BİY 315 KarbohidratlarınMetabolizması -II. Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ Güz Yarı Dönemi

Benzer belgeler
GLİKOJEN METABOLİZMASI

(Anaplerotik Reaksiyonlar)

GLİKOLİZİN KONTROLU Prof. Dr. İzzet Hamdi Öğüş

BİYOKİMYADA METABOLİK YOLLAR DERSİ VİZE SINAV SORULARI ( ) (Toplam 4 sayfa olup 25 soru içerir) (DERSİN KODU: 217)

BĠYOKĠMYA DOÇ. DR. MEHMET KARACA

GLİKOJEN FOSFORİLAZ HAZIRLAYAN: HATİCE GÜLBENİZ ( ) Prof. Dr. Figen ERKOÇ GAZİ EĞİTİM FAKÜLTESİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ

Sitrik Asit Döngüsü. (Trikarboksilik Asit Döngüsü, Krebs Döngüsü)

METABOLİZMA. Prof. Dr. Arif ALTINTAŞ

BİY 315 Lipid Metabolizması-II. Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ Güz Yarı Dönemi

GLIKOLIZIN REGÜLASYONU VE GLUKONEOGENEZ. Yrd. Doç. Dr. Hayrullah Yazar SAÜ Tıp Fak. Tıbbi Biyokimya SAKARYA 2014

ÜNİTE3. Karbonhidratlar. Amaçlar. İçindekiler

KARBOHĠDRAT METABOLĠZMASI. Hazırlayanlar: Prof. Dr. Nuriye AKEV Prof.Dr. AyĢe CAN

Hipoglisemi. Giriş. Patofizyoloji. Patofizyoloji. Akdeniz Üniversitesi Tıp Fakültesi Acil Tıp Anabilim Dalı Dr. Murat YILDIZ

Hücresel Enerji Sistemleri. Prof. Dr. Fadıl ÖZYENER

LİPİTLERİN ORGANİZMADAKİ GÖREVLERİ SAFRA ASİTLERİ

ORGANİZMANIN ÖNEMLİ METABOLİK DURUMLARI

Kolesterol Metabolizması. Prof. Dr. Fidancı

Beslenmeden hemen sonra, artan kan glikoz seviyesi ile birlikte insülin hormon seviyesi de artar. Buna zıt olarak glukagon hormon düzeyi azalır.

KARBOHİDRAT METABOLİZMASI

Karbohidrat Metabolizması Dr. Akın Yeşilkaya

Solunumda organik bileşikler karbondioksite yükseltgenir ve absorbe edilen oksijen ise suya indirgenir.

I. Koenzim A nedir? II. Tarihsel Bakış III. Koenzim A nın yapısı IV. Asetil-CoA nedir? V. Koenzim A nın katıldığı reaksiyonlar VI.

DÖNEM II DERS YILI SİNDİRİM VE METABOLİZMA DERS KURULU ( 25 ARALIK 02 MART 2018)

Yağ Asitlerinin Metabolizması- I Yağ Asitlerinin Yıkılması (Oksidasyonu)

GLİKOLİZ. Prof. Dr. İzzet Hamdi Öğüş Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, LeEoşa, KKTC

Notlarımıza iyi çalışan kursiyerlerimiz soruların çoğunu rahatlıkla yapılabileceklerdir.

DÖNEM II DERS YILI SİNDİRİM VE METABOLİZMA DERS KURULU ( 24 ARALIK MART 2019)

DOYMAMIŞ YAĞ ASİTLERİNİN OLUŞMASI TRİGLİSERİTLERİN SENTEZİ

Metabolizma. Prof. Dr. Arif ALTINTAŞ Ankara Üniver. Veteriner Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

Yağ Asitlerinin β Oksidayonu. Prof. Dr. Fidancı

Referans:e-TUS İpucu Serisi Biyokimya Ders Notları Sayfa:368

TIBBİ BİYOLOJİ YAĞLARIN VE PROTEİNLERİN OKSİDASYONU

Doku ve Organlararası Metabolik İlişkiler Prof Dr Arif ALTINTAŞ

Midede etkin enzim Pepsin Ürün; Albumoz ve pepton Barsakta etkili enzimler Tripsin Kimotripsin Elaztaz Karboksipeptidaz, Aminopeptidaz Dipeptidaz,

METABOL ZMA. Metabolizmanın amacı nedir?

YÜKSEK İHTİSAS ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI. Dönem II TIP 2030 SİNDİRİM ve METABOLİZMA DERS KURULU

Hücre Solunumu: Kimyasal Enerji Eldesi

6. glikolizde enerji kazanım hesaplamalarında; Substrat düzeyinde -ATP üretimi yaklaşık yüzde kaç hesaplanır? a. % 0 b. % 2 c. % 10 d. % 38 e.

