ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ

Παρουσίαση με θέμα: "ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ 4Η ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ

2 Η γλυκόζη ως «καύσιμο» Το βασικό καύσιμο του οργανισμού είναι η γλυκόζη. Είτε απορροφάται απ’ ευθείας από τον οργανισμό είτε μετατρέπονται σε αυτήν άλλα θρεπτικά συστατικά (αμινοξέα, γλυκερόλη κ.λπ.). Από τα υπόλοιπα σάκχαρα που απορροφούνται τα σημαντικότερα είναι η φρουκτόζη που υπάρχει στα φρούτα, η λακτόζη στο γάλα που αποτελείται από δύο απλά σάκχαρα την γαλακτόζη και την γλυκόζη, ο δισακχαρίτης σουκρόζη. Το άμυλο, που είναι πολυσακχαρίτης γλυκόζης, διασπάται κατ’ αρχήν στο στόμα και στη συνέχεια στο λεπτό έντερο από την αμυλάση και απορροφάται σαν γλυκόζη.

3 Η ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΩΣ ΚΑΥΣΙΜΟ ΣΤΟΥΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ

4 Εισαγωγή της γλυκόζης στα κύτταρα
Η απορρόφηση της γλυκόζης από το έντερο γίνεται είτε με διευκολυνόμενη μεταφορά μέσω των γλυκομεταφορέων που υπάρχουν και στα ενδοθηλιακά κύτταρα του εντέρου (πρωτεΐνες στην μεμβράνη των κυττάρων, που συνδέονται με την γλυκόζη και την βάζουν μέσα στο κύτταρο), είτε με μεταφορείς νατρίου-γλυκόζης. Οι γλυκομεταφορείς έχουν διαφορετικό βαθμό «χημικής συγγένειας» (ικανότητα δέσμευσης και διακίνησης) με την γλυκόζη ανάλογα με τον ιστό που βρίσκονται. Από το έντερο μέσω της πυλαίας κυκλοφορίας, η γλυκόζη πηγαίνει στο ήπαρ όπου γίνεται μεταβολισμός αλλά και αποθήκευση ως γλυκογόνο και στη συνέχεια διακινείται στα άλλα όργανα όπου μεταβολίζεται.

5 Η σημασία της ινσουλίνης
Για να κινητοποιηθούνε οι γλυκομεταφορείς στην επιφάνεια του κυττάρου και να προσλάβουν την γλυκόζη, χρειάζονται την ινσουλίνη, μία ορμόνη που παράγεται στα β κύτταρα του παγκρέατος. Το κύριο ερέθισμα για να παραχθεί η ινσουλίνη είναι η παρουσία γλυκόζης στο έντερο. Υπάρχει μια βασική έκκριση ινσουλίνης για να καλύπτει τις τρέχουσες ανάγκες του οργανισμού ενώ παράγεται περισσότερη μετά από τα γεύματα, που όσο πιο πλούσια είναι σε θρεπτικά συστατικά, τόσο μεγαλύτερη είναι η έκκριση της ινσουλίνης.

6 ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΒΗΜΑ. ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΚΑΙ ΕΓΚΛΩΒΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

7 ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΜΕΡΟΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

8 Η ΙΣΟΜΕΡΙΩΣΗ ΤΗΣ Φ-ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΣΕ Φ-ΦΡΟΥΚΤΟΖΗ. ΤΙ ΕΞΥΠΗΡΕΤΕΙ;

9 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΦΩΣΦΟΦΡΟΥΚΤΟΚΙΝΑΣΗΣ

10 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΦΩΣΦΟΦΡΟΥΚΤΟΚΙΝΑΣΗΣ
Όταν στο κύτταρο υπάρχει λίγο ΑΤΡ (άρα πολύ ADP και ΑΜΡ), τίθεται σε λειτουργία η γλυκόλυση και οι υπόλοιπες αντιδράσεις αυτής της διαδικασίας, για να παραχθούν τα απαραίτητα μόρια ΑΤΡ, από τα αποθέματα του κυττάρου σε γλυκογόνο. Όταν αυξηθεί το ΑΤΡ τότε η αντίδραση διακόπτεται. Ένα από τα κύρια ένζυμα που ρυθμίζει τη «ροή» της γλυκόλυσης είναι η φωσφο-φρουκτοκινάση, που ταυτόχρονα φωσφορυλιώνει τη γλυκόζη.

