksyyliryhmästä.
Reitti tapahtuu selkärankaisilla maksa- ja munuaissolujen SOLULIMAKALVOSTOISSA ja lähinnä 10–12 hiilen rasvahapoille.
5
Q
Maksan toiminnan selvittämiseksi mitataan plasman _____
A
alaniiniaminotransferaasia (P-ALAT)
ALAT-pitoisuuden määritys veriplasmasta on ensisijainen maksasoluvaurion tai -tulehduksen seulontatutkimus.
Huom! Myös P-ASAT arvoa mitataan maksan toiminnan selvittämisessä, mutta nykyisin hieman vähemmän, koska se ei kerro maksan tilanteesta tarpeeksi tarkasti.
ASAT eli aspartaattiaminotransferaasi on entsyymi, jota esiintyy suurina määrinä sydänlihaksessa, luustolihaksissa sekä maksasoluissa ja pienempinä määrinä punasoluissa, haimassa sekä munuaisissa. Kun aspartaattiaminotransferaasia sisältävässä kudoksessa ilmenee vaurio, aspartaattiaminotransferaasia siirtyy verenkiertoon ja sen pitoisuus nousee suorassa suhteessa vaurioituneiden solujen määrään.
6
Q
Minkä aminohappojen hiilirungot voivat metabolitua täysin vedeksi ja hiilidioksidiksi sitruunahappokierrossa?
A
Isoleusiini, leusiini ja fenyylialaniini
7
Q
Mitkä ovat tärkeimmät aminoryhmiä kuljettavat aminohapot veressä?
A
Alaniini ja glutamiini
Huom! EI glutamaatti!!!!
8
Q
Glykolyysistä peräisin oleva soluliman NADH ei voi siirtyä suoraan mitokondrion elektroninsiirtoketjuun. Mitä metaboliittejä käytetään pelkistettyjen ekvivanttien siirtämiseen mitokondrion matriksiin?
A
Malaattia ja glyseroli-3-fosfaattia
Huom! Muista että oksaloasetaatti ei voi kulkeutua sisäkalvon läpi, vain malaatti ja aspartaatti voi.
Sytosolissa OAA pelkistyy malaatiksi ja (NADH -> NAD+). Malaatti voi kulkea mitokondrion kalvojen läpi. Matriksissa malaatti hapettuu OAA:ksi ja (NAD+ -> NADH). Nyt NADH:ta on mitokondrion matriksissa ETC:tä varten.
OAA voidaan tämän jälkeen transaminoida aspartaatiksi, joka voi kulkeutua mitokondrion kalvojen läpi solulimaan. Solulimassa aspartaatti voidaan transaminoida OAA:ksi.
G3P shuttle
In this shuttle, the enzyme called cytoplasmic glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1 (GPDH-C) converts dihydroxyacetone phosphate (2) to glycerol 3-phosphate (1) by oxidizing one molecule of NADH to NAD+ as in the following reaction. Glycerol-3-phosphate gets converted back to dihydroxyacetone phosphate by an inner membrane-bound mitochondrial glycerol-3-phosphate dehydrogenase 2 (GPDH-M), this time reducing one molecule of enzyme-bound flavin adenine dinucleotide (FAD) to FADH2. FADH2 then reduces coenzyme Q (ubiquinone to ubiquinol) which enters into oxidative phosphorylation.[3] This reaction is irreversible.
9
Q
Mikä on glukoosimetabolian ensimmäinen reaktio ja mikä sen merkitys on?
A
Glukoosin fosforylaatio glukoosi-6-fosfaatiksi (G6P). Merkitys: se sitoo glukoosin kyseisen solun metaboliaan (koska fosforyloiduille sokereille ei ole kuljettajaa solukalvon läpi, joten G6P jää soluun sisään).
10
Q
Mikä tila on todennäköinen yhden illan runsaan alkoholin kulutuksen jälkeen?
A
Laktaattiasidoosi
Alkoholin metabolia
Alkoholi metaboloituu maksassa, joko peroksisomissa tai sytosolissa. Peroksisomissa etanoli voi reagoida vetyperoksidin kanssa (katalaasi entsyymi), muodostaen vettä ja asetaldehydiä. Sytosolissa taas alkoholidehydrogenaasi hapettaa etanolin asetaldehydiksi ja samalla pelkistää NAD+ NADH:ksi. Näistä reaktioista asetaldehydi kulkeutuu mitokondrioon, jossa aldehydidehydrogenaasi hapettaa asetaldehydin asetaatiksi, ja samalla pelkistää NAD+ NADH:ksi.
Etanolin käyttö johtaa siis NADH:n kertymiseen. Korkea NADH konsentraatio inhiboi glukoneogeneesia estämällä laktaatin hapettumisen pyruvaatiksi (laktaatin hapettuminen laktaattidehydrogenaasin avulla vaatisi NAD+, joka voisi samalla pelkistyä NADH:ksi). Tämän takia laktaatti kertyy soluun, aiheuttaen laktaattiasidoosin ja hypoglykemian. Lisäksi, korkea NADH pitoisuus aiheuttaa OAA:n reagoimisen (pelkistymisen) malaatiksi, jolloin NADH hapettuu NAD+:ksi. Tämä vähentää myös glukoneogeneesia.
NADH:n korkea konsentraatio inhiboi myös rasvahappojen hapetusta, koska hapetuksessa tarvitaan NAD+:aa, jota ei nyt ole. Rasvahappojen hapetuksen (oksidaation) tarkoituksena on siis tuottaa NADH:ta ATP:n tuotantoon ETC:ssä. Korkea NADH konsentraatio sen sijaan aktivoi rasvahappojen synteesiä, koska siinä on lähtöaineena NADH. Tämä aiheuttaa triasyyliglyserolien kertymistä maksaan, joka johtaa rasvamaksaan.
11
Q
Lapsi tuodaan lääkäriin polyurian ja polydipsian takia. Laboratoriotutkimukset osoittavat ketoneja virtsassa. Mikä on ketonien todennäköisin lähde?
A
Rasvahappojen hajotus
Ketoaineita ovat beetahydroksivoihappo, asetoasetaatti ja asetoni. Happamia ketoaineita eli ”happoja” syntyy maksassa, kun elimistö tuottaa energiaa polttamalla rasvoja. Rasvan poltto lisääntyy paastossa ja erittäin vähähiilihydraattisessa ruokavaliossa sekä insuliinin puutoksessa.
Mekanismi: Normaalisti kylläisenä keho hajottaa hiilihydraatteja energiaksi eli tapahtuu glykolyysiä. Hiilihydraattien alisaannissa (esim. ketogeeninen ruokavalio) tai nälkiintymisessä rasvakudoksesta vapautuu normaalia enemmän vereen rasvahappoja eli tapahtuu lipolyysiä. Rasvahapot päätyvät maksan ketogeneesiin, jossa ne muuntuvat lähinnä asetoasetaatiksi ja 3-hydroksibutyraatiksi, mutta myös pieneksi määräksi asetonia. Monet ketoaineet ovat happamia ja laskevat siten veren pH-arvoa. Ketoaineita tuotetaan, sillä aivot voivat käyttää energiaksi vain joko glukoosia eli verensokeria tai ketoaineita.
Diabetes mellitus -sairauksissa ilmenee hyperglykemia, sillä kehon solut eivät pysty enää riittävissä määrin ottamaan verensokeria sisäänsä muun muassa energian tuottamiseksi. Energian tuoton takaamiseksi keho tuottaa runsaasti ketoaineita.
Miksi? Paastossa rasvakudosta pilkotaan ja rasvahappojen tarjonta ylittää TCA-syklin kapasiteetin. Asetyyli-KoA:sta valmistetaan ketoaineita
- Runsas asetyyli-CoA:n määrä inhiboi PDH-kompleksia ja aktivoi pyruvaattikarboksylaasia, jolloin pyruvaatti muutetaan OAA:ksi ja käytetään glukoneogeneesiin ==> Sykliin tuleva asetyyli-CoA kanavoidaan ketogeneesiin
- Beta-oksidaatiossa syntynyt runsas NADH:n määrä muuttaa OAA:ta enemmän malaatiksi, mikä myös vahvistaa asetyyli-CoA:n käyttämistä ketogeneesiin.
- Hoitamattomassa diabeteksessä insuliinitaso alhaalla, kudokset eivät kykene ottamaan glukoosia verestä tehokkaasti ==> ketoosi ja ketoasidoosi (ketoaineet ovat happoja, joten laskevat veren pH:ta)
12
Q
Mitä sydänsolussa tapahtuu sydäninfarktin aiheuttaman hapenpuutteen seurauksena, elektroninsiirtoketjun näkökulmasta?
A
Mitokondrion protonipumput hidastuvat ja ATP:n synteesi oksidatiivisessa fosforylaatiossa vähenee.
13
Q
Mitä tarkoittaa oksidatiivisen fosforylaation irtikytkentä?
A
Mitokondrion ATP:n tuotto ei ole suhteessa mitokondrion hapenkulutukseen
14
Q
Mihin prosesseihin mitokondrio käyttää kalvopotentiaalia?
A
ATP:n tuotto, lämmön tuotto ja metaboliittien kuljetus
15
Q
Mikä emäksistä (metyyliguaniini, fluorourasiili, hydroksimetyylisytosiini, metyylisytosiini) ei normaalisti esiinny DNA:ssa?
A
Fluorourasiili (solunsalpaajalääke)
16
Q
Mistä punasolut saavat energiaa?