ENERJİ KAYNAKLARI- ENERJİ SİSTEMLERİ DOÇ.DR.MİTAT KOZ

BİYOKİMYA II EK NOT. Ortak biyokimyasal tepkimeler

Langerhans adacıkları endokrin salgı yapar. α,β,δ, Fhücrelerinde. İnsülin β %70-80 Glukagon α %20-30 Somatostatin δ %2-8 Pankreatik polipeptid F %1-2

6. glikolizde enerji kazanım hesaplamalarında; Substrat düzeyinde -ATP üretimi yaklaşık yüzde kaç hesaplanır? a. % 0 b. % 2 c. % 10 d. % 38 e.

2-Amino asit C iskeletinin dönüşümü (deaminasyonla ortaya çıkan alfa-keto asitlerin sitrik asit siklusu ara maddelerine dönüşümü;

Prof.Dr. Yeşim ÖZKAN G.Ü. Eczacılık Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

Glukoz - 6 Fosfataz enzim eksikliğinde hangi glikojen depo hastalığı oluşur?

Metabolizma. Metabolizmaya giriş. Metabolizmaya giriş. Metabolizmayı tanımlayacak olursak

YAĞ ASİTLERİNİN OKSİDASYONU

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

ENERJİ KAYNAKLARI- ENERJİ SİSTEMLERİ DOÇ.DR.MİTAT KOZ

AZOTLU BİYOMOLEKÜLLERİN METABOLİZMASI. Protein Metabolizması Doç. Dr. A. Eser ELÇİN

HÜCRE SOLUNUMU: KİMYASAL ENERJİ ELDESİ

Bileşik karbonhidratlar. Mukopolisakkaritler -Hiyaluronik asit -Heparin -Kondroitin sülfatlar Kan grubu polisakkaritleri

OKSİJENLİ SOLUNUM

Bitki Fizyolojisi. 6. Hafta

ÇİSEM İLGİN ( ) LÜTFİYE ALAÇAM ( ) Prof. Dr. Figen ERKOÇ GAZİ ÜNİVERSİTESİ

Hücre solunumu ve fermentasyon enerji veren katabolik yollardır. (ΔG=-686 kcal/mol)

KAFKAS ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ DÖNEM I DERS YILI 4. KOMİTE: HÜCRE BİLİMLERİ DERS KURULU IV

İ. Ü İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı Prof. Dr. Filiz Aydın

ÜNİTE3. Karbonhidratlar. Amaçlar. İçindekiler

ENERJİ iş yapabilme veya ortaya koyabilme kapasitesi 6 enerji şekli:

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

MİNERALLER. Dr. Diyetisyen Hülya YARDIMCI

Amino Asitler. Amino asitler, yapılarında hem amino grubu ( NH 2 ) hem de karboksil grubu ( COOH) içeren bileşiklerdir.

Karbohidratlar. Karbohidratların sınıflandırılması. Monosakkaritler

Yağ Asitlerinin Biyosentezi. Prof. Dr. Fidancı

AMİNO ASİTLER. COO - H 3 N + C a H R

EGZERSİZ ENERJİ KAYNAKLARI DOÇ.DR.MİTAT KOZ

EGZERSİZ ENERJİ KAYNAKLARI DOÇ.DR.MİTAT KOZ

YÜKSEK İHTİSAS ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI Dönem II TIP 2030 SİNDİRİM ve METABOLİZMA DERS KURULU

BÖLÜM - 11 KARBONHİDRAT METABOLİZMASI

PROF. DR. SERKAN YILMAZ

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

KARBONHİDRAT METABOLİZMASI

BİY 315 Lipit Biyosentezi (Lipojenez) Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ Güz Yarı Dönemi

HÜCRESEL SOLUNUM OKSİJENSİZ SOLUNUM

11. SINIF KONU ANLATIMI 2 ATP-2

METABOLİK DEĞİŞİKLİKLER VE FİZİKSEL PERFORMANS

EGZERSİZE ENDOKRİN ve METABOLİK YANIT

KAS DOKUSU. Prof.Dr. Ümit TÜRKOĞLU

Hücreler Enerjiyi Nasıl Elde Eder?

Doğadaki Enerji Akışı

Yrd.Doç.Dr. Erdal Balcan 1

Canlılarda Enerjitik Olaylar, Fotosentez ve Kemosentez, Aerobik Solunum ve Fermantasyon

2 laktat + 2 ATP + 2H2O

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf 2 KARBONHİDRAT LİPİT (YAĞ)

İal-biyoloji METABOLİZMA/SOLUNUM. 1.Metabolizma ölçümünde dikkate edilecek koşullar nelerdir?

İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın

GLİKOLİZ VE HESOZLARIN YIKIMI. YRD. DOÇ. DR. HAYRULLAH YAZAR SAKARYA ÜNIVERSITESI TıP FAKÜLTESI TıBBI BIYOKIMYA ANABILIM DALı SAKARYA, 2015

Her hücrenin hayatsal fonksiyonlarının yapımı ve devamı enerji ile sağlanır. Hücre büyümesinden, harekete, membran taşınımına kadar hücrenin tüm

Keton Cisimleri. Prof. Dr. Fidancı

Karbohidratların Sindirimi

Enzimlerin Yapısı. Enzimler biyokatalizörlerdir,

ENDOKRİN BEZ EKZOKRİN BEZ. Tiroid bezi. Deri. Hormon salgısı. Endokrin hücreler Kanal. Kan akımı. Ter bezi. Ekzokrin hücreler

DERS TANITIM BİLGİLERİ. Çarşamba günleri, Saat:

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur.

ENZİMLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ - II. Doç Dr. Nurzen SEZGİN

Spor alanında beslenme ile ilgili bilgileri bu ünite kapsamında sizlere vereceğiz. Ünite içeriğinde yer alan teorik bilgi ve sizlerin

Bitkide Fosfor. Aktif alım açısından bitki tür ve çeşitleri arasında farklılıklar vardır

ENERJİ KULLANIMI VE BESİN MADDELERİ

Pentoz Fosfat Yolu ve Üronik Asit Yolu. YRD. DOÇ. DR. HAYRULLAH YAZAR SAKARYA ÜNIVERSITESI TıP FAKÜLTESI TıBBI BIYOKIMYA ANABILIM DALı SAKARYA, 2015

Transkript:

BİY 315 KarbohidratlarınMetabolizması -II Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ 2008-2009 Güz Yarı Dönemi

Kan şekeri düzeyini düzenleyen faktörler Kan glukoz seviyesi, glukoz metabolizması ile ilgili bütün metabolik yolların (glikoliz, glikojenoliz, glikojenez, glukoneogenez, pentoz fosfat yolu vs.) koordineli çalışması ve kontrolü ile ayarlanır.

Kan glukoz seviyesinin düzenlenmesinde, karaciğer ve hormonların etkisi önemlidir. Yemeklerden sonra kan şekeri yükseldiğinde fazla glukoz, insülin hormonunun etkisiyle karaciğerde glikojen tarzında depo edilir (glikojenez). Kısa süreli açlıklarda, karaciğerdeki glikojenden glikojenoliz sonucu, uzun süreli açlıklarda, yine karaciğer tarafından glukoneogenezle kana glukoz verilir.

GLİKOJENEZ (GLİKOJEN BİYOSENTEZİ) Düşen kan glukoz düzeyini yeniden yükseltecek tek defans hattı glukozun depo formu olan polisakkarit yapıdaki GLİKOJEN dir. Glikojen glukozun depolanmış şeklidir. Glikojen sentezi organizmanın tüm hücrelerinde yapılmakla birlikte, bu işte ki en faal iki organımız kana glukoz sağlamakla yükümlü karaciğer ve kasılma için enerji depolayan kas dokusudur. GLUKOZ GLİKOJENEZ GLİKOJENOLİZ GLİKOJEN Glikojenezde, var olan bir glikojen molekülüne glukoz katılır ve glikojendeki glukoz kalıntı sayısı artmış olur.

Glikojen sentezi karaciğer, kas, böbrek hücre sitozolünde kan glukoz düzeyi çok yüksek olduğunda gerçekleşir. G-6-P, G-1-P a dönüştürülür. G-1-P ın glikojen sentezine gidebilmesi için gurup transferi (UDP) ile aktive edilmesi gerekmektedir. Sentez için bir Primere (glikojen molekülü) gereksinim vardır.

Glikojenezis ADP ATP Alfa - D - Glukoz Glukokinaz, Mg 2+ α - D - Glukoz - 6 - fosfat Fosfoglukomutaz, Mg 2+ α - D - Glukoz - 1 - fosfat PPi UTP UDPGlukoz Ürinidin difosfoglukoz pirofosforilaz Glik ikojen primer UDPG Glikojen sentaz, Mg 2+ UDP 1,4 Glukozil üniteleri Dallanma enzimi 1,4 ve 1,6 - Glukozi zil üniteleri = Glik ikojen

