بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
گلوکونئوژنز متابولیسم گالاکتوز
اسلاید 2 :
Gluconeogenesis
میزان قند خون باید در حد 100 میلی گرم در دسی لیتر ثابت باقی بماند
مکانیسم های متعددی در ثابت نگه داشتن گلوکز دخیل هستند
سلول مغز و گلبول قرمز ، بافت جنینی، سلول های قشری کلیه جهت تولید انرژی منحصراً وابسته به گلوکز هستند
گلوکز به عنوان تنها سوخت مغز(بجز گرسنگی های طولانی) مطرح است.
مغز انسان به تنهایی روزانه نیازمند بیش از 12 گرم گلوکز است
اسلاید 3 :
مغز باوجودی که تنها 2 تا 3 درصد وزن بدن را داراست، حدود 25 تا 50 درصد گلوکز در گردش را در حالت استراحت مصرف می کند
سلولهای مغزی فاقد قدرت ذخیره سازی گلوکز بوده، گلوکز مورد نیاز خود را عیناً از سیستم گردش خون دریافت می کنند
نتیجه: غلظت قند خون بایستی همیشه در حد ثابتی نگه داشته شود.
اسلاید 4 :
فرآیندهای فیزیولوژیک در طی گرسنگی غلظت قند خون را در حد طبیعی نگه می دارند
نکته:
ذخیره گلیکوژن کبدی فقط جوابگوی یک روز گرسنگی است(در اختیار مغر و RBC قرار می گیرد)
گلیکوژن ذخیره شده در عضلات اسکلتی، فقط به مصرف خود سلول عضله می رسد و قادر نیست آن را در اختیار سایر سلول های بدن قرار دهد(توفیق اجباری). چرا؟
اسلاید 5 :
مکانیسمی که طی آن از مواد غیرقندی یا غیر هگزوزی (پیرووات، لاکتات، اسیدهای آمینه خاص و گلیسرول)، گلوکز ساخته می شود، گلوکونئوژنز(تشکیل قند جدید) نامیده می شود.
گلوکونئوژنز در تمامی حیوانات، قارچها و میکروارگانیسم ها به انجام می رسد.
بسیاری از میکروارگانیسمها قادرند بر روی ترکیبات آلی ساده نظیر استات، لاکتات و پروپیونات رشد کرده که طی گلوکونئوژنز به گلوکز تبدیل می شوند.
نکته: پستانداران قادر نیستند از چربی ذخیره خود، قند تولید کنند، ولی قند به صورت یک طرفه به چربی تولید می شود.
سلولهای هتروتروف برخلاف اتوتروف ها قادر به احیا دی اکسیدکربن و ایجاد گلوکز جدید نمی باشند.
اسلاید 6 :
Gluconeogenesis یک مسیر آنابولیک است و تبدیل پیرووات به گلوکز یک مسیرمرکزی در گلوکونئوژنز است.
90 درصد در کبد 10 درصد در سلول های بخش قشری کلیه
شرایطی که در آن گلوکونئوژنز انجام می شود:
گرسنگی طولانی
افزایش بیش از حد متابولیتهای واسط
و افزایش اسید لاکتیک ناشی خون از فعالیت عضلانی.
عمل گلیکونئوژنز به ثابت نگه داشتن قند خون کمک می کند.
هفت واکنش از 10 واکنش گلوکونئوژنز، واکنش های عکس گلیکولایتیک می باشند
اسلاید 8 :
پیرووات ابتدا از سیتوزول به داخل میتوکندری انتقال داده می شود و یا از آلانین در داخل میتوکندری تولید می شود.
سپس پیرووات کربوکسیلاز، یک آنزیم میتوکندریایی نیازمند بیوتین، پیرووات را به اگزالواستات تبدیل می نماید
(بیوتین حامل یون بی کربنات)
پیرووات کربوکسیلاز(نیازمند استیل کوآ) اولین آنزیم تنظیمی در مسیر گلوکونئوژنز می باشد (این آنزیم ترکیبات واسط چرخه کربس را نیز تولید می نماید)
آنزیم مالئات دهیدروژناز میتوکندریایی با مصرف NADH، اگزال استات را به مالئات تبدیل می کند.
اسلاید 9 :
انتقال مالئات از میتوکندری به سیتوزول و تبدیل آن به اگزال استات، همراه با انتقال کوانزیمهای احیا کننده به سیتوزول و پیشرفت مسیر بیوسنتز گلوکز خواهد بود. زیرا NADH سیتوزولی در گلوکونئوژنز مصرف می شود.
مسیر دیگر تبدیل پیرووات به فسفوانول پیرووات، زمانی غالب است که لاکتات بعنوان پیش ساز گلوکوژنیک در گلوکونئوژنزمطرح است. این مسیر با استنفاده از لاکتات تولیدی، مثلا در مسیر گلیکولیز در گلبولهای قرمز خون و عضله بی هوازی به انجام رسیده و بویژه بعد از فعالیت شدید در مهره داران اهمیت دارد.
اسلاید 10 :
زمانی که NADH سیتوزولی از مسیر لاکتات تولید می شود، دیگر نیازی به اکی والان احیا کننده بصورت مالئات میتوکندریایی نیست.
