Метаболизм источников энергии

Содержание

Слайд 2

Базовый метаболизм глюкозы пируват 75% 25% Лактат (60%) Аминокислоты (аланин) Пируват

Базовый метаболизм глюкозы

пируват

75%

25%

Лактат (60%)
Аминокислоты
(аланин)
Пируват
Глицерол

Низкий уровень
глюкозы

+

+

ЦНС

45% ПО

Гликолиз

25% ПО

10% ПО

Лактат

1

2

3

4

5

6

7

Использование глюкозы

80%

20%

8

Слайд 3

Метаболизм глюкозы после еды глюкоза 70% 30% глюкоза Гликоген 70% 30%

Метаболизм глюкозы после еды

глюкоза

70%

30%

глюкоза

Гликоген

70%

30%

30%

пируват

О чем говорит уровень глюкозы в крови
60-110 мг%

- нормально на голодный
желудок
110-140 мг% - диабет
180 мг% - глюкоза появляется в моче
почки не справляются с реадсорбцией
30 мг% - мозгу недостаточно глюкозы,
гипогликемическая кома, смерть

инсулин

1

2

Слайд 4

Поступление глюкозы в клетку Как глюкоза поступает в клетку: А) Пассивно

Поступление глюкозы в клетку

Как глюкоза поступает в клетку:
А) Пассивно
Б) Через лиганд-чувствительные

поры -
Транспортер глюкозы 1 (Glut1)
1. Тетрамер, встроенный в мембрану,
имеет внеклеточный сайт связывания
2. Связывает глюкозу
3. Меняет конфигурацию, переносит, глюкозу, формирует внутриклеточный сайт связывания
4. Выделяет глюкозу в клетку, захватывает глюкозу из клетки
5. Опять готов принять глюкозу вне клетки
Слайд 5

Протеолиз белков Фермент Убиквитин Локализация - цитоплазма, ядро Путь деградации АК:

Протеолиз белков
Фермент Убиквитин
Локализация - цитоплазма, ядро

Путь деградации АК:
кетогенез,
синтез

мочевины,
глюконеогенез
Дезаминирование, образование кетокислоты и аланина (из пирувата и аммиака)
Транспорт аланина в печень
Дезаминирование аланина
Синтез мочевины из аммиака
Синтез пирувата (глюконеогенез)
Поступление глюкозы в мышцы
Гликолиз синтез пирувата

1

6

1

2

Метаболизм белков (6 кг из 10 кг)

Синтез глюкозы

Синтез новых белков

Окисление

Деградация (50г/день)

1

3

2

4

5

5

6

7

Слайд 6

Незаменимая Заменимая 100% 80% 20% источник Зависит от потребления использование источник использование

Незаменимая

Заменимая

100%

80%

20%

источник

Зависит от потребления

использование

источник

использование

Слайд 7

Азотный баланс – соотношение поступивших атомов азота к выделенным – показатель

Азотный баланс – соотношение поступивших атомов азота к выделенным – показатель

метаболизма белков

Нейтральный АБ –выделенный азот = поступившему
Состояние покоя
Отрицательный АБ – выделяется азота > чем поступает
Усилена деградация белков
Болезнь
Резорбция эмбрионов в матке
Травма
Снижено поступление белков
Голодание
Дефицит аминокислот
Положительный АБ – выделяется азота < чем поступает
Рост детей,
Беременность,
Тренировка мышц (Body Building),
Выздоровление

Слайд 8

Метаболизм жиров Метаболизм жиров – роль печени 1 В печени: В

Метаболизм жиров

Метаболизм жиров – роль печени

1

В печени:
В цикле Кребса идет окисление

глюкозы и бета-окисление СЖК и выделяется АТФ
Из Ацетил-КоА нарабатываются кетоновые тела
Из Ацетил-КоА нарабатываются СЖК и выделяются в кровь
Синтезируются липопротеины, которые выводятся в кровь
Из Ацетил-КоА нарабатывается холестерол (желчные кислоты, стероиды)
Слайд 9

