Гормональная регуляция углеводного и липидного обмена

1. Гормональная регуляция углеводного и липидного обмена

2.

Регуляция биосинтеза жирных кислот
(активность ацетил – КоА – карбоксилазы)
Адреналин Глюкагон
Протеинкиназа
АТФ
АДФ
Цитрат
Пальмитоил
- КоА
Неактивные протомеры
Ацетил – КоА
карбоксилазы
мРНК
Активная
(Е – ОН)
Ацетил –КоА
карбоксилаза
Инсулин
ДНК
Субстратно-гормональные механизмы
Ассоциация /диссоциация
Фосфорилирование /дефосфорилирование
Индукция
Фосфатаза
H2O
Pi
Инсулин
Неактивная
(Е – ОР)
Ацетил – КоА
карбоксилаза

3. Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах (синтез)

ГЛЮТ-4
Глюкоза
*
Адипоцит
Глюкоза
ТАГ
Инсулин
ДАФ
ХМ зрелые
Липопротеинлипаза
ХМ ост.
ТАГ
ЛПОНП
ЛПНП
НЭЖК
Глицерол
Печень
Гли-3-ф
ТГ-синтаза
Кровь
Липопротеинлипаза
Ацил-КоА

4. Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах (гидролиз)

Адипоцит
Глюкагон
Адреналин
Норадреналин
Протеинкиназа
АТФ
ГЧ –липаза
Неактивная
(Е-ОН)
Инсулин
АДФ
Фосфатаза
Н2О
Pi
ГЧ –липаза
Активная
(Е-ОР)
СТГ
Глицерол
Печень
Глицерол
ТАГ
ДАГ
НЭЖК
МАГ
НЭЖК
Гормональные механизмы
Фосфорилирование /дефосфорилирование
Синтез
Ткани
НЭЖК
Альбумины
НЭЖК
Кровь
НЭЖК
βокисление

5. Регуляция обмена ТАГ в адипоцитах (роль белка перилипина)

Глюкагон
Адреналин
Без действия гормона
После действия гормона
Цитоплазма
Цитоплазма
Липаза
Протеин
киназа
Жировая
капля
П
П
П
П
П
П
ГЧЛ-ОН
АТФ
АДФ
ГЧЛ-ОФ
П
(ГЧЛ-ОН)
Жировая
капля
Ф
Ф
Ф
П
П
П-Ф

6. Регуляция обмена углеводов состоит из:

1. регуляции катаболизма глюкозы
(гликолиз и глюконеогенез)
2. регуляции пентозофосфатного пути
превращения глюкозы
3. регуляции синтеза гликогена
(гликогеногенез)
4. регуляции мобилизации гликогена
(гликогенолиз)
5. регуляции общего пути катаболизма

7. Регуляции гликолиза

Реакция
Фермент
Активатор
Глю-6-ф →
Глю
Глюкоза-6фосфатаза
инсулин
Фру-6-ф →
Фру-1,6-фф
Фосфо-фруктокиназа
инсулин
ФЕП → ЩУК
пируват-киназа
инсулин

8. Гормональная регуляция гликолиза

• Глюкагон и инсулин влияют на синтез
ключевых ферментов, используя системы
трансмембранной передачи сигналов,
вызывают изменение активности факторов
транскрипции, что также приводит к
ослаблению или повышению синтеза
регуляторных ферментов гликолиза и
глюконеогенеза.
• В период пищеварения инсулин индуцирует
синтез глюкокиназы, фосфофруктокиназы и
пируваткиназы, что приводит к активации
гликолиза и вызывает репрессию
фосфоенолпируваткарбоксикиназы и
замедляет глюконеогенез.

9. Регуляции пентозофосфатного пути превращения глюкозы

Реакция
Фермент
Активатор
Глю-6-ф →
6-фосфоглюколактон
Глюкоза-6фосфатдегидрогеназа
инсулин
6-фосфо6-фосфоглюконат
глюконат
→ Dрибулозо-5фосфат
инсулин

10. Регуляции глюконеогенеза

Реакция
Фермент
Активатор
Ингибитор
пируват→ЩУК
Пируваткарбоксилаза
глюкокортикоиды инсулин
ЩУК→ФЕП
ФосфоенолПируваткарбоксилаза
глюкокортикоиды инсулин
Фру-1,6-фф →
Фру-6-ф
Фруктоза-1,6бисфосфатаза
глюкокортикоиды инсулин
Глю-6-ф → Глю
Глюкоза-6фосфатаза
глюкокортикоиды инсулин

11. Гормональная регуляция глюконеогенеза

• В постабсорбтивный период глюкагон
повышает транскрипцию генов и синтез
ключевых ферментов глюконеогенеза фосфоенолпируваткарбоксилазы, фруктозо1,6-бисфосфатазы и глюкозо-6-фосфатазы, в
результате чего активируется глюконеогенез.
• В период длительного голодания особое
значение в стимуляции глюконеогенеза имеет
стероидный гормон кортизол, который
вызывает индукцию фермента глюконеогенеза
- фосфоенолпируваткарбоксилазы.