Glikojenez bir sentez reaksiyonudur ve enerji gerektirir. Enerji UTP den sağlanır. Enerji yüklü glukoz molekülleri enzimler aracılığı ile primer glikojen molekülüne α1 4 ve α1 6 bağları yaparak bağlanır ve sentez gerçekleşir. Glikojen sentezinin ilk aşamasında glukoz-6-fosfat, fosfoglukomutaz ile tersinir olarak glukoz-1-fosfata dönüştürülür. Glukoz-6-fosfat Glukoz-1-fosfat Bundan sonra glikojenezin temel reaksiyonu gelişir. Glukoz-1-fosfat, UDP-glukoz pirofosforilaz tarafından UTP katkısıyla UDP-glukoz a çevrilir. Bu reaksiyon sonunda açığa çıkan pirofosfat molekülünün pirofosfatazla ekzergonik olarak ortofosfata çevrilmesi nedeniyle bu reaksiyon tersinir değildir. Glukoz-1-fosfat + UTP UDP-glukoz + PPi PPi 2Pi ( G o =-25 kj/ mol)

Glikojen sentaz, UDP-glukoz içindeki glukoz molekülünü, mevcut enerjiden yararlanarak α1 4 bağıyla primer glikojene bağlar. Glikojen primeri, glikojenin adı verilen bir protein yardımıyla oluşmuş en az 4 glukoz ünitesinden ibaret bir yapıdır. Bu işlem sonunda glikojen molekülü bir glukoz ünitesi kadar uzar. Glikojen(glukoz) n + UDP-glukoz Glikojen(glukoz) n+1 + UDP Glikojen sentaz α1 6 bağı yapamaz. Bu iş, amilo (1 4),(1 6) transglikozidaz veya glikozil(4 6)-transferaz denilen (dallandırıcı enzim) enzimle başarılır. Bu enzim, düz glikojen zincirinin indirgen olmayan ucundan aldığı en az 6 glukozil ünitelik kısmı glikojen molekülüne aktarır.

Glikojen Sentaz Düzenleyici enzim

GLİKOJENOLİZ Glikojenoliz glikojen yıkımı demektir. Son ürünü karaciğerde glukoz, kas dokusunda ise glukoz-6-fosfattır. Glikojenolizin ilk enzimi fosforilaz dır. Fosforilaz α1 4 bağlarını 1 nolu karbon atomuna Pi bağlayarak parçalar. Kofaktör olarak Pridoksal fosfat (PLP) kullanır. Ürün glukoz-1-fosfattır. Glukoz-1-fosfat ta fosfoglukomutazla glukoz-6-fosfata çevrilir. Glikojen(glukoz) n + Pi Glikojen(glukoz) n-1 + Glukoz-1-fosfat Glukoz-1-fosfat Glukoz-6-fosfat Fosforilaz etkisi dallanma noktasına yaklaşık 4 glukozil rezidüsü kalınca durur. Bu noktada dal kırıcı enzim (glukan transferaz) devreye girer. Dal kırıcı enzimin iki aktivitesi vardır. Bunlar etki sırasıyla glukotransferaz ve glukozidaz aktiviteleridir.

Dal kırıcı enzim ilk olarak son üç glukoz rezidüsünü alır ve komşu düz zincirin C4 ne ekler (glukotransferaz etkisi). Dallanma noktasında α1 6 bağı ile bağlı duran son glukoz ünitesi de glukozidaz etkisi (amilo 1 6 glukozidaz) ile yerinden koparılır. Bu enzimatik etkinin ürünü glukoz-1-fosfat değil sadece glukozdur.

GLİKOJENOLİZ: Glikojen yıkımı: 1. Glikojen fosforilaz 2. Dallanmış yapıyı yıkıcı enzim. (Transglikozilaz, Glukozidaz) 3. Fosfoglukomutaz 1 2 3

Glikojen Sentez ve Yıkımının Hormonal Kontrolü Kas kasılımı ve beyin fonksiyonları için kan glukoz konsantrasyonunu 5 mm olmalıdır. Bu da bir çok hormonun kontrolü altındadır: İnsülin, Glukagon, Epinefrin ve Glukokortikoidler. Homeostaz glikojen fosforilaz ve glikojen sentaz ın kontrolü ile sağlanır. Fosforilaz aktivitesi, allosterik ve kovalent modifikasyonla (fosforilasyon) düzenlenir.

Kan şekerini düşüren hormonlar: İnsülin: Pankreas beta hücreleri tarafından sentezlenip kana verilir. Glukozun kas ve yağ dokusu hücrelerine girişini sağlar. Glikoliz ve glikojenezi hızlandırır.

İNSÜLİN -Gen ekspressiyonu -Glukojenik ve katabolik enz. repressiyonu -Biyosentetik ve anabolik enz indüksiyonu

Somatomedinler: Karaciğerde sentezlenen bir grup küçük polipeptittir. Büyüme hormonunun büyüme üzerindeki etkilerine aracılık ederler. Ayrıca insülin benzeri aktiviteye sahiptirler. Somatostatin: Hipotalamus ve pankreas D hücrelerinden salınır. Glukagon ve insülin salıverilişini inhibe eder. Kan şekerini arttıran hormonlar: Glukagon: Pankreasın alfa hücrelerinden salıverilir. Karaciğerde glikojenoliz ve glukoneogenezi hızlandırır.