Метаболизм жиров – транспорт жиров из пищи Жиры из пищи: Расщепляются

Метаболизм жиров – транспорт жиров из пищи

Жиры из пищи:
Расщепляются желчью делается

эмульсия,
Расщепляются липазой до СЖК и глицерола
Проникают через ворсинки слизистой кишечника
Формируют хиломикроны (липопротеины)
Хиломикроны через лимфу поступают в кровь
Слайд 10

Жиры из жировых клеток: Переносятся альбуминами крови Жиры, синтезированные в печени:

Жиры из жировых клеток:
Переносятся альбуминами крови
Жиры, синтезированные в печени:
Переносятся липопротеинами очень

низкой плотности

3

Метаболизм жиров - ЛИПОПРОТЕИНЫ основной транспорт

Слайд 11

Липопротеины – основная характеристика 100% 50% ХМ – хиломикроны ЛПОНП –

Липопротеины – основная характеристика

100%

50%

ХМ – хиломикроны
ЛПОНП – липопротеины очень низкой плотности
ЛПНП

– липопротеины низкой плотности
ЛПВП – липопротеины высокой плотности

ХМ

ЛПОНП

ЛПНП

ЛПВП

5 мин

120 мин

24 часа

5-6 дней

1500 ммк--------------------------------- 75ммк

1

2

3

Слайд 12

Липопротеины – функция липаз Липопротеины – функция апопротеинов Поверхностные белки липопротеинов

Липопротеины – функция липаз

Липопротеины –
функция апопротеинов

Поверхностные белки
липопротеинов - А,

В, С, Е
Функции:
1. Стимулируют ЛП-липазу
2. Пароль для распознавания ЛП в клетках жира и печени
Слайд 13

Липопротеины – функция липопротеинов высокой плотности Место синтеза Апопротеин Функции ЛПВП:

Липопротеины – функция липопротеинов высокой плотности

Место синтеза Апопротеин

Функции ЛПВП:
узнавание липопротеинов в

клетках печени (Апо-В, Апо-Е )
2. активация ЛП-липазы в мышцах, жире (Апо-С)
3. поток избытка холестерола в печень и в периферические ткани
4. поток избытка ТГ в печень

5-6 дней

ЛПВП

Слайд 14

ОстХМ ХМ ЛПОНП ТГ ОстХМ ХМ ТГ ТГ ОстХМ ТГ СЖК

ОстХМ

ХМ

ЛПОНП

ТГ

ОстХМ

ХМ

ТГ

ТГ

ОстХМ

ТГ

СЖК
Холестерол
СЖК
Глицерол

печень

ЛПВП3

ЛПВП2

ЛПВП3

ХАТ
Апо-А

ЛПВП3 сталкиваются с клетками крови, хиломикронами, ЛПОНП, ОстХМ
ЛПВП3 принимают

свободный холестерол из их оболочек.
В ЛПВП3 холестерол и апо-А активируют фермент Ацил-КоА-холестеролацилтрансферазу (ХАТ), который образует эфиры холестерола
ЛПВП3 повторно столкиваются с ОстХМ, обменивают ЭХ при помощи специального белка на ТГ, которые еще остались в ядрах ОстХМ.
ЛПВП3 превращается в ЛПВП2
В составе ОстХМ ЭХ попадают в печень, т.е. идет обратный транспорт холестерола.
В составе ЛПВП2 ТГ попадают в печень, печеночная ЛПЛ гидролизует ТГ до СЖК и глицерола,
ЛПВП2 превращается опять в ЛПВП3

Липопротеины – функция ЛПВП обратный транспорт холестерола

1

1

1

2

3

переносчик
холестерола

4

5

6

7

8

Слайд 15

,, печень Жир Мышцы, Сердце кровь кишечник ХМ С ОстХМ ТГ

,,

печень

Жир
Мышцы,
Сердце

кровь

кишечник

ХМ

С

ОстХМ

ТГ

ЛП-липаза

ОстХМ

Е

ТГ

желчь

ХМ

ТГ

ЛПОНП

АБ

С

ТГ

ЛП-липаза

ЛПОНП

С

ЛПОНП

ТГ

ТГ

ЛП-липаза

Липопротеины – метаболизм ЛП низкой плотности

ТГ

Е

1 2

1/3 из жкт

2/3 из печени

1

ОБОЗНАЧЕНИЯ

ТГ

ЛПОНП

-липопротеины
очень низкой плотности

ЛППП

-липопротеины
промежуточной плотности

-липопротеины
низкой плотности

Слайд 16

Липопротеины низкой плотности – основные поставщики ЭХ в ткани ЛПНП-РЕЦЕПТОРНЫЙ ПУТЬ