A
Anaerobisesta glykolyysistä
17
Q
Glukoosirasitustestissä lepotilassa oleva henkilö nauttii suuren määrän glukoosia. Jos aineenvaihdunta toimii normaalisti, seurauksena on ______ aktivoituminen maksassa.
A
glykogeenisyntaasin
18
Q
Ovatko glykolyysi ja glukoneogeneesi reversiibeleitä vai irreversiibeleitä reaktioita?
A
Irreversiibeleitä
19
Q
Mitä rasvahappojen oksidaatiossa tapahtuu lyhyesti?
A
Oksidaatio, hydrataatio, oksidaatio ja C-C sidoksen purku
20
Q
Johtaako seuraava reaktio ana- vai katapleroosiin?
pyruvaatti + CO2 + ATP -> oksaloasetaatti + ADP
A
Anapleroosiin
21
Q
Millainen reaktio ATP-syntaasissa tapahtuu fysiologisissa olosuhteissa?
A
ADP + Pi + kalvopotentiaali -> ATP + lämpöä
22
Q
Millainen reaktio tapahtuu mitokondrion hengitysketjussa aerobisissa olosuhteissa?
A
NADH + O2 -> NAD + H2O + kalvopotentiaali
23
Q
Rasvahappojen biosynteesiin tarvitaan asetyyli-KoA:ta, joka kuljetetaan mitokondriosta sytoplasmaan _____
A
sitraattina
24
Q
Mikä Krebsin syklin välituotteista käytetään porfyriinien ja hemi-ryhmien biosynteesin lähtöaineena?
A
sukkinyyli-KoA
25
Johtaako seuraava reaktio ana- vai katapleroosiin?
alfa-ketoglutaraatti + NAD + ammoniumioni -> glutamaatti + NADH
katapleroosiin
26
Mikä seuraavista ei osallistu mitokondrion hengitysketjun reaktiosarjaan?
hemi b562, lipoiinihappo, rauta-rikkiklusterit, Cu2+
lipoiinihappo
27
Mitä lähtöaineita pentoosifosfaattireittiin tarvitaan
glukoosi-6fosfaatti ja NADP+
Pentoosifosfaattireitti on hyvin tärkeä biosynteesin näkökulmasta. Pentoosifosfaattireitin tärkeimpiä tuotteita ovat
1) NADPH: eliöt tarvitsevat tätä pelkistimeksi moniin reaktioihin esim. rasvahapposynteesiin, kolestrolimetaboliaan, nukleotidisynteesiin ja neurotransmitterisynteesiin. Yhdiste on myös tärkeä oksidatiivisen stressin torjunnassa.
2) Riboosi-5-fosfaatti, jota eliöt käyttävät nukleiinihappojen ja nukleotidien synteesissä, kuten DNA, RNA, ATP, NAD+, FAD ja CoA synteeseissä.
Vaiheet:
1. Kun glykolyysin alussa glukoosi on fosforyloitun glukokinaasin toimesta G6P:ksi, se hapetetaan 6-fosfoglukonolaktoniksi. Samalla NADP+ pelkistyy NADPH:ksi. Entsyyminä glukoosi-6-fosfaaatti-dehydrogenaasi.
2. 6-fosfoglukonolaktoniin lisätään vettä, jolloin muodostuu 6-fosfoglukonaatti. Entsyyminä laktonaasi.
3. 6-fosfoglukonaatti hapettuu ribuloosi-5-fosfaatiksi (samalla NADP+ pelkistyy NADPH:ksi). Huom! Tässä kohtaa 6-fosfoglukonaatista myös poistuu CO2, koska ribuloosi-5-fosfaatissa on vain 5 hiiltä (dekarboksylaatio reaktio). Entsyyminä 6-fosfoglukonaatti dehydrogenaasi.
Seuraavaksi, riippuen entsyymistä ribuloosi-5-fosfaatista voi tulla kaksi eri molekyyliä:
1. Isomeraasi-entsyymi: muodostuu riboosi-5-fosfaattia (ketoni muotoinen ribuloosi-5-fosfaatti muuttuu aldehydi muotoiseksi riboosi-5-fosfaatiksi)
2. Epimeraasi-entsyymi: muodostuu xyloosi-5-fosfaati
Tämän jälkeen transketolaasi-entsyymillä riboosi-5-fosfaatti ja xyloosi-5-fosfaatti annetaan reagoida -> jolloin muodostuu glyseraldehydi-3-fosfaattia (GA3P) ja seduloheptaasi-7-fosfaattia.
Huom! GA3P on glykolyyissä esiintyvä molekyyli (kun fruktoosi-1,6-bisfosfaatti jakaantuu kahdeksi) eli GA3P voisi mennä glykolyysiin (tai glukoneogeneesiin) jos tarve.
GA3P voi myös reagoida seduloheptoosi-7-fosfaatin kanssa muodostaen fruktoosi-6-fosfaattia (glykolyysin välituote) ja erytroosi-4-fosfaattia.
28
Mistä 'reitistä' tyydyttyneiden rasvahappojen ja nukleosiidien biosynteesi on hyvin riippuvainen?
pentoosifosfaattireitistä
29
Minkä elektroninsiirtoketjun proteiineihin hemisynteesi ei vaikuta?
Kompleksi I:en
30
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy sitrulliini?
Urea sykli
Esim. alaniini + aKG pyruvaatti + glutamaatti, josta glutamaatti kuljetetaan maksaan.
Maksassa glutamaatti hapetetaan (ja NADP+ pelkistyy NADPH), samalla lisätään vettä, jolloin glutamaatti muuttuu takaisi aKG:ksi ja NH3 irtoaa. Entsyyminä: glutamaatti dehydrogenaasi.
1. NH3 voi yhdistyä H+ kanssa, muodostaen NH4+, joka viedään mitokondrioon sisälle. Mitokondriossa se reagoi HCO3- kanssa (tarvitsee myös ATP), muodostaen karbamyylifosfaattia. Entsyyminä karbamyylifosfaattisyntetaasi-1 eli CPS-1.
2. Ornitiini otetaan matriksiin sisällä, jolloin yksihiilisestä karbamyylifosfaatista ja 5-hiilisestä ornitiinista muodostetaan 6-hiilistä sitrulliinia, karbamyylifosfaatin fosfaattiryhmä vapautuu. Entsyyminä ornitiini trans-karbamoylaasi eli OTC. Sitrulliini kuljetetaan matriksista sytosoliin.
3. Malaatti-aspartaatti-shuttlen aspartaatti, joka on poistunut mitokondrion matriksista sytosoliin, reagoi sitten sitrulliinin kanssa, muodostaen argininosukkinaattia. Entsyyminä argininosukkinaattisyntetaasi.
4. Argininosukkinaatista leikataan irti fumaraatti, jolloin saadaan arginiinia. Entsyyminä argininosukkinaattilyaasi. Saatu fumaraatti voidaan muuttaa malaatiksi ja käyttää uudelleen hyödyksi monissa reaktioissa:
i. Malaatti voidaan kuljettaa mitokondrioon malaatti-aspartaattishuttlen kautta ja käyttää siellä anapleroottisesti TCA:ssa ja hapettaa oksaloasetaatiksi, jolloin sitä voidaan käyttää glukoneogeneesissä.
ii. Malaatista saatu oksaloasetaatti voidaan muuttaa aspartaatiksi transaminaatiolla ja siten hyödyntää uudelleen ureasyklissä.
5. Arginiini hydrolysoidaan ornitiiniksi ja UREAKSI käyttäen H2O, entsyyminä arginaasi. Arginaasia löytyy pelkästään maksasta, joten vain maksa pystyy pilkkomaan ureaa arginiinista. Urea voidaan tämän jälkeen kuljettaa munuaisille, jossa se eritetään virtsaan -> NH3 on saatu poistettua kehosta
Koska ammoniakka (ja jossain määrin ureakin) ovat hyvin myrkyllisiä keholle, ureasyklin entsyymien toiminta on kriittistä!
Huom! Sitrulliini voidaan kuljettaa mitokondriosta sytosoliin ja ornitiini takaisin, joten kaksi ensimmäistä vaihetta sitrulliiniin asti tapahtuvat matriksissa, välissä tapahtuvat vaiheet sytosolissa ja ornitiinin muokkaaminen sitrulliiniksi taas matriksissa.
2
31
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy karnitiini?
rasvahappojen b-oksidaatio
Karnitiini kuljettaa aktiivisia rasvahappoja eläinsolun sytoplasmasta mitokondrioon. Mitokondrioissa rasvahapot pilkkoutuvat hengitysreaktiossa.
32
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy fumaraatti?
sitruunahappokierto
Reaktiot 7 ja 8:
7. Sukkinaatista fumaraattia hapetusreaktion avulla. Entsyyminä sukkinaatti dehydrogenaasi (ETC:n kompleksi 2). Muodostuu FADH2.
8. Fumaraatista saadaan malaattia lisäämällä siihen vesimolekyyli fumaraasin avulla.
33
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy b-hydroksivoihappo?
ketogeneesi
Asetoasetaatti ja hydroksivoihappo (+asetoni) ovat ketoaineita. Ketogeneesin vaiheita ovat
1) Beta-oksidaatiosta paljon asetyyli-CoA:ta, josta saadaan joko ketjun neljästä viimeisestä hiilestä tai kaksi molekyyliä tiolaasilla yhdistämällä asetoasetyyli CoA:ta.
2) HMG-CoA (kolme asetyyli CoA:ta) syntaasilla ketjuun kondensoidaan veden avulla kolmas asetyyli CoA.