Epinefrin (adrenalin): Adrenal medülladan salıverilir. Glikojenolizi hızlandırır. Büyüme hormonu ve ACTH: İnsüline zıt etki gösterirler. Glukokortikoitler (kortizol, kortizon, kortikosteron): Adrenal korteksten salıverilirler. Glukoneogenezi hızlandırırlar. Tiroit hormonları (T 3 ve T 4 ): Glikojenolizi hızlandırırlar ve bağırsaktan glukoz emilimini arttırırlar. Human plasental laktojen: Plasentadan salıverilir. İnsülin etkisine zıt etki gösterir.

Allosterik Kontrol Protein kinazlar aracılığı ile fosforlanan GLİKOJEN FOSFORİLAZ aktive, GLİKOJEN SENTAZ inaktive olur. Fosforilasyon, fosfoprotein fosfataz aktivitesi ile tersinirdir. Glukagon ve epinefrin, glikojen yıkımını aktive edici etkisi, adenilat siklaz aracılığı ile oluşan 3 5 -siklik AMP nin protein kinaz A ı aktive etmesi ile sağlanır.

α β لا A

Fosfataz Proteinkinaz Proteinkinaz Fosfataz

Kas glikojeninin mobilizasyonu Kas glikojen yıkımı çift kontrollüdür. Epinefrin-siklik- AMP Ca 2+ -kalmodulin Kas kontraksiyonunda glukoz alımı paralel olarak aktive edilir. KAS A Lactate UDP-Glc Epinephrine β 2 -receptor camp Glycogen Glucose-1-P Glucose-6-P Pyruvate CO 2 Lactate

Kasta glikojen fosforilazın allosterik kontrolü: Regulasyonun enerji düzeyine bağlılığı oldukça yüksektir. ATP, G-6-P yüksekse enzim aktivitesi azalmaktadır. AMP düzeyi yüksekse enzim aktivitesi artmaktadır. Pi düzeyi cooperatif etki sağlar. ATP, Pi nin Km değerini artırır. AMP,Pi nin Km değerini azaltır.

GLİKONEOJENEZ Perhiz ve açlık süresince, karaciğer glikojen yetersizliğinde kan glukoz düzeyinin düzenlenmesinde GLİKONEOJENEZİS temel rol oynar. Bitkiler asetil-coa dan glukoz sentezini GLİOKSİLAT döngüsü ile yaparlar. Glukoz sentezi için C iskelet kaynağı ve ENERJİ gereksinir. Enerji gereksinimi adipoz dokudan salınan yağların metabolize edilmesi ile sağlanır. C kaynağı başlıca 3 kaynaktan sağlanır. 1. Kırmızı kan hücreleri ve kas gibi dokularda anaerobik Glikoliz ile oluşturulan LAKTAT dan 2. Kas proteinlerinden türetilen AMİNOASİTLER den 3. Adipoz dokuda lipolizis süresince TAG lerden salınan GLİSEROL den.

Glukoneojenezin Görevleri: Kan glukoz düzeylerinin devamlılığını sağlar Asit-baz dengesinin kontrolünde önemlidir: Hızlı kas kasılmaları sırasında ortaya çıkan laktatlar karaciğer tarafından alınıp glukoneojenetik substrat olarak kullanılırlar (Cori siklüsü). Amino asit dengesinin devamını sağlar: Vücutta ortaya çıkan fazla amino asitler glukoneojenetik substrat olarak değerlendirilir. Esansiyel aminoasitlerde glukoneojenetik ara ürünlerden sentezlenirler. Biyosentetik prekürsörleri üretir: Diyetle yeterince karbonhidrat alınmadığında glikoprotein, glikolipid ve yapısal karbonhidratlar için prekürsörler sağlar.

GLİKONEOGENEZ: Glukoneojenezis başlıca karaciğerde (%90) ve böbrek (%10) oluşur. Sentezin bir kısmı mitokondri bir kısmı da sitozol de gerçekleşir. Glikoliz ve Glikoneojenez karşılıklı olarak düzenlenir (Biri minimal aktivite de iken diğeri yüksektir). Glikoliz reaksiyonları yüksek (-) G değerlerine sahip olduğu için tersinmez dir. Hekzokinaz. Fosfofruktokinaz. Pirüvat Kinaz. Bu 3 basamak GLİKONEOJENEZİS de bypass edilir. Yalnızca Pirüvat dan glukoz sentezinde glikoliz deki enzimler kullanılır. Yüksek Glu ve F-2,6-BP, glikoneojenezi İNH., glikolizi AKT. eder.

