Επίδραση ορμονών στο γλυκογόνο του ήπατος και τη γλυκόζη του αίματος Φυσιολογία: Άσκηση 5 Επίδραση ορμονών στο γλυκογόνο του ήπατος και τη γλυκόζη του αίματος

Γλυκόζη Καλύπτει τις ενεργειακές ανάγκες των ζωικών κυττάρων Η συγκέντρωσή της στο αίμα πρέπει να παραμένει σταθερή σε στενή περιοχή ενήλικας (70 mg/dL έως 110 mg/dL) Η [Glu] ρυθμίζεται από τη δράση γλυκαγόνης και ινσουλίνης Αδρεναλίνης Θυροειδικές ορμόνες Διάφορες ορμόνες του φλοιού των επινεφριδίων Γλυκοκορτικοειδή (κορτιζόνη)

Γλυκαγόνη (γλουκαγόνο) Η γλυκαγόνη και η ινσουλίνη ρυθμίζουν τη [Glu] στο αίμα μέσω της αποδόμησης ή της σύνθεσης του γλυκογόνου αντίστοιχα στο ήπαρ. Γλυκαγόνη (γλουκαγόνο) ινσουλίνη Γλυκογόνο: Αποταμιευτική μορφή γλυκόζης. Πολυσακχαρίτης. Διασπώμενο, αποδίδει μόρια γλυκόζης που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας. Στα σπονδυλωτά αποθηκεύεται στο ήπαρ και τους μύες. 

Ενεργοποίηση β-φωσφορυλάσης

Η μεταβολική τύχη της 1-Ρ-Glu Στο ήπαρ, η 1-P-γλυκόζη μετατρέπεται αρχικά σε 6-Ρ-γλυκόζη, η οποία αποφωσφορυλιώνεται και απελευθερώνεται ως Glu στο αίμα. Στο μυ, απουσία αντίστοιχης φωσφατάσης η 1-P-γλυκόζη μεταβολίζεται μέσω της γλυκολυτικής οδού σε γαλακτικό οξύ.

Σκοπός της άσκησης Επίδραση αδρεναλίνης και κορτιζόνης Ποσότητα γλυκογόνου στο ήπαρ Συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα

Αδρεναλίνη Ορμόνη της μυελώδους μοίρας των επινεφριδίων Ενεργοποιεί τη φωσφορυλάση του γλυκογόνου -> αποδόμηση γλυκογόνου -> γλυκόζη στο αίμα Αν ενέσουμε αδρεναλίνη το γλυκογόνο στο ήπαρ αναμένεται να…. η [Glu] στο αίμα αναμένεται να….

Γλυκοκορτικοστεροειδή και [Glu] Ορισμένα γλυκοκορτικοστεροειδή που παράγονται στο φλοιό των επινεφριδίων επιδρούν στο μεταβολισμό των πρωτεϊνών και των υδατανθράκων με αποτέλεσμα να: Αυξάνουν τη σύνθεση του γλυκογόνου μέσω της γλυκονεογένεσης από αμινοξέα Ελαττώνουν τη χρησιμοποίηση της γλυκόζης από τους περιφερικούς ιστούς, άρα τείνουν να αυξήσουν τη [Glu] στο πλάσμα Tελικά, η αύξηση της γλυκόζης στο αίμα διατηρείται περισσότερο σε σχέση με την αύξηση που προκαλείται από την αδρεναλίνη Μακροχρόνια χορήγηση οδηγεί σε στεροειδή διαβήτη

Αν ενέσουμε κορτιζόνη Αναμένεται το γλυκογόνο στο ήπαρ να…. Αναμένεται η συγκέντρωση της γλυκόζης στο πλάσμα να …

Α μέρος: επίδραση αδρεναλίνης και κορτιζόνης στο γλυκογόνο του ήπατος Μάρτυρας Αδρεναλίνης α1: τρέφονται κανονικά, και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά ίσος όγκος φυσιολογικού ορού [0.9%(w/v) NaCl] Αδρεναλίνης α2: τρέφονται κανονικά, και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά αδρεναλίνη (10μg/100 g βάρους σώματος) για 10 λεπτά Μάρτυρας Κορτιζόνης α3: μένουν νηστικά για 48 ώρες και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά ίσος όγκος φυσιολογικού ορού κάθε 90 λεπτά για 6 ώρες Κορτιζόνης α4: μένουν νηστικά για 48 ώρες και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά κορτιζόνη (10 mg/100g βάρους σώματος) κάθε 90 λεπτά για 6 ώρες

Πειραματική διαδικασία Α΄μέρους Ομογενοποίημα ήπατος Για τη μελέτη της επίδρασης της αδρεναλίνης, από ζώα των ομάδων α1 και α2 αφαιρείται το ήπαρ 10 λεπτά μετά τη χορήγηση αδρεναλίνης. Για τη μελέτη της επίδρασης της κορτιζόνης, από ζώα των ομάδων α3 και α4 αφαιρείται το ήπαρ 6 ώρες μετά την χορήγηση κορτιζόνης.

Πειραματική διαδικασία Α’ μέρους 0,5 ml ομογενοποιήματος συκωτιού (50% κ.ο.) από τις τέσσερις ομάδες πειραματόζωων α1, α2, α3, α4. Προστίθεται 1 ml 45% κ.ο. KOH. Οι σωλήνες τοποθετούνται για 20 λεπτά, σε υδατόλουτρο που βράζει. Με τη διαδικασία αυτή διαλύεται ο ιστός. Ψύξη για 5 λεπτά σε πάγο Προσθήκη 2,5 ml αιθανόλης + βρασμός για 5 λεπτά Κατακρήμνιση γλυκογόνου, Ψύξη για 5 λεπτά Φυγοκέντρηση στις 3.000 στροφές/λεπτό για πέντε λεπτά. Απόρριψη υπερκείμενου υγρού. Το ίζημα επαναδιαλύεται σε 0,5 ml νερό.