11 ΤΟ ΤΕΛΟΣ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΥ ΜΕΡΟΥΣ, Η ΔΙΑΣΠΑΣΗ ΤΗΣ ΔΙΦΩΣΦΟΦΡΟΥΚΤΟΖΗΣ

12 ΟΙ ΤΡΙΟΖΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ
Η ΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

13 ΟΙ ΤΡΙΟΖΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ
Η ΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

14 ΤΟ ΔΕΥΤΕΡΟ (ΤΡΙΤΟ;) ΜΕΡΟΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

15 ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΒΗΜΑ ΤΟΥ ΔΕΥΤΕΡΟΥ ΜΕΡΟΥΣ, Η «ΕΠΕΝΔΥΣΗ» ΑΡΧΙΖΕΙ ΝΑ ΑΠΟΔΙΔΕΙ

16 ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΚΑΙ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΤΗΣ «ΑΠΟΔΟΣΗΣ»

17 ΑΛΛΑΓΗ ΣΤΗ ΘΕΣΗ ΤΗΣ ΦΩΣΦΟΡΙΚΗΣ ΡΙΖΑΣ. ΤΙ ΕΞΥΠΗΡΕΤΕΙ;

18 ΜΙΑ ΑΦΥΔΑΤΩΣΗ, ΕΝΑΣ ΕΝΟΛΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ

19 ΜΙΑ ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΚΑΙ Η ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟΥ
Η ΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥ ΔΕΥΤΕΡΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

20 Η ρύθμιση της γλυκόλυσης
Οι μη αντιστρεπτές αντιδράσεις της γλυκόλυσης είναι τρεις και καταλύονται αντίστοιχα από τα ένζυμα εξοκινάση, φωσφοφρουκτοκινάση και πυρουβική κινάση οι οποίες στη νεογλυκογένεση παρακάμπτονται με άλλες αντιδράσεις. Η πυρουβική (πυροσταφυλική) κινάση ρυθμίζει επίσης τη «ροή» της γλυκόλυσης, επειδή η υψηλή συγκέντρωση γλυκόζης την ενεργοποιεί, ενώ η επάρκεια ΑΤΡ την απενεργοποιεί.

21 ΡΥΘΜΙΣΗ ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΥΡΟΥΒΙΚΗΣ ΚΙΝΑΣΗΣ

22 ΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

23 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΕΡΟΒΙΑΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΕΡΟΒΙΑΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ 1). ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΣΕ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟ, 2 ΑΤΡ 2). ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΓΛΥΚΟΖΗΣ ΣΕ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟ, 2 NADH, Ή 3 – 5 ΑΤΡ ΣΤΑ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΑ 3). ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟΥ ΣΕ Ac-CoA, ΔΙΔΕΙ 2 NADH, Ή 5 ΑΤΡ 4). ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ KREBS 2 Ac ΕΠΙ 10 ΑΤΡ, ΙΣΟΝ 20 ΑΤΡ ΣΥΝΟΛΟ: 30 – 32 ΑΤΡ

24

25 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ
1. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΠΛΟΥΤΟΣ/ΦΤΩΧΕΙΑ 2. ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ΑΠΟ ΤΑ ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ 3. ΑΝΑΣΤΟΛΗ ΑΠΟ ΤΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ 4. ΣΗΜΕΙΑ ΚΛΕΙΔΙΑ: ΦΩΣΦΟΦΡΟΥΚΤΟΚΙΝΑΣΗ, ΠΥΡΟΥΒΙΚΗ ΚΙΝΑΣΗ 5. ΠΥΡΟΥΒΙΚΗ ΔΕΥΔΡΟΓΕΝΑΣΗ 6. ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ 7. ΓΛΥΚΑΓΟΝΗ ΑΔΡΕΝΑΛΙΝΗ