3) HMG-CoA lyaasi leikkaa yhden asetyyli CoA:n irti, saadaan asetoasetaattia.
4) Asetoasetaatista saadaan pelkistettyä hydroksivoihappoa. NADH hapettuu NAD+:ksi. NADH/NAD+ tasapaino määrää molekyylien väliset suhteet, paaston runsas NADH-pitoisuus suosii hydroksivoihapon muodostumista.
5) Asetoasetaatti hajoaa spontaanisti asetoniksi, hiilidioksidi lohkeaa.
34
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy hydroksifenyylipyruvaatti?
aminohapon katabolia
4-Hydroxyphenylpyruvic acid (4-HPPA) is an intermediate in the metabolism of the amino acid phenylalanine.
Amino acid Catabolism
1. There are 20 different amino acid, they are monomeric constituents of proteins
2. They act as precursors of other nitrogen containing biologically important compounds, like hormones, neurotransmitters etc.
3. Can be used as energy source.
Catabolism of the amino acids (AAs), to generate energy. There are three major steps in catabolism of AAs.
1. Removal of amino group: deamination by
I. Transamination: Transfer of amino gp to a-ketoglutarate yielding glutamate
II. Oxidative deamination: removal of amino gp from glutamate to release ammonia
III. Other deamination processes.
2. Urea cycle: Conversion of NH3 to urea for excretion
3. Metabolic break down of carbon skeleton to generate common intermediates that can be catabolized to CO2 or used in anabolic pathways to be stored as glucose or fat.
35
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy maitohappo?
Corin sykli
Corin sykli eli maitohappokierto eli glukoosi-laktaattikierto on aineenvaihdunnan kehämäisesti toistuva reaktiosarja, jossa vähän happea saavissa lihassoluissa verestä tullutta glukoosia (verensokeria) hajotetaan pyruvaatiksi. Pyruvaatti muunnetaan maitohappokäymisellä laktaatiksi (eli siis laktaattidehydrogenaasi pelkistää syntyneen pyruvaatin laktaatiksi hapettaen samalla NADH:ta NAD+:ksi). Laktaatti kulkee veressä maksaan muunnettavaksi taas glukoosiksi (glukoneogeneesi), joka kulkee verensokerina takaisin lihaksiin pilkottavaksi pyruvaatin kautta laktaatiksi. NADH:n hapetus on välttämätöntä glykolyysissä muodostuneen NADH uudelleen muuntamiseksi NAD+:ksi, jota tarvitaan glykolyysin toimimiseen.
36
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy fosfoenolipyruvaatti (PEP)?
glykolyysissä ja glukoneogeneesissa
Glykolyysissä PEP esiintyy 9. ja 10. reaktioissa:
9. 2-fosfoglyseraatti muutetaan enolaasin avulla fosfoenolipyruvaatiksi (PEP)
10. PEP defosforyloidaan pyruvaattikinaasin avulla pyruvaatiksi. Samalla ADP fosforyloituu ATP:ksi. Pyruvaattikinaasia inhiboivat ATP, alaniini ja glukagoni. Aktivoiva molekyyli on puolestaan glykolyysin kolmannessa vaiheessa muodostuva fruktoosi-1,6-bisfosfaatti.
Glukoneogeneesissa fosfoenolipyruvaattia muodostuu oksaloasetaatti-ionien dekarboksylaatiossa fosfoenolipyruvaattikarboksikinaasientsyymin avulla eli
GTP + oksaloasetaatti → GDP + fosfoenolipyruvaatti + CO2
37
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy alaniini?
glukoosi-alaniini sykli
Glukoosi-alaniinisykli tai -kierto tai pelkkä alaniinikierto on aineenvaihdunnan reitti, joka on Corin syklin kanssa osin päällekkäinen. Lihakset tuottavat glukoosista glykolyysissä pyruvaattia, jota ei raskaan liikunnan aikana saada hapetettua sitruunahappokierrossa, koska happea on tässä tilanteessa riittämättömästi tarjolla. Pyruvaatista voidaan tehdä laktaattia, tai transaminaatiolla alaniinia. (Alaniinin mekanismi: When muscles degrade amino acids for energy needs, the resulting nitrogen is transaminated to pyruvate to form alanine. This is performed by the enzyme alanine transaminase (ALT), which converts L-glutamate and pyruvate into α-ketoglutarate and L-alanine)
Syntynyt alaniini siirtyy verenkierron kautta maksaan, jossa se muuttuu transaminaatiolla takaisin pyruvaatiksi. Tämä voidaan käyttää glukoneogeneesissä tuottamaan glukoosia, joka kuljetetaan verenkierrossa lihasten käytettäväksi. Glukoosi muttuu taas pyruvaatiksi ja edellä kuvatut tapahtumat ehkä toistuvat: tämä on glukoosi-alaniinisykli.
Kierrolle vaihtoehtoisesti lihasten pyruvaatti voidaan hapettaa maitohappokäymisellä anaerobisesti laktaatiksi. -> Corin syklin avulla laktaatista glukoosia
Glukoosi-alaniinisyklin mekanismi:
Lihassolujen solulimassa transaminaation eli aminoryhmän -NH2 siirron molekyyliltä toiselle tekee alaniiniaminotransferaasi (ALAT). Tämä siirtää glutamaatin aminoryhmän pyruvaatille. Pyruvaatista muodostuu alaniini ja glutamaatista alfa-ketoglutaraatti. Alaniini siirtyy verenkiertoon ja sieltä maksaan.
pyruvaatti + glutamaatti ⇌ alaniini + alfa-ketoglutaraatti
Maksasolujen solulimassa alaniinille transaminaation tekee sama alaniiniaminotransferaasi, mutta reaktio on päinvastainen kuin yllä: maksassa jo oleva alfa-ketoglutaraatti muuttuu glutamaatiksi ja verestä tullut alaniini muuttuu pyruvaatiksi. Pyruvaatti muuntuu sitten usein glukoosiksi glukoneogeneesissä ja päätyy vereen lihasten käyttöön.
Huom! Alaniinisykli tapahtuu aerobisissa olosuhteissa levossa, toisin kuin corin sykli anaerobisissa. Molemmissa välituotteena pyruvaatti. Corin syklin avulla päästään eroon syntyvästä laktaatista ja glu-ala syklissä lihaksissa aminohappojen hajotuksessa syntyvästä typpijätteestä.
38
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy ornitiini?
urea sykli
Urea syntetisoidaan pääosin maksan soluissa tapahtuvassa ureakierrossa pääasiassa glutamiini- ja glutamaatti-aminohapoista. Aminohapot siirtyvät mitokondrion sisään, jossa ensin glutamiini muutetaan entsymaattisesti glutamaatiksi. Toinen entsyymi (glutamaattidehydrogenaasi) irrottaa glutamaatista aminoryhmän ammoniumionina, joka muutetaan karbamoyylifosfaatiksi. Aminoryhmä voidaan myös siirtää oksaaliasetaatille, jolloin syntyy myöhemmin kierrossa tarvittavaa aspartaattia. Karbamyylifosfaatin reagoidessa ornitiinin kanssa syntyy sitrulliinia, joka siirtyy mitokondriosta solun sytoplasmaan. Sitrulliini reagoi ATP:tä vaativassa reaktiossa aiemmin muodostuneen aspartaatin kanssa, jolloin syntyy argininosukkinaattia. Tämä puolestaan hajoaa fumaraatiksi ja arginiiniksi ja arginiini edelleen ureaksi ja ornitiiniksi. Ornitiini käytetään uudelleen ureakierrossa ja fumaraatista muodostetaan oksaaliasetaattia mitokondrion trikarboksyylihappokierrossa. Urean kahdesta typpiatomista toinen on peräisin ammoniumionista ja toinen aspartaatista.
Toisin sanoin ureasyklin vaiheet:
1) Mitokondriossa ammoniakki (NH3) muutetaan karbamyylifosfaatiksi.
NH3 + HCO3- + 2ATP -> karbamoyylifosfaatti + 2 ADP + Pi (entsyymi: Karbamoyylifosfaattisyntetaasi I)
---> karbamyylifosfaatti siirtyy ureakiertoon
2) Yksihiilisestä karbamyylifosfaatista ja 5-hiilisestä ornitiinista muodostetaan 6-hiilistä sitrulliinia
karbamyylifosfaatti + ornitiini -> sitrulliini + Pi (entsyymi: ornitiini trans-karbamoylaasi eli OTC)
---> sitrulliini kuljetetaan matriksista sytosoliin
3) Sitrulliinista ja aspartaatista muodostetaan argininosukkinaattia argininosukkinaattisyntetaasin avulla (kondensaatioreaktio). Reaktio vaatii ATP:ta.
4) Argininosukkinaatista leikataan argininosukkinaattilyaasilla irti fumaraatti, jolloin saadaan arginiinia. Saatu fumaraatti voidaan muuttaa malaatiksi ja käyttää uudelleen hyödyksi monissa reaktioissa:
i. Malaatti voidaan kuljettaa mitokondrioon malaatti-aspartaattishuttlen kautta ja käyttää siellä anapleroottisesti TCA:ssa ja hapettaa oksaloasetaatiksi, jolloin sitä voidaan käyttää glukoneogeneesissä.
ii. Malaatista saatu oksaloasetaatti voidaan muuttaa aspartaatiksi transaminaatiolla ja siten hyödyntää uudelleen ureasyklissä.
5) Arginiini hydrolysoidaan arginaasi-entsyymillä (+H2O:lla) ornitiiniksi ja ureaksi. Arginaasia löytyy pelkästään maksasta, joten vain maksa pystyy pilkkomaan ureaa arginiinista! Ornitiini kuljetetaan takaisin mitokondrioon, jossa ureasykli voidaan aloittaa alusta.