اسلاید 12 :
تفاوت آنزیمی گلیکولیز و گلوکونئوژنز (هر دوی واکنس های فوق غیر قابل برگشت هستند)
گلیکولیز : گلوکونئوژنز:
Hexokinase G.6.phosphatase
PhosphofroctokinaseF.1,6-Bisphosphatase
Pyruvate kinasepyruvate C.lase
PEPCK
اسلاید 13 :
اسیدهای آمینه شرکت کننده در مسیرگلوکونئوژنژ
1- (آلانین- سیستئین- گلایسین- سرین- تریپتوفان)(پیرووات)
2- آرژنین- گلوتامات-گلوتامین- هیستیدین-پرولین(آلفا-کتوگلوتارات)
3- ایزولوسین-متیونین- ترئونین- والین(سوکسینیل کوآ)
4- فنیل آلانین- تیروزین(فومارات)
5- آسپاراژین-آسپارتات( اگزالواستات)
لوسین و لیزین قادر به تامین کربن مورد نیاز برای تولید گلوکز نمی باشند
اسیدهای امینه کتوژنیک : ایزولوسین- تریپتوفان- فنیل آلانین- تیروزین
اسلاید 14 :
اسیدهای آمینه گلوکوژنیک
آلانین و گلوتامین (اسیدهای آمینه گلوکوژنیک با اهمیت خاص) ملکولهای اصلی مورد استفاده برای انتقال گروههای آمینو از بافت های غیر کبدی به کبد می باشند.
بعد از برداشت گروههای آمینو، این دو اسید آمینه در میتوکندری کبد، اسکلتهای کربنی باقیمانده (به ترتیب پیرووات و آلفا کتوگلوتارات) وارد مسیر گلونئوژنیک می گردند
اسلاید 15 :
مواد لازم برای مسیر گلوکونئوژنز شامل:
گلیسرول از بافت چربی
لاکتات
پروپیونات شکمبه با تبدیل شدن به سوکسینیل کوآ
اسیدهای امینه
اسید پیروویک
اسلاید 16 :
1) گلیکولیز : تجزیه گلوکز در شرایط بی هوازی در سیتوپلاسم سلول شامل مراحلی است که گلیکولیز نامیده می شود
2) سیکل کربس : تجزیه بیشتر گلوکز در شرایط هوازی در میتوکندری سلول در چرخه ای طی می شود که سیکل کربس نام دارد
3) گلیکوژنز : تبدیل گلوکز اضافی به گلیکوژن در کبد و ماهیچه را گلیکوژنز گویند
4) گلیکوژنولیز : تجزیه گلیکوژن و تبدیل آن به گلوکز را که در شرایط نیاز به گلوکز صورت می گیرد گلیکوژنولیز نام دارد
5) گلیکونئوژنز : واکنش تبدیل ترکیبات غیرقندی به ترکیبات قندی گلیکونئوژنز می نامند
اسلاید 17 :
) مسیرهای فرعی:
الف) اکسیداسیون گلوکز از راه پنتوز فسفات یا مسیر آلترناتیو
ب) تبدیل فروکتوز به گلوکز یا مسیر راپاپورت
ج) تبدیل گالاکتوز به گلوکز
اسلاید 18 :
تبدیل گالاکتوز به گلوکز:
لاکتوز شیر ( قند شیر) در دستگاه گوارش به گلوگز و گالاکتوز تبدیل می شود.
گالاکتوز پس از عبور از روده و خون به کبد رسیده و طی واکنشهایی به گلوکز تبدیل می گردد:
1) تبدیل گالاکتوز به گالاکتوز 1- فسفات که در آن ATP به ADP تبدیل و آنزیم واکنش گالاکتوزکیناز است. این آنزیم به مقدار زیاد در سلولهای کبدی شیرخواران وجود دارد و پس از مصرف شیر زیادتر هم می شود
اسلاید 19 :
) تبدیل گالاکتوز 1- فسفات به گلوکز 1- فسفات که در آن UDP-GAL به UDP-GLU تبدیل و آنزیم مربوطه گالاکتوز 1- فسفات اوریدیل ترانسفراز(G-1-PUT ) است .
3) وارد شدن گلوکز 1- فسفات به مسیر گلیکولیز یا به مسیر سنتز گلیکوژن
* فقدان مادرزادی آنزیم G-1-PUT در سلولهای کبدی نوزادان که غذای اصلی شان شیر است موجب عدم تبدیل گالاکتوز به گلوکز می شود. بنابراین گالاکتوز در سلولها و خون متراکم شده و موجب افزایش گالاکتوز خون (Galactosemia) و حضور گالاکتوز در ادرار( Galactosuria ) می گردد .
تراکم گالاکنوز در بافتها منجر به اختلالات گوارشی همراه با استفراغ های شدید و مرگ نوزاد می شود ضمنا گالاکتوز می تواند به گالاکتیتول (دولسیتول) تبدیل گردد که رسوب آن در قرنیه چشم باعث عارضه آب مروارید ( کاتاراکت) می شود
اسلاید 20 :
مراحل تبدیل گالاکتوز به گلوکز
گالاکتوز
گالاکتوز 1-فسفات
UDPگالاکتوز
UDPگلوکز
گلوکز 1-فسفات
گلوکز 6-فسفات
