Lehninger Principles of Biochemistry

Fourth Edition

Chapter 14:Glycolysis, Gluconeogenesis, and the

Pentose Phosphate Pathway

Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company

David L. Nelson and Michael M. Cox

NÝMYNDUN GLÚKÓSA

Hvað er nýmyndun glúkósa (gluconeogenesis)?

Myndun glúkósa frá efnum sem eru ekki kolhýdrötÞessi efni eru laktat, pýrúvat, glýseról og glúkógenískar amínósýrur, þ. e. kolefnisgrind amínósýranna hvarfast í pýrúvat eða sýrur sítrónusýruhrings

Ruglið ekki saman gluconeogenesis og glycogenesis (glýkógensmíð)

Mikilvæg regla

Engin nettómyndun glúkósa er kleif í dýrum frá asetýl-CoA, þ. e. frá fitusýrum með jafna tölu kolefnisatóma

Í hvaða frumuhluta gerist nýmyndun glúkósa?Að mestu í frymi, en einnig í mítókondríum

Í hvaða líffærum gerist nýmyndun glúkósa?Aðallega í lifur, en í minna mæli í nýrnaberki og þekjufrumum mjógirnis

Hvert er hlutverk nýmyndunar glúkósa?

Að sjá líkamanum fyrir glúkósa þegar kolhýdrataframboð úr fæðu er ónógt, þ. e. milli mála og í sulti, eftir að glýkógenbirgðir lifrar eru þrotnarTaugakerfi og rauðar blóðfrumur þurfa stöðugt á glúkósa að haldaEinnig er nýmyndun glúkósa notuð til að smíða glúkósa frá laktati sem myndast við loftfirrta glýkólýsu í vöðva, en hún gerist mjög hrattÞetta gerist við snögga áreynslu þegar nægilegt súrefni flyst ekki til vöðva með blóði

Hvernig gerist nýmyndun glúkósa?

Þrjú skref í glýkólýsu eru ógagnhverf, en önnur skref glýkólýsu eru notuð í nýmyndun glúkósa

Nýmyndun glúkósa er ekki viðsnúið glýkólýsuferli

Hver eru ógagnhverfu skrefin og hvernig er komist fram hjá þeim?

Fosfóenólpýrúvat + ADP pýrúvat + ATP Frúktósa-6-fosfat + ATP frúktósa-1,6-bisfosfat + ADPGlúkósi + ATP glúkósa-6-fosfat + ADP

Ný efnahvörf eru notuð til þess að komast fram hjá ógagnhverfu skrefunum

Myndun fosfóenólpýrúvats (PEP)

Myndun fosfóenólpýrúvats frá pýrúvati er flókin og gerist í frymi og mítókondríum

Mítókondríur: (ensím: pýrúvatkarboxýlasi)

Pýrúvat + CO2 + ATP + H2O oxalóasetat + ADP + Pi + 2 H+

Oxalóasetat flyst ekki úr mítókondríum í frymiOxalóasetat hvarfast í malat í mítókondríum, malat er flutt út í frymi

Frymi: malat hvarfast í oxalóasetat sem breytist í fosfóenólpýrúvat (PEP-karboxýkínasi)

Oxalóasetat + GTP fosfóenólpýrúvat + GDP + CO2

Myndun fosfóenólpýrúvats frá pýrúvati kostar tvo háorkufosfattengi

Fosfatasar

Fosfatasar hvetja vatnsrof glúkósa-6-fosfats og frúktósa-1,6-bisfosfats

Glúkósa-6-fosfatasi er í lifur, nýrnaberki og þekjufrumum mjógirnis, en ekki í vöðva

Myndun glúkósa frá pýrúvati kostar alls 6 ATP

Pýrúvatkarboxýlasi notar bíótín sem prosþetískan hóp

Bíótín er notað við flutning á virkjuðum CO2 einingumÞað er einnig notað í nýsmíð fitusýraBíótín er tengt ensími með löngum, sveigjanlegum armi, sem svipar til lípóamíðs

Próteinið avidin í eggjahvítu tengist bíótini mjög fastSvipað prótein, streptavidin, er framleitt í örverumBæði prótein eru notuð í próteinhreinsunum, líftækni og ýmsum mælingum

Cori-hringrás

Laktat frá vöðva sem vinnur loftfirrt hvarfast í glúkósa í lifur eftir nýmyndunarferliÞannig fær vöðvinn meiri glúkósa

Segja má að vöðvinn slái lán hjá lifrinniNýmyndun glúkósa kostar 6 ATP, en loftfirrt glýkóslýsa gefur 2 ATP

Yfirdrátturinn er aldrei ókeypis

Cori-hringrás 2

Að lokinni snöggri loftfirrtri áreynslu eykst súrefnisneysla (oxygen debt)Þetta er einkum vegna endurmyndunar fosfókreatíns í vöðvum á kostnað ATP

Þess vegna eru menn móðir og másandi í nokkrar mínútur eftir stutt spretthlaupSíðan tekur við nýmyndun glúkósa frá laktati sem vöðvinn myndar loftfirrt, tekur lengri tíma

Áhrif alkóhóls á nýmyndun glúkósa

Í nýmyndun glúkósa er víða þörf á NAD+.Helstu skrefin sem nota NAD+ eru:•laktat → pýrúvat•malat → oxalóasetat (í frymi)•glýseról-3-fosfat → díhýdroxýasetónfosfat

(frá glýseróli í þríasýlglýserólum)

Alkóhólneysla leiðir til offramboðs á NADH og raskar hlutföllum NAD+ og NADH. Áfengisneysla á fastandi maga leiðir til lækkunar blóðsykurs sem getur valdið yfirliði.Neytandinn þarf ekki að vera mikið drukkinn til að þetta geti gerst.

Figure 2.42 The metabolism of ethanol. Three enzyme systems are responsible for the metabolism of ethanol in the liver: cytosolic alcohol dehydrogenase (main mechanism), microsomal ethanol oxidizing system (MEOS) in the smooth endoplasmic reticulum, and catalase in peroxisomes. The product, acetaldehyde, is then taken

into the mitochondria for further metabolism to acetate (numbers refer to text.)

Downloaded from: StudentConsult (on 18 January 2007 11:02 AM)

© 2005 Elsevier

Hlutfall NADH/NAD+

Frymi: 0,0008 á móti 1 (1:1250)NAD+ yfirgnæfir

Mítókondríur: 80:1, 10000x hærraNADH yfirgnæfir

Vefslóðir:http://web.indstate.edu/thcme/mwking/gluconeogenesis.html

Hreyfimyndir með spurningum í lokin. Skoðið gluconeogenesis og Cori cycle:http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/animations.htm

Áhrif áfengis:http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/cutting_edge/alcohol_abuse/alcohol_abuse.htm