39
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy ubikinoni?
ETC
Ubikinoni on välttämätön osa adenosiinitrifosfaatin (ATP) tuottoa eläinten mitokondrioissa. Niissä ubikinoni on osa elektroninsiirtoketjua (ETC). Reaktiossa ubikinoni vastaanottaa 2 elektronia joko NADH-dehydrogenaasilta (kompleksi I) tai sukkinaattidehydrogenaasilta (kompleksi II). Reaktiossa ubikinoni muuntuu ubikinoliksi. Ubikinoli siirtää elektronit sytokromi c:lle.
40
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy asetoasetaatti?
ketogeneesi
Elimistössä muodostuu kolmea eri ketoainetta: asetoasetaatti, beeta-hydroksibutyraatti ja asetoni. Maksan solut vapauttavat ketoaineet verenkiertoon. Solut, joissa on mitokondrioita (lihakset, sydän ja aivot; huom! poikkeus: ei maksa) voi ottaa ketoaineita sisään ja muuntaa ne takaisin asetyyli-CoA:ksi mitä voidaan käyttää sitruunahappokierrossa. Toisin kuin rasvahapot, ketoaineet voivat läpäistä veriaivoesteen, jonka vuoksi niitä voidaan hyödyntää energialähteenä keskushermostossa, jos glukoosia ei ole saatavilla.
41
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy kobalamiini?
L-methylmalonyl-CoA:n isomerisaatio sukkinyyli-CoA:ksi, joka voi mennä sitruunhappokiertoon. Kobalamiini toimii tämän isomerisaation aiheuttaman entsyymin koentsyyminä. Tätä tapahtuu joidenkin aminohappojen kataboliassa tai tyydyttymättömien tai hiililubuktaan parittomien rasvahappojen hapetuksessa.
Tarkemmin: Methylmalonyl coenzyme A mutase (MUT) is an isomerase enzyme which uses the AdoB12 form (cobalamin) and reaction type 1 (isomerases) to convert L-methylmalonyl-CoA to succinyl-CoA, an important step in the catabolic breakdown of some amino acids into succinyl-CoA, which then enters energy production via the citric acid cycle
Kobalamiini tunnetaan paremmin nimeltä vitamiini B12
Parittomien rasvahappojen hapetuksen lopussa, kun jäljellä on enää 3 hiiltä, muodstunutta molekyyliä kutsutaan propionyyli-CoA:ksi. Tämän jälkeen propionyyliCoA -> metyylimalonyyli CoA ja sitten isomerisaatio sukkinyyli CoA:ksi (B12 koentsyyminä) -> anapleroottisesti TCA
42
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy ksantiini?
Virtsahapon synteesi puriineista
Virtsahappo on orgaaninen yhdiste, jota syntyy puriinipohjaisten yhdisteiden aineenvaihduntatuotteina. Erityisesti ainetta syntyy ksantiinioksidaasin hapettaessa hypoksantiinia ja ksantiinia. Virtsahapon suoloja nimitetään uraateiksi.
Puriinit ovat orgaanisia emäksiä ja niitä tarvitaan erityisesti perintätekijämme sisältävän DNA:n rakennusaineena. Puriinien aineenvaihduntatuotteena syntyy virtsahappoa. Tavallisesti se eritetään virtsan mukana pois, mutta kihdissä uraattiaineenvaihdunta ja erityisesti virtsahapon eritys ovat häiriintyneet. Kihdissä elimistön virtsahappo- ja uraattipitoisuus on hyvin korkea ja huonosti liukenevat uraattisuolat aiheuttavat niveltulehduksen. Kihtiä hoidetaan ruokavaliolla. Kihtiruokavaliossa pyritään välttämään runsaasti puriineja sisältäviä ruoka-aineita, esim. äyriäisiä, simpukoita ja olutta. Kihdin voi kuitenkin hoitaa myös lääkkeillä.
43
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy mevalonaatti?
Kolestrolin synteesi
Syntetisoidaan lähes kaikissa elimistön kudoksissa. Kuten rasvahapoillakin, kaikki kolesterolin hiiliatomit saadaan asetyyli CoA:lta. Vedyt/elektronit pelkistymiseen saadaan NADPH:lta ja energia ATP:lta. Synteesiin tarvitaan sekä sytosolin että SER:n membraanin entsyymejä.
Synteesin pääpiirteet:
Kolesteroli valmistetaan asetyyli-KoA:sta nelivaiheisessa synteesissä. Ensimmäisessä vaiheessa kolme asetyyli-KoA:ta yhdistetään mevalonaatiksi. Mevalonaatista puolestaan syntyy kaksi fosfaattiryhmillä aktivoitua isopreenimolekyyliä. Kuusi tällaista isopreenimolekyyliä polymerisoituu ketjuksi, jossa on useita kaksoissidoksia. Nämä kaksoissidokset muutetaan hiiliatomien välisiksi sidoksiksi, jolloin syntyy nelirenkainen rakenne, joka on kaikkien sterolien perusrakenne.
Reaktiot tarkemmin:
1) 2 asetyyli CoA -> asetoasetyyli CoA (entsyymi: tiolaasi)
2) asetoasetyyli CoA + asetyyli CoA -> HMG CoA (entsyymi: HMG CoA syntaasi)
3) HMG CoA + 2 NADPH+H+ -> mevalonaatti (entsyymi: HMG CoA reduktaasi) Huom! Statiineilla voidaan estää tämän entsyymin toimintaa -> voidaan alentaa kolestroli tasoja. Lisäksi insuliini aktivoi defosforyloimalla, ja glukagoni fosforyloi --> inaktivoi.
4) mevalonaatti + 2 ATP -> pyrofosfomevalonaatti (entsyymi: kinaasit)
5) pyrofosfomevalonaatti + ATP -> isopentyylifosfaatti IPP (entsyymi: dekarboksylaasi)
6-8) isopreeni yksiköitä muodostuu (monta askelta tässä)
9) FPP + NADPH+H+ -> squaleeni ja pyrofosfaatti (entsyymi: squaderni syntaasi)
10) squaleeni + NADPH+H+ -> lanosteroli (entsyymi: squaderni monoxygenaasi)
11) lanostetoli -> kolestroli (entsyymi: monta eri)
tässä kohdassa ketjua lyhennetään (30C -> 27C) SER:n pinnalla
44
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy malonyyli-KoA?
Rasvahappojen synteesi
Synteesi alkaa sillä, että asetyyli-KoA:han lisätään yksi hiili (CO2), jolloin syntyy malonyyli-KoA (asetyyli-CoA:n aktivaatio).
Seuraavaksi malonyyli-KoA:lta siirretään kaksi hiiltä pidentyvään rasvahappoon ja yksi hiili vapautuu hiilidioksidina (kondensaatio).
Malonyyli-KoA:n muodostumisessa kuluu yksi ATP-molekyyli ja rasvahappoketjun pidentymisessä kaksi NADPH-molekyyliä (NADPH hapettuu ja ketjun päässä oleva ketoryhmä pelkistyy OH-ryhmäksi)
Rasvahappoketju pitenee kaksi hiiltä kerrallaan muodostaen lopulta palmitaatin (palmitiinihapon), 16 hiilen pituisen tyydyttyneen rasvahapon.
Yhden palmitaattimolekyylin muodostumisessa on alkuperäiseen asetaattiryhmään lisätty yhteensä seitsemän kahden hiilen ryhmää ja tähän on kulunut yhteensä 7 ATP- ja 14 NADH-molekyyliä.
ATP-molekyylien energiaa tarvitaan kiinnittämään kolmas hiili malonyyli-KoA:n muodostuessa ja NADPH:n pelkistysvoimaa pelkistämään rasvahappoketjun pidentyessä syntyvät kaksoissidokset.
45
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy alfa-ketoglutaraatti?
Sitruunahappokierto tai aminohappo katabolia
Aminohappo katabolia: esim. lihaksessa, jos aminohaposta (esim. alaniini) halutaan tuottaa energiaa, ensin tapahtuu transaminaatio, jonka vaiheet ovat:
1. Alaniini reagoi alfa-ketoglutaraatin kanssa (entsyyminä alaniiniaminotransferaasi ALAT, ja koentsyyminä tarvitaan pyridoksaalifosfaattia PLP siirtämään aminoryhmä alaniinilta alfa-ketoglutaraatille (aKG) sekä happi aKG:lta alaniinille).
2. Kun happi siirtyy aKG:lta alaniinille ja alaniini on luovuttanut aminoryhmänsä, alaniinista tulee pyruvaatti. Samalla aKG:sta muodostuu glutamaatti.
Tämän jälkeen pyruvaatista voidaan pelkistää laktaattidehydrogenaasilla laktaattia eli maitohappoa (maitohappokäyminen). Tästä saadaan 2 ATP:ta. Muista: tästä eteenpäin laktaatti voidaan kuljettaa veren mukana maksaan, jossa glukoneogeneesilla siitä voidaan tehdä taas glukoosia (pyruvaatti muutetaan G6P, G6-fosfataasi entsyymi muuttaa G6P:n glukoosiksi), joka voidaan kuljettaa uudelleen soluihin hyödynnettäväksi (Corin sykli).
Sitruunahappokierto:
Pyruvaatista voidaan tehdä pyruvaattidehydrogenaasikompleksin avulla asetyyli-CoA:ta, joka menee sitruunahappokiertoon ja ETC -> ATP.