2 1 Glukoz yapımı yıkımından farklıdır. 3

GLUKONEO ONEOJENEZİS Fosfoenolpirüvat Oksaloasetat Laktat ve Alanin aşırılığında O 2 tüketimi artar. Laktik asidozis Glukoneogenezis aracılığı ile azatılır. LAKTAT PİRÜVAT Alanin (PROTEİN) Asetil-KoA O 2 + 4H + TCA Döngüsü NAD + NADH Mitokondri ondri 2H 2 O

Kc. Glukoneojenezisi Kc glikolizin tersinir olmasına sağlayan enzimleri içerir. Bu enzimler iskelet kasında bulunmazlar. İnsülin tarafından inhibe edilirler Glukagon & katekolaminler tarafından stimüle edilirler. Substrat olarak pirüvat, laktat ve alanini (Kori dön.) kullanırlar.

Cori Siklüsü (Döngüsü) Laktat kas dokusunda bol miktarda meydana gelir. Anaerobik şartlarda çalışan kas dokusu daha fazla laktat sentezler. Bu şekilde kas dokusunda oluşan laktat kana karışır, karaciğere gelir ve glukoneojenezle glukoza dönüştükten sonra kanla kas dokusuna ulaşır ve tekrar laktat haline gelir. Bu siklik olaya CORİ SİKLÜSÜ denir. Amino grubunu kaybettikten sonra, geride kalan karbon iskeleti, pirüvat veya TCA siklüsü ara maddelerine dönüşen amino asitlerden de glukoneojenez yoluyla glukoz sentezlenir. Örneğin açlık durumunda kas dokusundan alanin salınır. Bu amino asit karacigerde transaminasyonla NH 2 grubunu kaybederek pirüvata dönüşür. Pirüvattan glukoneojenezle glukoz meydana gelir. Glukoz kanla kas dokusuna ulaşır. Glukoz burada enerji temin etmek amacı ile kullanılabileceği gibi, oksidasyonu sırasında oluşan pirüvattan alanin sentezide mümkün olur. Bu olaya ALANİN-GLUKOZ SİKLÜSÜ denir.

Cori Döngüsü Lactate

Alanin-Glukoz Döngüsü

Alanin Pirüvat dönüşümü:

Bypass da diğer alternatif yol MALAT oluşumudur. Malat-Aspartata mekiği kullanır Matriks de, [NADH]/[NAD + ] oranı yaklaşık 80 dir; Sitozol de ise bu oran 100,000 kez daha azdır (NADH çok nadir bulunur). NADH, Glikoneojenezis için esansiyeldir. Bu nedenle malat shuttle (mekik) hem substratı hem de kofaktörü gereksinimi olduğu bölgeye taşır. Alternatif olarak: Anaerobik koşullar baskın olduğunda (kan hücreleri ve kas) laktat pirüvata okside edilerek NADH oluşturulur. Fig. 14-19

Malat-Aspartat mekiği karaciğer, böbrek ve kalp mitokondrilerinde fonksiyon görür:

Glukoneojenezis: Bypass 2 - C-1 fosfat grubu fruktoz 1,6-bisfosfataz tarafından hidroliz edilir. - Allosterik regülasyon: sitrat aktive eder fruktoz-2,6--bisfosfat inhibe eder AMP inhibe eder

Glukoneojenezis: Bypass 3 Fosfofrukto izomeraz Fruktoz-6-fosfat Kas ve beyinde Glukoz-6-fosfataz yoktur, glukoz gereksinimi diet yada karaciğer ve böbrek de glikoneojenezis aracılığı ile kana verilen glukoz ile sağlarlar.

6 CH 2 OPO 3 2 5 H O H H H H 2 O H 4 OH H 1 OH OH OH OH 3 2 H Glucose-6-phosphatase OH CH 2 OH glucose-6-phosphate glucose H O H OH H OH + P i G-6-Paz karaciğer ve böbrek hücrelerinin ER da bulunur. G-6-P hidroliz edilir ve ER içerisine geçer. Serbest glukoz ile dolan ER vezikülleri plazma membranına doğru diffüz olur ve mebranda eriyerek açılır böylece glukoz kana verilir.

Amino Asitlerden Glukoz Sentezi Karaciğer ve iskelet kası amino asit havuzuna sahiptir. Alanin glukoneojenezis de kullanılan primer aa. Alanin kastan kana salınır. glukoz-alanin döngüsü Uzun süreli egzersizlerde lösin in oksidasyonu artar.