Липопротеины низкой плотности – основные поставщики ЭХ в ткани

ЛПНП-РЕЦЕПТОРНЫЙ ПУТЬ
1. Связывание

ЛПНП с рецепторами ,
а) распознают апопротеины В-100 и Е
б) комплексы ЛПНП-рецептор скапливаются в окаймленных белком клатрином ямках на мембране клеток
2. Эндоцитоз,
а) образование эндосомы,
б) гидролиз ЛПНП-рецепторных комплексов
3. Возвращение пузырьков с рецепторами в мембрану
4. Деградация ЛПНП в лизосоме
5. Повышение уровня холестерола и СЖК в клетке

Источники ЛПНП – пища, синтез в печени

Слайд 17

Функции холестерола в клетках Органны-мишени: печень, сердце, железы, мышцы Клеточные функции


Функции холестерола в клетках

Органны-мишени: печень, сердце, железы, мышцы
Клеточные функции холестерола:
Встраивание в

мембраны клетки
Синтез стероидных гормонов
Синтез желчи
Сборка липопротеинов
Саморегуляция: При избытке ЛПНП холестерол снижает:
число рецепторов к ЛПНП
активность ферментов синтеза холестерола

Поломки в захвате ЛПНП в тканях:
В крови макрофаги захватывают ЛПНП пенообразные клетки атеросклеротические бляшки (А) тромбоз (Б)

(А) (Б)

норма

1

Слайд 18

,, печень Жир Мышцы, Сердце кровь кишечник ХМ С ОстХМ ТГ

,,

печень

Жир
Мышцы,
Сердце

кровь

кишечник

ХМ

С

ОстХМ

ТГ

ЛП-липаза

желчь

ХМ

ТГ

ЛПОНП

АБ

С

ТГ

ЛП-липаза

ЛППП

С

ЛПОНП

ТГ

ТГ

ЛПЛ

Липопротеины – хорошие (ЛПВП) и плохие (ЛПНП)

ТГ

УСИЛИВАЮТ: (1) захват холестерола из

ЛПОНП, (2) превращение его в эфиры , (3) доставку эфиров в печень, (4) доставку триглицеридов в печень , (5) захвату ЛПНП в тканях-мишенях (посредством апопротеинов)
СНИЖАЮТ в крови: (1) свободный холестерола и (2) уровни ЛПНП, которые богаты опасным холестеролом

Хорошие ЛПВП

Слайд 19

Липопротеины – хорошие (ЛПВП) и плохие (ЛПНП) ОБЩИЙ ХОЛЕСТЕРОЛ (Идеальные значения).

Липопротеины – хорошие (ЛПВП) и плохие (ЛПНП)

ОБЩИЙ ХОЛЕСТЕРОЛ (Идеальные значения).
Общий холестерол

< 200 мг/дл
α-холестерол (ЛПНП) < 130 мг/дл
β-холестерол (ЛПВП) > 35 мг/дл
Соотношение α-холестерола к β-холестеролу <3

ХОРОШИЕ ФАКТОРЫ (снижают ЛПНП/ЛПВП)
женский пол (эстрогены),
немного алкоголя,
нормальный вес,
активный образ жизни,
ненасыщенные жирные кислоты в пище,
наследственность

ПЛОХИЕ ФАКТОРЫ (повышают ЛПНП/ЛПВП)
мужской пол (андрогены),
курение,
ожирение,
сидячий образ жизни,
насыщенные жирные кислоты в пище,
некоторые лекарства
наследственность