Sitruunahappokierrossa aKG muodostuu, kun isositraatti dehydrogenaasi hapettaa isositraatin aKG:ksi. Tämän jälkeen aKG dehydrogenaasi hapettaa aKG:n sukkinyyli-CoA:ksi. Sitruunahappokierrossa aKG:lla on rajoittavan tekijän rooli!
46
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy UDP-glukoosi?
Glykogeenin synteesi
Glukoosi täytyy aktivoida ennen kuin se voidaan liittää glykogeeniketjuun:
1. Glukoosi + ATP ==> Glukoosi-6P + ADP hexokinaasi/glukokinaasi.
2. Glukoosi-6P <> Glukoosi-1P fosfoglukomutaasi.
3. Glukoosi-1P + UTP ==> UDP-glukoosi + PPi, pyrofosforylaasi katalysoi -> UDP-glukoosi eli aktivoitu glukoosi.
Glykogeniini aluke tarvitaan, jotta voidaan luoda alkuun lyhyet glykogeeni pätkät
- > glykogeenisyntaasi pidentää ketjuja liittämällä glukoosimonomeereja ketjuun alfa-1,4-sidoksilla
- > glykogeenihaarojaentsyymi lisää haaroja ketjuun alfa-1,6-sidoksilla
47
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy propionyyli-KoA?
Rasvahappojen betaoksidaatio (tai tiettyjen aminohappojen katabolia)
Sydän, lihakset ja maksa voivat hyödyntää rasvahappojen betaoksidaatiota. Betaoksidaatiota tapahtuu kun verensokeri on matalalla.
Betaoksidaation vaiheet
1. Mitokondrion välitilassa rasva-asyyli-CoA syntetaasi entsyymi (tiokinaasi) lisää CoA:n vapaaseen rasvahappoon (FFA, palmitiinihappo). ATP -> ADP + Pi (energiaa tähän reaktioon). Tällöin rasvahaposta tulee rasvahappo-CoA
2. Rasvahappo-CoA on muutettava karnitiini-johdannaiseksi mitokondrioon kuljetusta varten. Eli karnitiini liitetään rasvahappo-CoA:han, muodostuu rasva-asyylikarnitiini
3. Rasva-asyylikarnitiini kuljetetaan matriksiin translokaasilla, jonka jälkeen se muutetaan takaisin rasvahappo-CoA:ksi.
Tämän jälkeen mitokondrion matriksissa toistuu neljä vaihetta:
1. Dehydrogenaatio/hapettuminen:
FAD pelkistyy FADH2:ksi ja rasvahappo-CoA:n hiiliketju HAPETTUU (sen alfa ja beta hiilistä lähtee vedyt pois, jolloin hiilien välinen yksinkertainen sidos muuttuu kaksoissidokseksi ja lähteneet vedyt menevät FAD:lle->FADH2). Muodostuneet hapettuneet rasvahapon nimi on enoyl-CoA. Entsyyminä asyyli-CoA-dehydrogenaasi.
2. Hydrataatio:
Vesi liitetään enoyl-CoA hydrataasilla enoyl-CoA molekyyliin. Muodostuu beta-hydroksiasyyli-CoA.
3. Dehydrogenaatio/hapettuminen:
NAD+ pelkistyy NADH:ksi, kun beta-hydroksiasyyli-CoA hapettuu. Muodostuu beta-ketoasyyli-CoA. Entsyymi: beta-ketoasyyli-CoA dehydrogenaasi.
4. Tiolyysi:
Asetyyli-CoA leikataan beta-ketoasyyli-CoA:sta irti, jolloin lopputuloksena syntyy asetyyli-CoA ja kahdella hiilellä lyhentynyt asyyli-CoA.
Asetyyli-CoA voi siirtyä tästä sitruunahappokiertoon, jolloin muodostuu ATP:ta!
Nämä vaiheet toistuvat kunnes rasvahapossa on enää neljä hiiltä jäljellä, tämän jälkeen pilkotaan kahdeksi asetyyli-CoA:ksi tiolaasilla.
Huom! Tyydyttymättömien tai hiililuvultaan parittomien rasvahappojen hapetus vaatii myös muita lisäaskelia: jos rasvahapossa on pariton määrä hiiliä, betaoksidaatio tapahtuu normaalisti siihen asti, että hiiliä on jäljellä 3, jolloin muodostuu propionyyli CoA. Tämän jälkeen propionyyli CoA-->Metyylimalonyyli CoA-->Sukkinyyli CoA-->Anapleroottisesti TCA
48
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy pyridoksaalifosfaatti?
Transaminaatio
Aminohappo katabolia: esim. lihaksessa, jos aminohaposta (esim. alaniini) halutaan tuottaa energiaa, ensin tapahtuu transaminaatio, jonka vaiheet ovat:
Transaminaatio
1. Alaniini reagoi alfa-ketoglutaraatin kanssa (entsyyminä alaniiniaminotransferaasi ALAT, ja koentsyyminä tarvitaan pyridoksaalifosfaattia PLP siirtämään aminoryhmä alaniinilta alfa-ketoglutaraatille (aKG) sekä happi aKG:lta alaniinille).
49
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy karbamyylifosfaatti?
Urea-sykli
Sitrulliini voidaan kuljettaa mitokondriosta sytosoliin ja ornitiini takaisin, joten kaksi ensimmäistä vaihetta sitrulliiniin asti tapahtuvat matriksissa, välissä tapahtuvat vaiheet sytosolissa ja ornitiinin muokkaaminen sitrulliiniksi taas matriksissa.
1) Karbamyylifosfaatti muodostuu bikarbonaatista, NH3:sta ja kahdesta ATP:stä. Entsyymi karbamyylifosfaattisyntetaasi-1 eli CPS-1.
2) Yksihiilisestä karbamyylifosfaatista ja 5-hiilisestä ornitiinista muodostetaan 6-hiilistä sitrulliinia, karbamyylifosfaatin fosfaattiryhmä vapautuu. Entsyymi ornitiini trans-karbamoylaasi eli OTC. Sitrulliini kuljetetaan matriksista sytosoliin.
50
Missä aineenvaihdunnan reitissä esiintyy glutamaatti?
Aminohappo katabolia: esim. lihaksessa, jos aminohaposta (esim. alaniini) halutaan tuottaa energiaa, ensin tapahtuu transaminaatio, jonka vaiheet ovat:
1. Alaniini reagoi alfa-ketoglutaraatin kanssa (entsyyminä alaniiniaminotransferaasi ALAT, ja koentsyyminä tarvitaan pyridoksaalifosfaattia PLP siirtämään aminoryhmä alaniinilta alfa-ketoglutaraatille (aKG) sekä happi aKG:lta alaniinille).
2. Kun happi siirtyy aKG:lta alaniinille ja alaniini on luovuttanut aminoryhmänsä, alaniinista tulee pyruvaatti. Samalla aKG:sta muodostuu glutamaatti.
Glutamaatti kuljetetaan maksaan. Maksassa glutamaatti dehydrogenaasi entsyymi pelkistää NADP+ -> NADPH:ksi ja samalla leikkaa aminoryhmän (ammoniakin) irti glutamaatista (tarvitaan myös vettä) -> tällöin glutamaatista muodostuu aKG. Tätä reaktiota kutsutaan oksidatiiviseksi deaminaatioksi. (Muista: ammoniakki sitten reagoi protonin kanssa ja muodostaa ammoniumionin, joka viedään mitokondioon, jotta siitä tehdään ureaa.)
Tämän jälkeen aKG voi reagoida aspartaatti aminohapon kanssa, tapahtuu transaminaatio eli aKG luovuttaa hapen aspartaatille ja aspartaatti luovuttaa aminoryhmä aKG:lle. Tässä entsyyminä toimii aspartaatti aminotransferaasi (ASAT). Ryhmien vaihdon jälkeen aKG:sta muodostuu glutamaatti ja aspartaatista oksaloasetaatti (OAA). Muista: OAA voi reagoida asetyyli-CoA:n kanssa, muodostaen sitraattia -> siitä isositraattia -> aKG:ta -> sukkiyyli-CoA:ta -> sukkinaattia -> fumaraattia -> malaattia -> ja lopuksi taas OAA ==>> sitruunahappokierto!
51
Kerro transaminaatio reaktioiden käänteisyydestä. Mitä reaktioita voi tapahtua, ja miten tuotteita voi käyttää sitruunahappokiertoon?
1. Alaniini ja aKG -> pyruvaatti ja glutamaatti
2. Pyruvaatti ja glutamaatti -> alaniini ja aKG
3. Aspartaatti ja aKG -> OAA ja glutamaatti
4. OAA ja glutamaatti -> aspartaatti ja aKG
Alaniinista voi tehdä pyruvaattia, joka voidaan muuttaa asetyyli-CoA:ksi. Asetyyli-CoA voi mennä sitruunahappokiertoon ja reagoida OAA:n kanssa muodostaen sitraattia.
Glutamaatista voi tehdä aKG:ta, joka on sitruunahappokierron välituote (isositraatti -> aKG-> sukkinyyli-CoA)
Glutamaatti —(glutamaattidehydrigenaasi entsyymi—> aKG + NH3 (joka voidaan muuttaa NH4+) ja viedä ureasykliin
Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä aminohapoista, joita voi hyödyntää!
52
Kuinka monta ATP:ta glykolyysi tuottaa nettona?
2 ATP
Bruttona tuotetaan neljä, mutta aluksi käytetään kaksi, joten nettona tuotetaan kaksi.