12. Регуляция синтеза гликогена (гликогеногенез)

Реакция
Фермент
Активатор Ингибитор
УДФ-глю
Гликоген- инсулин
→
синтаза
гликоген
глюкагон

13.

14. Регуляция общего пути катаболизма

Реакция
Фермент
Активатор
Ингибитор
Пируват →
ацетил-КоА
Пируватдегидрогеназный
комплекс
НАД+, АцилКоА, АМФ,
пируват
АТФ, НАДН+Н+,
ацетил-КоА,
кетоновые
тела, жирные
кислоты
ЩУК + ацетилКоА →
цитрат
цитратсинтаза
НАД+,
Цитрат, АТФ,
оксалоацетат
НАДН+Н+,
, АДФ,
ацил-КоА,
инсулин
Цитрат →
изоцитрат
Аконитатсинтаза
Цитрат, НАД+,
АДФ
АТФ, НАДН+Н+
Изоцитрат → αкетоглутарат
Изоцитратдегидрогеназа
Цитрат, НАД+,
АДФ, Са2+
АТФ, НАДН+Н+
α-кетоглутарат
→ сукцинилКоА
α-кетоглутаратдегидрогеназный
комплекс
α-кетоглутарат, Сукцинил-КоА,
НАД+, АцилАТФ,
КоА, АДФ,
НАДН+Н+
Са2+

15.

16. Гормональная регуляция обмена углеводов

• Основным показателем состояния углеводного обмена
является содержание глюкозы в крови. В норме
содержание глюкозы составляет 3,5 – 5,5 ммоль/л.
• Снижение содержания глюкозы ниже 3,3 ммоль/л
называется гипогликемия. При снижении содержания
глюкозы ниже 2,7 ммоль/л развивается грозное
осложнение – гипогликемическая кома. Содержание
глюкозы в крови выше 6 ммоль/л называется
гипергликемией. Если содержание глюкозы превышает 50
ммоль/л, развивается гипергликемическая кома. При
увеличении содержания глюкозы в крови выше 10 ммоль/л
глюкоза появляется в моче и возникает глюкозурия.
• Инсулин – единственный гормон гипогликемического
действия (снижает уровень глюкозы).
• Адреналин, клюкагон, АКТГ, СТГ, глюкокортикоиды –
гипергликемические гормоны(повышают уровень
глюкозы).

17. Механизм действия инсулина

1. Повышает проницаемость клеточных мембран для
глюкозы, способствуя переходу ее из крови в ткани;
2. задерживает глюкозу в клетках, активируя гексокиназу
(«гексокиназная ловушка глюкозы»);
3. Усиливает распад глюкозы в мышцах путем индукции
синтеза регуляторных ферментов гликолиза –
гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы;
4. В печени активирует гликогенсинтетазу, усиливает
синтез гликогена – гликогенез.
5. Подавляет синтез ферментов глюконеогенеза,
препятствует избыточному катаболизму жиров и
белков и переходу их в углеводы.
6. Инсулин регулирует активность ферментов на
генетическом уровне – является индуктором синтеза
ферментов гликолиза и репрессором синтеза
ферментов глюконеогенеза.
7. Инсулин активирует дегидрогеназы пентофосфатного
пути.

18. Инсулин активирует:

Ферменты гликолиза: гексокиназу,
фосфофруктокиназу, пируваткиназу.
Ферменты пентозофосфатного пути:
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, 6фосфоглюконатдегидрогеназу.
Ферменты гликогенеза (синтез
гликогена): гликогенсинтазу.
Ферменты ЦТК: цитратсинтазу.

19. Механизм действия адреналина и глюкагона

1. Усиливают распад гликогена в мышцах
и печени, активируя фосфорилазу
гликогена и переход глюкозы в кровь
за счет активизации глюкозо-6фосфотазы.
2. Адреналин оказывает
преимущественное действие на
мышечные клетки, а глюкагон – на
клетки печени.

20. Механизм действия глюкокортикоидов

• Усиливают глюкогенез за счет индукции
синтеза в клетках печени ключевых
ферментов глюкогенеза –
фосфоенолпируват-карбоксилазы,
пируваткарбоксилазы, фруктозо-1,6дифосфотазы, глюкозо-6-фосфотазы.

21. Гипергликемические гормоны:

• Адреналин, глюкогон – активация
фосфорилазы.
• Кортикостероиды – активация (усиление
синтеза) ферментов глюконеогенеза:
пируваткарбоксилаза, ФЕП-карбоксилаза, фру1,6-дифосфотаза, глю-6-фосфотаза.
• Кортикостероиды - утилизация глюкозы –
ингибируют гексокиназу
• АКТГ - усиление синтеза гормонов коры
надпочечников
• СТГ – опосредованное действие, активируя
липазу жировых депо и способствуя
повышению концентрации НЭЖК в крови
(энергетический материал), сберегается
глюкоза.