Profil metaboliczny różnych organów ciała

Uwaga

:

tkanka tłuszczowa (adipose tissue) NIE wykorzystuje glicerolu do

biosyntezy triacylogliceroli

Endo-, para-, i autokrynna droga przekazu informacji biologicznej.

Przekaz informacji w układzie endokrynnym dokonuje się na 3
głównych drogach:

1)

droga endokrynna

– przekaz informacji dokonuje się za

pośrednictwem

układu

krążenia.

Musi

istnieć

komórka

wyspecjalizowana, zwana komórką dokrewną, która albo tworzy
gruczoł wydzielania wewnętrznego (gruczoł endokrynowy), albo
jest to komórka w tzw. rozsianym układzie endokrynnym (APUD).
Jej wydzielina trafia do układu krążenia. Z krwią wydzielina ta
przenoszona jest na pewną odległość, a następnie opuszcza układ
krążenia. Trafia na komórkę docelową wyposażoną w receptor i
poprzez ten receptor następuje zmiana sygnału humoralnego na
odpowiedź wewnątrzkomórkową metaboliczną (molekularną) tej
komórki. W takim ujęciu, substancja wydzielana nosi nazwę

hormonu.

2)

droga parakrynna

– substancja zostaje wydzielona przez

odpowiednią komórkę, a następnie działa na komórki docelowe
bez pośrednictwa układu krążenia, a jedynie za pośrednictwem
płynu międzykomórkowego. Ta sama substancja może działać w
różnych warunkach na drodze endokrynnej i parakrynnej.
Przykładem jest interferon (w warunkach fizjologicznych działa na
drodze parakrynnej, stosowany jako lek – podawany drogą
pozajelitową – działa na drodze neurokrynnej).

3)

droga autokrynna

– komórka sama wydziela substancję i sama na

nią odpowiada, ponieważ wyposażona jest w odpowiedni receptor
(zjawisko to nosi nazwę sprzężenia zwrotnego dodatniego). W
warunkach prawidłowych jest to komórka embrionalna. W
warunkach patologicznych taki mechanizm „błędnego koła”
występuje w komórkach nowotworowych.

Hormony

Z uwagi na budowę chemiczną hormony można zakwalifikować do jednej z

niżej wymienionych grup związków:

peptydy lub polipeptydy (białka), takie jak insulina i glukagon

steroidy, w tym glukokortykoidy i hormony płciowe (androgeny-

męskie i estrogeny-żeńskie)

pochodne aminokwasów, w tym katecholaminy (np. adrenalina) i

tyroksyna

Kontrola stężenia glukozy we krwi przez wydzielanie
hormonów trzustkowych insuliny i glukagonu

Insulina

jest hormonem białkowym o masie 5,8 kDa, wydzielanym

przez komórki

β

trzustki w odpowiedzi na podwyższone stężenie

glukozy we krwi.

Insulina:

1. zwiększa wychwyt glukozy przez mięśnie i tkankę tłuszczową
wpływając na przemieszczanie się transporterów glukozy GLUT4 z
wnętrza komórek w kierunku błony i ich wbudowanie w błonę
komórkową

2. nasila syntezę glikogenu w wątrobie i mięśniach szkieletowych

3.hamuje proces glukoneogenezy w wątrobie

4. nasila syntezę kwasów tłuszczowych i triacylogliceroli w
wątrobie i tkance tłuszczowej

5. zwiększa wychwyt aminokwasów przez mięśnie i sktywuje
syntezę białek mięśniowych

6. hamuje degradację białek.

Glukagon

jest hormonem polipeptydowym o masie 3,5 kDa

wydzielanym przez komórki α trzustki w odpowiedzi na niskie
stężenie cukru we krwi. Głównym organem, na który działa
glukagon, jest wątroba.

Glukagon

s

tymuluje rozkład glikogenu wątrobowego (za

pośrednictwem cAMP) i glukoneogenezę, natomiast hamuje
glikolizę oraz syntezę kwasów tłuszczowych

Kaskada regulacji syntezy i rozkładu glikogenu

====================================

Regulacja wykorzystania egzogennej glukozy przez
wątrobę i inne tkanki przez enzymy różniące się swoim
powinowactwem do glukozy
==================================

Glukokinaza

(wątroba)

–wysoka wartość Km- niskie

powinowactwo (korzysta z glukozy w warunkach wysokiego
stężenia tego substratu we krwi)

Heksokinaza

– niska wartość Km – wysokie powinowactwo do

glukozy - (korzysta z glukozy przy niższych stężeniach tego
substratu we krwi)

Wpływ insuliny na biosyntezę glikogenu

Regulacja aktywności dehydrogenazy pirogronianowej
(PDH) (

reakcja pomostowa

) – kontrola wykorzystywania

cukrów jako substratów energetycznych
========================================

Enzym ufosforylowany (PDH-P) - nieaktywny
Enzym wolny (PDH) – aktywny

Ufosforylowanie PDH (

dezaktywacja

) przez kinazę PDH

gdy stężenia acetylo CoA, ATP i NADH są wysokie

(głównym substratem energetycznym są tłuszcze)

Defosforylacja PDH--P (

aktywacja

) przez fosforylazę PDH

gdy stężenie Ca

2+

wysokie (mięsień pracuje)

(coraz większe

wykorzystywanie cukrów)

Zaburzenia metabolizmu w cukrzycy

=============================

Magazynowanie i wykorzystanie głównych substratów
energetycznych w stanie po posiłku, w czasie pomiędzy
posiłkami i we wczesnej fazie głodzenia