53
Mihin reaktioon dehydrogenaasi entsyymi viittaa?
Molekyylin hapettumiseen (samalla usein NAD+ tai NADP+ pelkistyy NADH:ksi tai NADPH:ksi).
54
Mitkä ovat fysiologisten reseptorien päätyypit? Kuvaile reseptorien toimintaa.
Päätyypit ovat ligandiherkät ionikanavat, G-proteiinikytkentäiset reseptorit, entsyymivälitteiset reseptorit ja solun sisäiset reseptorit/tuma reseptorit.
1. Ligandiherkät ionikanavareseptorit sijaitsevat solukalvolla kytkeytyen suoraan ionikanavaan. Ne reagoivat millisekunneissa aktivoivien ligandien vaikutuksesta, jolloin kanavan avautuessa sille tyypillinen ionivirta pääsee kulkemaan solukalvon läpi. Ionien nettovirta määrittää vasteen. Ligandiherkkä ionikanavareseptori voi olla solukalvon depolarisoiva (aktivoiva) reseptori, kuten nikotiinireseptori, jonka asetyylikoliini aktivoi, päästäen mm. Na+ ioneja läpi. Ionikanavareseptori voi myös olla hyperpolarisoiva (inhiboiva) kuten GABA reseptori, jonka kautta kulkee Cl- ioneja.
2. G-proteiinikytkentäiset reseptorit (GPCR) ovat solukalvon läpäiseviä reseptoreita, jotka ovat solun sisäpuolella kytköksissä johonkin G-proteiiniin. GPCR:t sitovat solun ulkopuolella niille ominaisen ligandin, kuten välittäjäaineen, joka saa reseptorin G-proteiinin irtoamaan (kun GDP muuttuu GTP:ksi) ja vaikuttamaan sille ominaisiin entsyymeihin tai ionikanaviin, jotka taas vaikuttavat edelleen solun eri toimintoihin. Esim. glukagoni voi liittyä G-proteiinivälitteiseen reseptoriin, aiheuttaen G-proteiinin hajoamisen alfa ja betagamma efektoreiksi, jotka voivat aiheuttaa saman tai eri vasteen. Glukagonin tapauksessa efektorit voivat aiheuttaa adenylaattisyklaasin aktivoitumisen, jolloin muodostuu cAMP toisiolähettiä.
3. Entsyymivälitteiset reseptorit sijaitsevat solukalvolla kuten ionikanava- ja G-proteiinikytkentäiset reseptorit kytkeytyen suoraan reseptoriproteiinissa olevaan entsyymiin, joka aiheuttaa vasteen sekuntien tai minuuttien kuluessa reseptorin aktivoitumisen jälkeen. Esimerkkinä entsyymireseptorista on angiotensiini I konvertaasi reseptori, joka aikaansaa angiotensiini I muutoksen angiotensiini II:ksi.
4. Solun sisäiset / tumareseptorit. Jotta aine vaikuttaisi tumaan, se ensin kiinnittyy solulimassa olevaan tumareseptoriproteiiniin. Yhdistelmä kulkeutuu sitten tumaan välittäen vasteensa geenien aktiivisuuden muuttumisella. Vaste tulee hitaasti vasta tuntien tai jopa päivien jälkeen aktivaatiosta. Kilpirauhashormoni on esimerkki tumareseptorin ligandista.
55
Mihin perustuu aminohappojen luokitus ketogeenisiin ja glukogeenisiin aminohappoihin?
Ketogeenisiä aminohappoja ovat aminohapot, joiden hajotuksessa (kataboliassa) muodostuu asetoasetaattia, asetyylikoentsyymi-A:ta tai asetoasetyylikoentsyymi-A:ta. Koska näiden molekyylien hiiliketju ei toimi substraattina glukoneogeneesissä, niistä ei voida muodostaa glukoosia tai glykogeeniä. Ketogeenisten aminohappojen transaminaation kautta syntyviä alfaketohappoja ei voida muuttaa pyruvaatiksi -> niitä ei voida käyttää glukoneogeneesiin. Esimerkiksi lysiini ja leusiini ovat tällaisia eli niistä EI voi muodostaa pyruvaattia eikä TCA-välituotteita.
Glukogeenisiksi aminohapoiksi kutsutaan aminohappoja, joiden hajotuksen (katabolian) tuotteena saadaan joko pyruvaattia tai jotain sitruunahappokierron välituotetta, kuten aKG:ta, sukkinyyli-CoAta tai fumaraattia. Glukogeenisten aminohappojen katabolian tuotteet saavat aikaan anapleroosia. Kun TCA sykliin lisätään anapleroottisesti välituotteita, voidaan nämä OAA:n kautta muutta pyruvaatiksi (OAA --(PEPCK)--> PEP --(pyruvaattikinaasi)--> pyruvate), ja käyttää glukoneogeneesissa. Eli glukogeenisia aminohappoja voidaan käyttää energiantuotantoon, niistä voidaan muodostaa maksassa glykogeeniä tai glukoosia tai lihaksissa glykogeeniä.
56
Mihin tarvitaan B7-vitamiinia (biotiini)?
Karboksylaatioreaktiot
Esim. Rasvahapposynteesissä tai pyruvaatin muuttaminen OAA:ksi
Pyruvaattikarboksylaasi entsyymi katalysoi:
pyruvate + HCO3- + ATP → oxaloacetate + ADP + P
It is an important anaplerotic reaction that creates oxaloacetate from pyruvate. The enzyme is a mitochondrial protein containing a biotin prosthetic group
57
Mihin tarvitaan B6-vitamiinia (pyridoksaali)?
Koentsyymi aminohappometaboliassa
58
Mihin tarvitaan B1-vitamiinia (tiamiini)?
Koentsyyminä reaktiossa pyruvaatista asetyyli KoA:ksi (eli pyruvaattidehydrogenaasi kompleksin koentsyyminä)
59
Mihin tarvitaan C-vitamiinia (askorbiinihappo)?
Antioksidantti
60
Mihin tarvitaan B12 (kobalmiini)?
Koentsyyminä reaktiossa metyylimalonyyli KoA:sta sukkinyyli KoA:ksi
61
Mihin tarvitaan E-viitamiinia (alfa-tokoferoli)?
Antioksidantti
62
Mihin tarvitaan B9-vitamiini (folaatti)?
Metioniini, seriinin ja puriiniemästen synteesi
Folaatit ovat suoraan pakollinen osa DNA:ssa ja RNA:ssa käytettyjen puriinien ja tymidiinin tuottoa.
63
Mihin tarvitaan B2-vitamiinia (riboflaviini)?
Elektroninsiirto (FAD=riboflaviini)
ETC: In Complex II (succinate dehydrogenase) additional electrons are delivered into the quinone pool (Q) originating from succinate and transferred (via flavin adenine dinucleotide (FAD)) to Q
64
Mihin tarvitaan B3-vitamiinia (niasiini)?
Niasiini muuntuu eliöissä NADH:ksi ja NADPH:ksi, jotka ovat kiinni tietyissä entsyymeissä niiden suorittamien reaktioiden osalta pakollisina "apumolekyyleinä" eli koentsyymeinä.
65
Mihin tarvitaan D-vitamiinia (kolekalsiferoli)?
Kalsiumin soluunotto
66
Miten ja miksi laktaatti muodostuu lihassolussa?
Raskaassa lihastyössä lihas vapauttaa energiaa anaerobisella glykolyysillä eli glukoosi hajoaa pyruvaatiksi, muodostaen 2 ATP:ta ja 2 NADH:ta. Anaerobisissa olosuhteissa pyruvaatti ei etene TCA-sykliin, vaan reagoi (pelkistyy) laktaattidehydrogenaasin avulla laktaatiksi, samalla NADH hapettuu NAD+:ksi. Laktaatin muodostuksessa NAD+/NADH tasapaino saadaan säilytettyä anaerobisissa olosuhteissa, kun glykolyysissä tarvittavaa NAD+ muodostuu tässä, mahdollistaen glykolyysin ja energiatuotannon jatkumisen.
Tämän jälkeen laktaatti kuljetetaan maksaan, jossa glukoneogeneesin avulla siitä tehdään glukoosia, joka kulkeutuu lihaksiin takaisin energiantuotantoa varten. Näin lihaksissa ei tarvitse käyttää energiaa glukoneogeneesiin ja mahdollisimman suuri osa energiasta saadaan lihasten omaan käyttöön, sekä päästään eroon laktaatista.
67
Välttäämättömät aminohapot
Histidiini, isoleusiini, leusiini, lysiini, metioniini, fenyylialaniini, treoniini, tryptofaani ja valiini
Muistisääntö: historian iso leuka lysähti methan phetamiiniin tampereella tryffeli vanukas
68
Miten maksa huolehtii veren glukoositason ylläpidosta paaston aikana?
Paaston aikana elimistö pyrkii ylläpitämään verensokeri tasoa 4-6 mmol/L tasolla. Kun verensokeri alkaa laskea, haiman langerhansin saarekkeiden alfasolut alkavat vapauttaa glukagonia, joka on insuliinin vastavaikuttaja hormoni, eli glukagoni pyrkii nostamaan verensokeria.
Glukagoni mm. lisää maksan glykogeeni varastojen pilkkoutumista glukoosiksi (glykogenolyysi) ja inaktivoi glykogeenisyntaasin toimintaa eli vähentää glykogeenin muodostusta. Glykogenolyysissä tarvitaan glykogeenifosforylaasi ja haarojenpoistajaentsyymejä.