Για τον προσδιορισμό του γλυκογόνου χρησιμοποιούμε τη μέθοδο της ανθρόνης. Παρουσία πυκνού Η2SO4, το γλυκογόνο διασπάται σε γλυκόζη. Η γλυκόζη σχηματίζει σύμπλοκα με την ανθρόνη, τα οποία απορροφούν μέγιστα στα 625nm.

Μέθοδος ανθρόνης Μεταφέρουμε δείγματα από κάθε σωλήνα α1-α4 στους α1’-α4’ ** α’ 5: τυφλό. Αφαίρεση απορρόφησης που δεν οφείλεται στο σχηματισμό συμπλόκων αρθρόνης-γλυκόζης *Πρότυπο διάλυμα γλυκόζης: συγκέντρωση 2 mg/ml. υπολογίζουμε τα μg της γλυκόζης που προστίθενται στο α’6 και μετρούμε Ο.Π. Βράσιμο για 10’, Ψύξη σε πάγο για 3’ και μέτρηση Ο.Π. στα 625 nm. Διαλύματα (ml) α'1-α'4 α'5* α'6 Η2Ο - 0,05 Δείγμα Πρότυπο δμα Glu** Ανθρόνη 3 ΠΙΝΑΚΑΣ 5.1

Υπολογισμοί Α’ μέρους Με βάση τις τιμές της οπτικής πυκνότητας υπολογίζουμε τα μg γλυκογόνου στον όγκο των δειγμάτων (α1΄-α4΄), χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: 100 Χ OD δειγμ. μg γλυκογόνου = ------------------------ Χ 0,9=α OD προτ. 0,9 είναι ο παράγοντας μετατροπής του ποσού της γλυκόζης σε γλυκογόνο α είναι τα μg γλυκογόνου στα 0,05 ml δείγματος.

Υπολογισμοί Α’ μέρους Για να υπολογίσουμε τα μg γλυκογόνου στον όγκο επαναδιαλυτοποίησης των ιζημάτων: Στα 0,05ml περιέχονται α μg γλυκογόνο Στα 0,5ml Χ; X=β μg γλυκογόνου που περιέχονται στον αρχικό όγκο του ομογενοποιήματος που χρησιμοποιήθηκε (0,5 ml -50% κ.ο.), δηλαδή σε 0,25g ήπατος Αποτελέσματα: mg γλυκογόνου ανά g ήπατος. Δικαιολογείστε τα αποτελέσματά σας. Συζητείστε την επίδραση των ορμονών αυτών στη συγκέντρωση του γλυκογόνου του ήπατος.

Β’ Μέρος: επίδραση της αδρεναλίνης και της κορτιζόνης στη [Glu] στο πλάσμα του αίματος Αδρεναλίνη (β1, β2, β3, β4): τα ζώα τρέφονται κανονικά, και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά αδρεναλίνη (10μg/100 g βάρους σώματος). Συλλέγεται αίμα σε χρόνους 0, 10, 30 και 90 λεπτά μετά τη χορήγηση της αδρεναλίνης. Κορτιζόνη (β5, β6, β7, β8): τα ζώα μένουν νηστικά για 48 ώρες και τους χορηγείται ενδοπεριτοναϊκά κορτιζόνη (10 mg/100g βάρους σώματος) . Συλλέγεται αίμα σε χρόνους: 0, 30 λεπτά, 2 και 5 ώρες μετά τη χορήγηση κορτιζόνης και προσδιορίζεται η συγκέντρωσης της γλυκόζης στο πλάσμα.

Β’ μέρος: πειραματική διαδικασία β9: πρότυπο διάλυμα γλυκόζης (συγκέντρωσης 1mg/ml) β10: τυφλό για το μηδενισμό του φωτόμετρου χρησιμοποιείται για να αφαιρεθεί η απορρόφηση που δεν οφείλεται στην αντίδραση της γλυκόζης με το μίγμα των αντιδραστηρίων ΠΙΝΑΚΑΣ 5.2 Η2Ο - 0,02 Δείγμα Πρότυπο διάλυμα Διαλύματα(ml) β1-β8 β9 β10 Μίγμα αντιδραστηρίων 2,50

Β’ μέρος: πειραματική διαδικασία Η συγκέντρωσης της γλυκόζης προσδιορίζεται με τη μέθοδο της οξειδάσης της γλυκόζης. Μετά την ανάμιξη επωάστε στους 37°C για 10 λεπτά. Μετρείστε την οπτική πυκνότητα των δειγμάτων στα 510nm, αφού μηδενίσετε το φωτόμετρο ως προς το τυφλό. το χρώμα είναι σταθερό τουλάχιστον για 2 ώρες εφόσον δεν εκτίθεται στο φως

Υπολογισμοί Β’ μέρους Με βάση την τιμή της οπτικής πυκνότητας του προτύπου υπολογίστε τη συγκέντρωση των δειγμάτων OD δειγμ. [Glu]δείγματος = --------------Χ1mg/ml OD προτ. Κατασκευάστε τη γραφική παράσταση της συγκέντρωσης της γλυκόζης στο πλάσμα (mg/ml) σε σχέση με το χρόνο για την κάθε ομάδα πειραματόζωων. Εξηγείστε τα αποτελέσματά σας. Συζητείστε τις μεταβολικές επιδράσεις των ορμονών που χρησιμοποιήθηκαν