Glukojenik aa ler: Pirüvat Alanin, sistein, glisin, serin, triptofan*, hidroksiprolin α-kg: Arginin, glutamat, glutamin, histidin, prolin Süksinil KoA: İzolösin*, metionin, treonin, valin Fumarat: Fenilalanin*, tirozin OAA: Asparajin, aspartat

Fruktozun Glukoza Dönüşümü Früktoz-1,6-bifosfataz allosterik bir enzim olup früktoz-2,6-bifosfat tarafından inhibe edilir.

Früktoz-6-fosfat, fosfoheksoz izomeraz ile glukoz-6- fosfata çevrilir. Bu da glikolitik yolun tersine işlemesinden başka bir şey değildir.

Galaktozun Glukoza Dönüşümü Galaktoz-1-fosfat, UDP-glukoz eşliğinde galaktoz-1- fosfat üridil transferaz tarafından glukoz-1-fosfata çevrilir. Bu sırada oluşan UDP-galaktoz ise UDPgalaktoz 4. epimeraz ile tekrar UDP-glukoza geri döndürülür.

Glukoz-1-fosfat, fosfoglukomutaz ile glukoz-6-fosfata çevrilir ve böylelikle galaktoz da glukoz üzerinden metabolize edilmiş olur. Gerektiğinde galaktozun aktifleşmiş şekli olan UDP-galaktoz, glukoz ile birleşerek laktoz sentezine olanak verir.

Yağ Asitlerinin Glukoz Metabolizmasına Katılması Yağların yıkımı ile geride kalan gliserol de glukoneojenez için önemli bir kaynak oluşturur.

Organizmadaki yağların parçalanması ile açığa çıkan gliserol bu kademede glukoneojeneze katılma imkanı bulur. Gliserol ilk aşamada gliserol kinazla gliserol-3-fosfata çevrilir ve daha sonra da gliserol-3-fosfat dehidrogenaz tarafından dihidroksiaseton fosfata dönüştürülür.

Fruktoz-1,6-bifosfatın fruktoz-6-fosfata dönüşümü farklı bir enzimle gerçekleştirilir. Bu aşama irreversibl olup geriye dönüşüm ancak fruktoz-1,6-bifosfataz sayesinde mümkün olur. Fruktoz-6-fosfat, fosfoheksoz izomeraz ile glukoz-6-fosfata çevrilir. Bu da glikolitik yolun tersine işlemesinden başka bir şey değildir.

Yağ asitlerinden bazıları okside oldukları zaman 3 karbonlu propiyonik aside dönenler glukoneojenez reaksiyonlarına katılabilirler. Propiyonik asit, metil malonik asit üzerinden süksinik aside dönüşür. Bilindiği gibi süksinik asit TCA siklüsü ara maddesidir ve bu metabolit aracılığı ile glukoz sentezi gerçekleşir.

Glukoneogenez in Kontrolü: Organizma ekonomisi açısından ele alındığında ATP çokluğu glukoneojenezi başlatan bir faktör olmalıdır. Bu durum aynı zamanda ATP oluşumuna yol açan tüm reaksiyonların durdurulması mesajını da verir. O halde glikoliz ve glukoneojenez birbirinin tersi olacak biçimde kontrol edilmelidir. Bu düşünce ile hareket edildiğinde her iki metabolik yola ait regülatör enzimlerin aynı allosterik modülatör tarafından birbirinin tersi olacak biçimde kontrol edilmesi sonucuna ulaşılır. Örneğin asetil-koa glukoneogenezin ilk enzimi olan pirüvat karboksilazı allosterik olarak aktive ederken pirüvat dehidrogenazı inhibe eder.

GLUKONEOGENEZ İN DÜZENLENMESİ: Glukoneogenez ve Glikoliz karşılıklı olarak düzenlenmesi enerji gereksinimine bağlı olarak Hormonal ve Allosterik olarak yapılır. Glikoliz: Glikoneogenez: Hekzokinaz Glukoz-6-fosfataz Fosfofrukto kinaz-1 Fruktoz-1,6-bisfosfataz Pirüvat kinaz Pirüvat karboksilaz ve PEP karboksikinaz

Organizmamız yeterli ATP yüküne sahip olunca oksidatif fosforilasyon yavaşlar ve bu da NADH birikimine yol açar. Miktarı artan NADH sitrik asit siklüsünü yavaşlatır ve böylelikle asetil-koa birikimi gerçekleşir. Düzeyi artan asetil-koa pirüvat karboksilaz ı aktive ederek glukoneogenezi hızlandırırken glikolizi yavaşlatır.