Lisäksi glukagoni aktivoi glukoneogeneesia, sekä triglyseridien hajotusta vapaiksi rasvahapoiksi (lipolyysi).
Maksassa glukoneogeneesilla voidaan valmistaa glukoosia. Glukoneogeneesin toimintaperiaate on vastakkainen glykolyysille, ja se käyttää myös pääosin samoja entsyymejä (kolmea lukuun ottamatta), koska kaikki muut reaktiot ovat reversiibeleitä glykolyysissä paitsi 1, 3 ja 10. Nämä kolme yksisuuntaista reaktiota pitää kiertää.
Glukoneogeneesia varten kierrettävät reaktiot:
1. mitokondriossa: pyruvaatti -> OAA (pyruvaattikarboksylaasi)
OAA pelkistetään malaatiksi, joka kulkeutuu sytosoliin ja hapettuu OAA:ksi.
2. OAA -> PEP (PEPCK)
Glukoneogeneesissa glykolyysiä edetään vastakkaiseen suuntaan kunnes molekyylinä F-1,6-BP eli fruktoosi-1,6-bisfosfaatti.
3. F-1,6-BP -> F6P (fruktoosi-1,6-bisfosfataasi)
Sitten F6P G6P -> sER:ään ja siellä glukoosiksi
Lipolyysistä rasvahapot päätyvät maksan ketogeneesiin, jossa ne muuntuvat lähinnä asetoasetaatiksi ja 3-hydroksibutyraatiksi (ketoaineiksi), joita elimistö esim. aivot voivat hyödyntää, mutta tämä ei liity glukoositason ylläpitoon! Kuitenkin, triglyseridien glyserolia voidaan myös käyttää glukoneogeneesissa. Solulimassa glyserolikinaasi liittää fosfaatin glyseroliin, jolloin muodostuu glyseroli-3-fosfaatti (G3P). Tämä G3P muuttuu dihydroksiasetonifosfaatiksi (DHAP):ksi (glykolyysin 4. ja 5. reaktion välissä). Tästä DHAP voi edetä glykolyysiä käänteiseen suuntaan, kunnes molekyylinä on F-1,6-BP, jonka FBP-1 entsyymi muuttaa F6P:ksi, ja F6P edelleen G6P:ksi. G6P etenee edelleen sileään ER:n jossa siitä poistetaan fosfaatti, jolloin muodostuu glukoosi.
Glukoneogeneesissa voidaan myös hyödyntää aminohappoja. Kun esim. alaniini reagoi aKG:n kanssa muodostuu pyruvaattia ja glutamaattia. Pyruvaatista voidaan tehdä glukoosia.
69
Selitä glukoneogeneesin mekansimi
Maksassa glukoneogeneesilla voidaan valmistaa glukoosia. Glukoneogeneesin toimintaperiaate on vastakkainen glykolyysille, ja se käyttää myös pääosin samoja entsyymejä (kolmea lukuun ottamatta), koska kaikki muut reaktiot ovat reversiibeleitä glykolyysissä paitsi 1, 3 ja 10.
Lähtöaineena glukoneogeneesissa on usein pyruvaatti, jota muodostetaan laktaatista sekä eräistä aminohapoista. Pyruvaatti siirtyy ensin mitokondrioon, koska glykolyysin viimeinen reaktio on yksisuuntainen.
Mitokondriossa pyruvaatti muutetaan entsymaattisesti oksaloasetaatiksi. Entsyyminä pyruvaattikarboksylaasi. Oksaloasetaatti ei pääse ulos mitokondriosta takaisin sytoplasmaan, joten se on ensin muutettava (hapettuu) malaatiksi, jolle on kuljetusmekanismi mitokondrion sisäkalvolla. (Muista TCA-sykli malaatti OAA eli muuttaminen helppoa, ja malaatti-aspartaatti-shuttle).
Samalla sytoplasmaan siirtyy pelkistynyt NADH-koentsyymi, jota tarvitaan myöhemmin reaktiosarjassa.
Malaatti hapettuu sytoplasmassa uudestaan oksaaliasetaatiksi, joka muutetaan GTP:tä vaativassa reaktiossa fosfoenolipyruvaatiksi. Entsyyminä PEPCK. Tästä voidaan edetä glykolyysin reaktioita käänteiseen suuntaan, kunnes molekyylinä on fruktoosi-1,6-bisfosfaatti (F-1,6-BP). Koska glykolyysin reaktio 3 eli PFK-1:n katalysoima reaktio on irreversiibeli, voidaan tämä kiertää hydrolysoimalla F-1,6-BP:in fruktoosi 1,6-bisfosfataasi (FBP-1) entsyymillä F6P:ksi. Tämän jälkeen F6P muuttaminen G6P:ksi on reversiibeli reaktio eli onnistuu. Tätä seuraa G6P:n kuljetus sileään ER:ään, jossa fosfaatti irrotetaan tästä, jolloin muodostuu glukoosia.
Mikäli lähtöaineena on laktaatti, fosfoenolipyruvaatti syntyy, koska laktaatin hapettuminen pyruvaatiksi vapauttaa sytoplasmaan tarvittavan NADH-molekyylin. Fosfoenolipyruvaatti muuttuu vaiheittain glukoosi-6-fosfaatiksi, joka muuttuu lopulta glukoosiksi.
Lipolyysistä rasvahapot päätyvät maksan ketogeneesiin, jossa ne muuntuvat lähinnä asetoasetaatiksi ja 3-hydroksibutyraatiksi (ketoaineiksi), joita elimistö esim. aivot voivat hyödyntää, mutta tämä ei liity glukoositason ylläpitoon! Kuitenkin, triglyseridien glyserolia voidaan myös käyttää glukoneogeneesissa. Solulimassa glyserolikinaasi liittää fosfaatin glyseroliin, jolloin muodostuu glyseroli-3-fosfaatti (G3P). Tämä G3P muuttuu dihydroksiasetonifosfaatiksi (DHAP):ksi (glykolyysin 4. ja 5. reaktion välissä). Tästä DHAP voi edetä glykolyysiä käänteiseen suuntaan, kunnes molekyylinä on F-1,6-BP, jonka FBP-1 entsyymi muuttaa F6P:ksi, ja F6P edelleen G6P:ksi. G6P etenee edelleen sileään ER:n jossa siitä poistetaan fosfaatti, jolloin muodostuu glukoosi.
Glukoneogeneesissa voidaan myös hyödyntää aminohappoja. Kun esim. alaniini reagoi aKG:n kanssa muodostuu pyruvaattia ja glutamaattia. Pyruvaatista voidaan tehdä glukoosia.
70
Pääsevätkö NADH ja NAD+ mitokondrion sisäkalvon läpi?
Ei
71
Sitruunahapposykli osallistuu aminohappometaboliittien kataboliaan. T/ET
T
72
Sitruunahapposykli toimii tehokkaasti vain, kun happea on läsnä. T/ET
T
73
ATP:n määrän kasvu kiihdyttää sitruunahapposykliä. T/ET
ET
74
Sitruunahapposyklin välituotteita voidaan käyttää aminohappojen synteesiin. T/ET
T
75
Lipoiinihapolla on keskeinen rooli pyruvaattidehydrogenaasin toiminnassa. T/ET
T
One of the most studied roles of RLA is as a cofactor of the pyruvate dehydrogenase complex (PDC or PDHC)
76
Sitraatti toimii rasvahappojen synteesin lähtöaineena. T/ET
T
77
Katapleroottiset reaktiot vievät hiiliyksiköitä sitruunahappokierrosta. T/ET
T
78
Anapleroottinen reaktio tuo hiiliyksiköitä sitruunahappokiertoon. T/ET
T
79
Sukkinyyli-koentsyymi A toimii hemi-ryhmien synteesin lähtöaineena. T/ET
T
Sukkinyylikoentsyymi-A osallistuu eliöissä muun muassa hemiryhmän keskeisen rakenneyksikön porfyriinirenkaan biosynteesiin.
80
Suurin osa hengitysketjun proteiineistä on mitokondrion DNA:n koodaama. T/ET
ET
81
Ubikinoni (koentsyymi Q) toimii irtikytkijänä mitokondrion hengitysketjussa. T/ET
ET
82
Mitokondrion sisäkalvo sisältää saman verran kolesterolia kuin solukalvo. T/ET
ET
83
Mitokondrion protonigradientti kytkee toisiinsa hapetuspelkistysreaktiot ja ATP-synteesin. T/ET
T
84
Protonit pääsevät vapaasti mitokondrion ulkokalvon läpi. T/ET
T
85
Aminohapot diffundoituvat vapaasti mitokondrion sisäkalvon kautta. T/ET
ET
86
Protonin kuljetus irtikytkijäproteiinin kautta tuottaa lämpöä. T/ET
T
87
Sytokromi c:llä on tärkeä rooli ohjelmoidun solukuoleman (apoptoosin) säätelyssä. T/ET
T
88
Protonien vuoto mitokondrion sisäkalvon kautta, kalvojen välisestä tilasta matriksiin, tuottaa lämpöä. T/ET
T
89
Sytokromioksidaasi katalysoi hapen pelkistämistä vedeksi. T/ET
T
90
Glukagoni lisää glukoneogeneesiä lihaksissa. T/ET
ET
Glukagoni lisää glukoneogeneesiä maksassa.
91
Aerobinen glykolyysi tuottaa NAD+:ta. T/ET
ET
92
Laktaattidehydrogenaasi sijaitsee mitokondrioissa. T/ET
ET
Lactate dehydrogenase catalyzes the interconversion of pyruvate and lactate with concomitant interconversion of NADH and NAD+. It converts pyruvate, the final product of glycolysis, to lactate when oxygen is absent or in short supply, and it performs the reverse reaction during the Cori cycle in the liver. This is performed in the cytosol. At high concentrations of lactate, the enzyme exhibits feedback inhibition, and the rate of conversion of pyruvate to lactate is decreased.