1

2

Слайд 20

Влияние структуры СЖК на синтез липопротеинов в печени

Влияние структуры СЖК на синтез липопротеинов в печени

Слайд 21

,, печень Жир Мышцы, Сердце кровь кишечник ХМ С ОстХМ ТГ

,,

печень

Жир
Мышцы,
Сердце

кровь

кишечник

ХМ

С

ОстХМ

ТГ

ЛПЛ

желчь

ХМ

ТГ

ЛПОНП

АБ

С

ТГ

ЛПЛ

ЛППП

С

ЛПОНП

ТГ

ТГ

ЛПЛ

Липопротеины – наследственные нарушения

ТГ

МУТАЦИИ

1. Недостаточность ЛП-липазы: избыток ТГ и ХМ в

крови, увеличение времени полужизни ХМ,
перенапряжение и воспаление п/ж железы, липазы которой расщепляют жиры.
2. Дефицит рецептора к ЛПНП в клетках (наследственная холистеринемия): накопление холестерола в коже, в сухожилиях в крови, в сосудах сердца, болезни коронарных сосудов (до полового созревания).
3. Нарушен синтез апо-Е : нет адресной доставки ост. ХМ и ЛППП в печень, в крови повышен уровень ТГ и холестерола, повышен риск атеросклерза

1

2

3

Слайд 22

Выводы по главе 4: Метаболизм углеводов. Вне приема пищи главным источником

Выводы по главе 4:
Метаболизм углеводов. Вне приема пищи главным

источником глюкозы является печень и большая часть глюкозы (80%) полностью окисляется в органах. После еды большая часть поступившей глюкозы (70%) запасается в печени и мышцах в виде гликогена.
В ходе метаболизма белков, происходит деградация аминокислот, которая включает: кетогенез, дезаминирование, глюконеогенез. У заменимых и незаменимых аминокислот метаболизм различен. Большая часть незаменимых АК (80%) идет на синтез новых белков. Заменимые АК в равных долях: а) полностью окисляются в цикле Кребса, б) превращаются в глюкозу, в) используются в синтезе новых белков.
В метаболизме жиров ведущая роль отводится липопротеинам. Липопротеины высокой плотности способствуют снижению в крови уровня ТГ, эфиров холестерола и свободного холестерола. Избыток липопротеинов низкой плотности (богатых холестеролом) повышает риск развития атеросклероза.
Слайд 23

Глава 5. АДАПТАЦИИ К РАЗЛИЧНЫМ МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЯМ Голодание ГОЛОДАНИЕ Естественное Вынужденное

Глава 5. АДАПТАЦИИ К РАЗЛИЧНЫМ МЕТАБОЛИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЯМ

Голодание

ГОЛОДАНИЕ

Естественное Вынужденное

Спячка у грызунов

Частичное Полное

Бедность Диета

Лечебное
Короткое (3 дня)
Длительное (40 дней)
Терминальное (60 дней)

48 дней

Слайд 24

Полное краткосрочное голодание – адаптация Признаки короткого полного голодания: Зависимость от

Полное краткосрочное голодание – адаптация

Признаки
короткого полного голодания:

Зависимость от эндогенных запасов
Катаболизм

-
истощение углеводов, жиров, белков
ЦНС использует глюкозу,
остальные ткани – СЖК

Гликоген

глюкоза

Распад 75-100 г в день

Хватает на 12-15 ч

1

1. Поддержание постоянной глюкозы в ЦНС
2. В печени усилен гликогенолиз
3. В печени усилен глюконеогенез:
А. за счет распада ТГ до глицерола
Б. за счет распада белков в мышцах
4. Глюкоза окисляется только в ЦНС, в печени и мышцах окисляется только СЖК
5. В печени, мышцах снижен захват глюкозы и гликогенез

15-20 г/день

1

2



4

4

5

5

5

2

Слайд 25

Полное длительное голодание – адаптация Признаки длительного полного голодания: ЦНС использует

Полное длительное голодание – адаптация

Признаки
длительного полного голодания:
ЦНС использует кетоновые тела
Базальный

метаболизм снижен
на 10-20%

ЦНС

Ацетоацетат

глюкоза

пируват

5

глюкоза

Белок

АК мочевина

Снижена активность ферментов ЦК
Повышен кетогенез
ЦНС окисляет кетоновые тела
Снижено окисление глюкозы в ЦНС
Снижен глюконеогенез в печени
Снижен распад белков в мышцах

Распад 25-30 г в ень

2/3 потреб
ности

Вес тела снижается на 300 г в день

1

2

3

4

6

1

2

АДАПТАЦИЯ