26 ΟΙ ΔΡΟΜΟΙ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ

27 Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΖΥΜΟΜΥΚΗΤΕΣ

28 ΓΑΛΑΚΤΙΚΗ ΔΕΥΔΡΟΓΕΝΑΣΗ. Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

29 Αερόβιος – αναερόβιος μεταβολισμός
Αερόβια κίνηση. Αποτελεί τη βάση της καθημερινής άσκησης είναι χαμηλή, με 60-80% της μέγιστης καρδιακής συχνότητας (Μ.Κ.Σ), ενώ η παραγωγή γαλακτικού οξέος δεν ξεπερνά τα 2 mmol/l. Αερόβιο-αναερόβιο στάδιο. Σαν πηγή ενέργειας χρησιμοποιούνται οι υδατάνθρακες και τα λίπη, με 75-85% της Μ.Κ.Σ, ενώ παραγωγή γαλακτικού οξέος δεν ξεπερνά τα 3 mmol/l. Συσσώρευση γαλακτικού. Αν συνεχίζεται η κίνηση, χωρίς ανάπαυση, υψηλότερη συγκέντρωση του γαλακτικού οξέος στο αίμα, αίσθημα έντονης κούρασης και πόνου στους εργαζόμενους μυς (κυρίως στα πόδια για τους δρομείς), μείωση της απόδοσης.

30 Κύκλος των Cori Η σύνθεση γαλακτικού επιτρέπει την αναγέννηση του διαθέσιμου NAD+ η γλυκόλυση συνεχίζεται. Ο κύκλος Cori αναφέρεται στην ανακύκλωση γαλακτικού οξέος που παράχθηκε από τους μύες κατά τη διάρκεια αναερόβιου μεταβολισμού. Τότε οι ανάγκες ενός κυττάρου ξεπερνούν τον ανεφοδιασμό σε οξυγόνο και την παραγωγή ATP. Το γαλακτικό (άλας νατρίου) διαχέεται στο αίμα και λαμβάνεται από το συκώτι, όποιος το μετατρέπει σε γλυκόζη (γλυκονεογένεση). Αυτή η γλυκόζη αποδίδεται πίσω στο αίμα, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους μυς και άλλα όργανα.

31

32 Γαλακτική δεϋδρογενάση και διάγνωση εμφράγματος
Δεν είναι τόσο εξειδικευμένη όσο η τροπονίνη. Στο αίμα: Άνοδος: ώρες Κορύφωση: 2-3 ημέρες Πτώση: 5-14 ημέρες Ισοένζυμα LDH Μ: Muscle, H: Heart Υπάρχουν 5 ισοένζυμα

33 ΗΛΕΚΤΡΟΦΟΡΗΣΗ LDH ΣΕ ΑΓΑΡΟΖΗ

34 Η ΣΧΕΣΗ ΤΟΥ ΠΥΡΟΣΤΑΦΥΛΙΚΟΥ ΜΕ ΤΟ ΟΞΑΛΟΞΙΚΟ.
ΠΟΥ ΒΡΙΣΚΕΤΑΙ Η ΑΞΙΑ ΤΟΥ ΠΥΡΟΣΤΑΦΥΛΙΚΟΥ ΩΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΤΗ;

35

36 ΟΛΕΣ ΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΟΝΟΠΑΤΙΟΥ (ΔΡΟΜΟΥ) ΤΩΝ ΦΩΣΦΟΡΙΚΩΝ ΠΕΝΤΟΖΩΝ

37 ΕΝΑ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΠΑΡΑΚΑΜΨΗΣ ΜΕΡΟΥΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ, ΟΙ ΠΕΝΤΟΖΕΣ

38 Η ΡΙΒΟΥΛΟΖΗ ΓΙΝΕΤΑΙ ΡΙΒΟΖΗ

39 ΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΞΑΝΑΣΥΝΑΝΤΑ ΤΗ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ

40 ΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΕΠΑΝΑΚΑΜΠΤΕΙ ΣΤΗ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ

41 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΡΙΒΟΥΛΟΖΗΣ, ΡΙΒΟΖΗΣ ΚΑΙ NADPH

42 ΙΣΤΟΙ ΜΕ ΕΝΕΡΓΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΠΕΝΤΟΖΩΝ: ΕΞΗΓΗΣΗ

43 ΚΥΑΜΙΣΜΟΣ (FAVISM) Ο κυαμισμός είναι μία κληρονομική ασθένεια του ανθρώπου που ακολουθεί φυλοσύνδετο υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας. Στα άτομα που πάσχουν από την ασθένεια αυτή, παρατηρείται έλλειψη του ενζύμου αφυδρογονάση της 6-φωσφορικής γλυκόζης (G6PD ή G6PDH), το οποίο συμμετέχει στον κύκλο των φωσφορικών πεντοζών και είναι σημαντικό για το μεταβολισμό των ερυθρών αιμοσφαιρίων.

44 ΚΥΑΜΙΣΜΟΣ (FAVISM) Η γλυκοζο-6-φωσφορική αφυδρογονάση (G-6-PD) των ερυθρών αιμοσφαιρίων καταλύει τη μετατροπή του γλυκοζο-6-φωσφορικού οξέος σε 6-φωσφογλυκονικό οξύ και οδηγεί στο σχηματισμό NADPH, που είναι απαραίτητο συνένζυμο της αναγωγάσης της μεθαιμοσφαιρίνης (ανάγει την μεθαιμοσφαιρίνη σε αναχθείσα αιμοσφαιρίνη) και της αναγωγάσης της γλουταθειόνης (δημιουργία αναχθείσας, αντιοξειδωτικής γλουταθειόνης). Οι βιοχημικές αυτές οδοί είναι αναγκαίες για τη φυσιολογική λειτουργία των ερυθροκυττάρων.

45

46 Η ΑΝΑΓΜΕΝΗ ΓΛΟΥΤΑΘΕΙΟΝΗ ΣΤΑ ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ

47 Ανεπάρκεια της αφυδρογονάσης της 6-φωσφορικής γλυκόζης
Η φυσιολογική σύνθεση του ενζύμου καθορίζεται με ένα υπολειπόμενο φυλοσύνδετο γονίδιο στο χρωμόσωμα Χ, κυρίως σε άρρενα άτομα. Στις μεσογειακές χώρες η διαταραχή (μεταλλάξεις στο γονίδιο) αυτή συχνή, αλλά ακόμη συχνότερη είναι στην Αφρική και στους Αφροαμερικανούς. Η κατάσταση επιδεινώνεται, με τελική κατάληξη την επικίνδυνη αιμόλυση, από ουσίες που έχουν έντονες οξειδωτικές ιδιότητες.

48 ΚΥΑΜΙΣΜΟΣ (FAVISM) Τα άτομα που πάσχουν από την ασθένεια αυτή εμφανίζουν αιμολυτική αναιμία αν καταναλώσουν κουκιά ή αν έλθουν σ' επαφή με συγκεκριμένες χημικές ουσίες (π.χ. σαλικυλικά, σουλφοναμίδες και σουλφόνες, κινίνη και άλλα ανθελονοσιακά φάρμακα, νιτροφουραντοΐνη, χλωραμφαινικόλη, ναφθαλίνη, τρινιτροτολουόλιο, τη χρωστική κυανούν του μεθυλενίου, βιταμίνη Κ, προβενεσίδη, διμερκαπρόλη, φαινυλυδραζίνη).

49 ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΠΟΥ ΥΠΑΡΧΟΥΝ
                                                                                                                                                                     Vicine Divicine                                                                                                                                                                 Convicine Isouramil ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΠΟΥ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΣΤΑ ΚΟΥΚΙΑ Ή ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΟ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟ ΤΟΥΣ ΕΞΑΝΤΛΟΥΝ ΤΗ ΓΛΟΥΤΑΘΕΙΟΝΗ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΟΥΝ ΡΙΖΕΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ

50 ΕΡΥΘΡΑ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΑ ΕΠΙ ΚΥΑΜΙΣΜΟΥ