Pyruvate is only taken into the mitochondria if oxygen is present!
93
Heksokinaasi on keskeinen glykolyysin säätelijä. T/ET
T
94
Laktaattidehydrogenaasin pelkistäessä pyruvaatin laktaatiksi NADH hapettuu takaisin NAD+:ksi. T/ET
T
95
Glukoosi-6-fosfataasia on vain lihassoluissa. T/ET
ET
96
Adrenaliini ja glukagoni lisäävät glykogeenin synteesiä. T/ET
ET
97
Glukoosi-6-fosfataasin mutaatio voi johtaa hypoglykemiaan. T/ET
T
98
Insuliini stimuloi glykogenolyysiä. T/ET
ET
Glykogenolyysiä lisäävät lähinnä glukagoni ja epinefriini.
99
Asetyyli-CoA tomii glukoneogeneesin lähtöaineena. T/ET
ET
100
Rasvahappojen beta-oksidaatio tuottaa FADH2:ta ja NADH:ta. T/ET
T
101
Katekolamiinit kiihdyttävät triglyseriidien hydrolyysiä adiposyyteissä. T/ET
T
Ihmiskehossa esiintyviä katekoliamiineja ovat adrenaliini, noradrenaliini ja dopamiini. Suuret veren katekoliamiinipitoisuudet ovat yhteydessä stressiin.
102
Rasvahapot ovat tärkeä glukoneogeneesin lähtöaine paaston aikana. T/ET
ET
103
Kreatiinillä on tärkeää rooli rasvahappojen kuljetuksessa mitokondriohin. T/ET
ET
104
Rasvahapoista syntyy rasva- ja lihaskudoksessa ketoaineita. T/ET
ET
105
Ketoaineet ovat tärkeä energianlähde aivoille paaston aikana. T/ET
T
106
Korkea NADPH/NADP suhde sytoplasmassa estää rasvahappojen synteesiä. T/ET
ET
Rasvahappojen synteesiin tarvitaan NADPH:ta.
107
Glukagoni stimuloi rasvahappojen mobilisaatiota rasvakudoksesta. T/ET
T
108
Rasvasolut (adiposyytit) sisältävät paljon diasyyliglyserolia. T/ET
ET
109
Rasvahappojen synteesiin tarvitaan bikarbonaattia. T/ET
T
110
Maksa pystyy tuottamaan glukoosia kaikista aminohapoista. T/ET
ET
111
Alaniini kuljettaa aminoryhmiä lihaksista maksaan. T/ET
T
112
Ureasykli toimii useimmissa kudoksissa. T/ET
ET
113
Tryptofaani on ihmisille välttämätön aminohappo. T/ET
T
114
Haaraketjuisten aminohappojen hiilirungot (valiini, leusiini, ja isoleusiini) eivät metaboloidu sitruunahappokierrossa. T/ET
ET
115
Ureasykli tuottaa ATP:ta. T/ET
ET
116
Ksantiinioksidaasi katalysoi ksantiinin hapettumista virtsahapoksi. T/ET
T
117
Sytidiinin biosyntesiin tarvitaan karbamyylifosfaattia. T/ET
T
118
Hypoksantiini on puriiniemäs. T/ET
T
119
Etanolista ei voi syntyä ketoaineita. T/ET
ET
120
Kylomikronit ovat pienimpiä lipoproteiineja. T/ET
ET
121
ApoB-100 sitoutuu LDL-reseptoriin. T/ET
T
122
Glukagoni ja insuliini säätelevät kolesterolisynteesiä. T/ET
T
123
Punasolut polttavat glukoosia hiilidioksidiksi. T/ET
ET
124
Tyyppi II:n diabetekseen liittyy lihaksen kohunnut insuliiniherkkyys. T/ET
ET
125
Adrenaliini inhiboi rasvahappojen mobilisaatiota valkoisesta rasvakudoksesta. T/ET
ET
126
Lipoproteiinipartikkeleiden synteesi tapahtuu hepatosyyttien sileässä solulimakalvostossa. T/ET
T
127
HMG-CoA reduktaasin esto inhiboi kolesterolin biosynteesiä. T/ET
T
128
Adrenaliini ja noradrenaliini lisäävät glykogeenin synteesiä luurankolihaksissa. T/ET
ET
129
Tyyppi 2:n diabetekseen liittyy glukoosin heikentynyt sisäänotto aivoihin. T/ET
ET
130
Veren lipoproteiinien luokitus ja funktiot.
Lipidien metabolia alkaa suolesta, jonka enterosyyteistä lähtee kylomikroneja. Kylomikronit etenevät imusuoniston kautta verenkiertoon.
1. Kylomikronit sisältävät triglyseridejä, kolestrolia ja kolestroliesteriä. Pinnalla apoB-48 apolipoproteiini, sekä HDL:ltä saadut apoE ja apo-C2 apolipoproteiinit. Kylomikroni voi luovuttaa triglyseridejä (rasvahappoja glyserolia) kudoksiin (lihas- tai rasvakudokselle), kun apo-C2 aktivoi kudoksen lipoproteiinilipaasin. Tämän jälkeen apo-C2 annetaan takaisin HDL:lle, ja kylomikronia kutsutaan kylomikroni-remnantiksi. Kylomikronin pinnassa on vielä apoE ja apoB-48 apolipoproteiinit, joilla remnantti menee maksaan takaisin, jossa remnanttia voi hyödyntää esim. sappisuolojen tuotantoon kylomikronin kolestrolista.
2. Maksassa kylomikroniremnantin triglyserideistä (tai muista triglyserideistä) ja kolestrolista voidaan tehdä toinen lipoproteiini, VLDL, lisäämällä sen pinnalle apo-B100 apolipoproteiini. HDL antaa pinnalle taas apo-E ja apo-C2 apolipoproteiineja. Tämä voi taas aktioida kudoksen lipoproteiinilipaasia, luovuttaen triglyseridejä kudokselle. Luovutuksen jälkeen VLDL antaa apo--C2:en takaisin HDL:lle. VLDL muuttuu IDL:ksi eli intermediate density lipoprotein.
3. IDL pinnalla on apoE ja apoB-100 apolipoproteiineja. IDL voi palata maksaan näiden apolipoproteiinien avulla, tai lisämunuaiseen. Lisämunuaisessa IDL:n kolestrolista voidaan tehdä eräitä steroidihormoneja. Verenkierrossa IDL antaa apoE:n takaisin HDL:lle, jolloin IDL:stä tulee LDL.
4. LDL:n pinnalla on vain apoB-100 apolipoproteiini. LDL kuljettaa kolestrolia kudoksille tai elimille joilla on LDL-tyyppiset reseptorit, esim. sukurauhaset. Kuitenkin, LDL, jota kutsutaan myös 'pahaksi' kolestroliksi/lipoproteiiniksi, koska LDL lisää ateroskleroosia verisuonten seinämässä kertymällä niihin (vaahtosoluiksi).
5. HDL (high density lipoprotein) voi suojata ateroskleroosilta kuitenkin. HDL:n pinnalla on apo-A1, jonka avulla se voi ottaa sisäänsä kolestrolia kudoksilta ja kuljettaa sen rauhasille kuten sukurauhasille tai lisämunuaisille, jossa kolestrolia voidaan hyödyntää steroidihormonien tuotantoa varten. Lisäksi siinä on apo-E ja apo-C2 apolipoproteiinit, joiden avulla kudoksilta otettu kolestroli voidaan kuljettaa maksaan. HDL:n pinnalla on myös
131
Minkälainen metabolia maksassa on henkilöllä joka paastoaa yhden päivän vs seitsemän päivää?
Yhden päivän ajan:
- glukoositasoa yritetään ylläpitää glykogenolyysin ja glukoneogeneesin avulla (glukagoni aktivoi näitä prosesseja)
- glukagoni aktivoi myös rasvahappojen betaoksidaatiota
- ketogeneesi aktivoituu myös, koska aivot voivat käyttää ketoaineita energian lähteenä (mutta ei rasvahappoja!) ja aivot tarvitsevat jatkuvasti energiaa!
Seitsemän päivän ajan:
- glykogeenivarastot loppu
- glukoneogeneesi, mutta nyt glukoosia tehdään etenkin aminohapoista myös. Tämä voi olla haitallista, jos elimistö alkaa hajottaa metabolialle keskeisiä proteiineja tätä varten!
132
Anna esimerkki ana- ja katapleroottisesta reaktiosta
Anapleroottinen reaktio: TCA-syklin välituotteita lisätään eli esim. pyruvaatti -> OAA (pyruvaattikarboksylaasi)
Katapleroottinen reaktio: TCA-syklin välituotteita poistetaan eli esim. sitraatti poistetaan syklistä rasvahapposynteesiä varten
133
Mitkä Krebsin syklin välituotteet ovat erityisen tärkeitä aminohappojen kataboliassa?
aKG:
1. transaminaatio:
aminohappo esim. alaniini + aKG pyruvaatti + glutamaatti
2. oksidatiivinen deaminaatio, jota usein edeltää transaminaatio
glutamaatti -> NH3 + aKG
3. aminohappojen kataboliaan liittyvä ureasykli, jossa muodostuu fumaraattia, joka voidaan malaatiksi ja lisätä TCA sykliin