Bir diğer modülatör fruktoz-2,6-bifosfat tır. Daha önce de değinildiği gibi bu madde glikolizin kontrol enzimi olan fosfofruktokinaz 1 i aktive, glukoneogenezin kontrol enzimi olan fruktoz-1,6- bifosfatazı inhibe eder. Fruktoz-2,6-bifosfat fazlalığında glikoliz hızlanır, glukoneojenez yavaşlar, azlığında ise glikoliz yavaşlar glukoneojenez hızlanır.

Hormonal Kontrolü Glukoneogenezin uzun etkili düzenlenmesi hormonal olarak gerçekleşir. Glukagon en etkili glukoneojenetik hormondur. Bu hormon camp aracılığı ile gen stimülasyonu yapar ve fosfoenolpirüvat karboksikinaz sentezini artırarak glukoneojenezi hızlandırır. Öte yandan organizmada fruktoz-2,6-bifosfat düzeyi hormonal olarak ta düzenlenir. Bilindiği gibi hipoglisemi glukagon salgılanmasına yol açar. Glukagon hücrede camp düzeyini yükseltir ve buna bağlı olarak fosforilasyon olayları artar ve tandem enzim de fruktoz-2,6- bifosfataz aktivitesi kazanarak fruktoz-2,6-bifosfatınazalmasına yol açar. Bu kez üzerindeki inhibisyonun kalkması nedeniyle aktifleşen fruktoz-1,6-bifosfataz da glukoneojenezi hızlandırır. Sonuç olarak glukagon glukoneojenezi hızlandıran bir hormondur.

GLUKOZ Glukokinaz Glukoz 6- fosfataz G-6P F-6P Glukagon Hormona duyarlı lipaz Fruktoz 1,6- bifosfataz Fosfofruktokinaz-1 OAA Malat Dihidroksiaseton fosfat Fosfoenolpirüvat karboksikinaz F-1,6-BiP Gliseraldehit 3 fosfat PEP Pirüvat PK G L İ S E R O L TAG Yağ asidi Yağ asidi Yağ asidi Malat Malat dehidrogenaz Pirüvat karboksilaz OAA Pirüvat ACoA PDH sitrat İzositrat dehidrogenaz ACoA ATP NADH β-oxidasyon

GLUKOZ Glukokinaz Glukoz-6-fosfat Glukoz-6 fosfataz Fruktoz-6-fosfat Fruktoz 1,6-bifosfataz Fosfofruktokinaz-1 Fruktoz-1,6-bifosfat 2 X NADH+H 2 X NAD Dihidroksiaseton fosfat 2 X GTP 2 X GDP PEP-CK OAA Malat dehidrogenaz Malat 2 x ATP Gliseraldehit 3 fosfat 2 X NADH+H 2 X ATP Fosfoenol pirüvat Pirüvat kinaz Pirüvat Pirüvat 2 X NAD 2 x ADP 2 X NADH+H Pirüvat karboksilaz Malat Malat dehidrogenaz Oksaloasetat

Karbonhidratla beslenme Açlık ve diabet Uyarıcı hormon İnhibe edici hormon Glikojenez, glikoliz, pirüvat oksidasyon enzimleri Uyaranlar İnhibitöler Glikojen sentaz İnsülin Glukagon Glukoz- 6-fosfat glikojen Hekzokinaz glukoz 6- fosfat Glukokinaz İnsülin Glukagon (camp) PFK-1 İnsülin Glukagon (camp) AMP, fruktoz 6-fosfat, fruktoz 2,6- bifosfat 1 Sitrat, ATP 1

Pirüvat kinaz İnsülin Glukagon (camp) Fruktoz 1,6- bifosfat 1, ADP/AMP ATP, alanin, uzun zincirli yağ asitleri, asetil KoA Pirüvat dehidrogenaz KoA, NAD, ADP, pirüvat Asetil KoA, NADH+H, ATP

Glukoneogenez enzimleri Pirüvat karboksilaz Glukokortikoidler Glukagon Adrenalin İnsülin Asetil KoA 1 ADP Fosfoenolpirüvat karboksikinaz Glukokortikoidler Glukagon Adrenalin İnsülin Fruktoz 1,6- bifosfataz Glukokortikoidler Glukagon Adrenalin İnsülin ATP, sitrat fruktoz 2,6- bifosfat, fruktoz 1,6- bifosfat, AMP Glukoz 6- fosfataz Glukokortikoidler Glukagon Adrenalin İnsülin Glukoz 6- fosfat

Pentoz fosfat yolu ve lipogenez enzimleri Glukoz 6-fosfat dehidrogenaz İnsülin NADPH 6-fosfoglukonat dehidrogenaz İnsülin NADPH Malik enzim İnsülin Asetil KoA karboksilaz İnsülin Sitrat 1 KoA (palmitoil KoA), Uzun zincirli yağ açil malonil KoA Yag asit sentaz İnsülin