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 kolhýdröt Þessi 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 þrotnar Taugakerfi og rauðar blóðfrumur þurfa stöðugt á glúkósa að halda Einnig er nýmyndun glúkósa notuð til að smíða glúkósa frá laktati sem myndast við loftfirrta glýkólýsu í vöðva, en hún gerist mjög hratt Þetta 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 + ADP Glúkósi+ 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 + CO 2 + ATP + H 2 O  oxalóasetat + ADP + P i + 2 H + Oxalóasetat flyst ekki úr mítókondríum í frymi Oxalóasetat 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 + CO 2 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 CO 2 einingum Það er einnig notað í nýsmíð fitusýra Bíótín er tengt ensími með löngum, sveigjanlegum armi, sem svipar til lípóamíðs Próteinið avidin í eggjahvítu tengist bíótini mjög fast Svipað prótein, streptavidin, er framleitt í örverum Bæði prótein eru notuð í próteinhreinsunum, líftækni og ýmsum mælingum

Cori-hringrás Laktat frá vöðva sem vinnur loftfirrt hvarfast í glúkósa í lifur eftir nýmyndunarferli Þannig fær vöðvinn meiri glúkósa Segja má að vöðvinn slái lán hjá lifrinni Nýmyndun 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 spretthlaup Síðan 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 :02 AM) © 2005 Elsevier

Hlutfall NADH/NAD + Frymi: 0,0008 á móti 1 (1:1250) NAD + yfirgnæfir Mítókondríur: 80:1, 10000x hærra NADH yfirgnæfir

Vefslóðir: Hreyfimyndir með spurningum í lokin. Skoðið gluconeogenesis og Cori cycle: mations/animations.htm Áhrif áfengis: ng_edge/alcohol_abuse/alcohol_abuse.htm