dl

RNDr. Ivana Fellnerová, Ph.D. Katedra zoologie, PřF UP Olomouc

Prezentace navazuje na základní znalosti Biochemie, stavby a transportu přes membrány Doplňující prezentace: Sacharidy, Stavba membrán, Membránový transport, Dynamika membrán Symboly označující animaci resp. video (dynamická prezentace daného fyziologického procesu). Plnohodnotné animace (videa) spolu s podrobným výkladem studenti uvidí na přednáškách resp. praktických cvičeních.

Symbol označující odkaz na volně dostupnou animaci z internetu

!!! Více PPT: Dynamika membrán

Odkaz na doplňující prezentaci, z které byl snímek převzat *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Monitorová Monitorování krevní krevního cukru

GLUKOMETR: ACCUACCU-CHECK Jednotka: mg/dl

 Z kapilární krve  Digitální glukometry  Rychlé, snadné, bezbolestné  Okamžitý výsledek

*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*


Odbě Odběr krevní krevního vzorku

Odbě Odběrové rové pero: AUTOLANCETA

Autolanceta

Nepoužitá LANCETA s ochranou čepičkou

(odběrové pero) LANCETA po odstranění ochranné čepičky

Místo odběru: Kapilární krev bříška prstu nebo ušního lalůčku

Čepička spoušť autolancety (kryt lancety-jehly)

umístění jehly v autolancetě

pojistka

Před odběrem: - odběrové místo umýt teplou vodou - důkladně osušit - promasírovat - místo vpichu sterilizovat 70% etanolem

pootočením se nastavuje hloubka vpichu

Nastavení hloubky vpichu

Kryt lancety (jehly)


Testovací Testovací prouž proužky

LANCETA (odběrová jehla)


Odbě Odběr a aplikace krevní krevního vzorku

Testovací proužky

Po vpichu autolancetou (doporučená hloubka vpichu 2-3)

vytlačíme kapku krve, kterou se lehce dotkneme středu oranžového pole na indikačním papírku.

Testovací Testovací prouž proužky se vkládají do glukometru s optickým čidlem, které detekuje kvalitu krevního vzorku (koncentraci glukózy)

Glukometr do několika vteřin vyhodnotí hladinu glykémie *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*


Glyké Glykémie: DYNAMIKA Lanceta

jednoduché sacharidy (a) jednoducjé sacharidy (b) kombinované jídlo (oběd)

8,0

čas od příjmu potravy

3:3 0

3:1 5

3:0 0

2:4 5

2:3 0

2:1 5

2:0 0

1:4 5

1:3 0

1:1 5

1:0 0

0:4 5

4,0

0:3 0

6,0

Koncentrace glukózy (mg/dl)

10,0

0:0 0

Odběrové pero

kon centrace glukozy (mmol/L)

Jednotky: mmol/L mg/dl

Srovnání dynamiky glykémie po jídle různého složení

0:1 5

GLUKOMETR GlucoLab

První odběr na lačno, pak následuje příjem potravy *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Glyké Glykémie: jednotky


Faktory ovlivň ovlivňují ující glyké glykémii

(Údaje k testovacím proužkům GLUCOLAB)

 Příjem a složení potravy ↑ (primární zdroj glukózy v krvi) Ráno před snídaní

3,9 – 5,8

70 – 105

Před obědem, večeří

3,9 – 6,1

70 – 110

1 hod. po jídle

< 8,9

< 160

2 hod. po jídle

< 6,7

< 120

Mezi 2. a 4. hod. ranní

 3,9

 70


 Fyzická zátěž

↓ (↑)

 Činnost hormonů:

inzulin ↓ glukagon ↑ adrenalin ↑


Fáze trá trávení vení sacharidů sacharidů

EXTRACELULÁ EXTRACELULÁRNÍ RNÍ trá trávení vení sacharidů sacharidů MONO-, Disacharidy

Ústa → amyláza slin Tenké střevo → amyláza produkována slinivkou břišní

ŠKROB

disacharázy produkované epitelem tenkého střeva

Přes epitel tenkého střeva pouze ve formě monosacharidu Rychlost trávení a vstřebávání sacharidů závisí na stavbě (složitosti) jejich molekuly.

amylá amyláza

laktó laktóza sacharó sacharóza maltó maltóza

celuló celul óza

chitin

zásobní, tělu vlastní (játra, svaly) štěpí přežvýkavci za pomoci symbiotických bakterií

maltóza štěpení v játrech je stimulováno hormonem glukagonem

disachará disacharázy

Metabolismus sacharidů je ovlivňován inzulinem a glukagonem (hormony slinivky břišní) *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

glykogen

sliny, slinivka břišní

epitel tenké tenkého stř střeva

Štěpení resp. další metabolické přeměny v buňkách

POLYSACHARIDY

V potravě

Chytinázy jen vzácně u některých hlodovcu a netopýrů

glukó glukóza


1. Přenaš enašečový PASIVNÍ PASIVNÍ transport glukó glukózy

Vstř Vstřebá ebávání sacharidů sacharidů

(usnadně (usnadně ná difů difůze) ATP T

Probíhá přes epitel v tenkém střevě Vstřebávají se pouze monosacharidy: především glukóza, ale i fruktóza, galaktóza (složitější sacharidy musí být nejprve štěpeny enzymaticky extracelulárně)

Vstřebávání je spojeno s transportem monosacharidů přes buněčné membrány

Existuje ně několik způ způsobů sobů, kterými je glukó glukóza transportová transportována přes buněč ěčn n é membrá bun membrány *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

cose

ransporter

GLUT umožňuje vstup glukózy do buněk pasivně (nevyžaduje energii) Typy glukózových transportérů GLUT 1 vyskytují se ve většině buněk těla ; V dospělosti nejčetnější výskyt v membránách erytrocytů a nervových b. Velmi citlivé ke koncentraci glukózy (adaptace k vysokým nárokům buněk CNS) ; GLUT 2 výskyt v játrech, pankreatu a epitelech tenkého střeva a ledvin GLUT 3 výskyt v neuronech GLUT 4 výskyt v buňkách inzulinem regulovaných tkání jako je kosterní svalovina a tuková tkáň GLUT 5 výskyt v epitelu tenkého střeva; ve skutečnosti transporter pro fruktózu (GLUT 6 - GLUT 12 : stále předmětem výzkumu)

Transport glukó glukózy : př přehled

Na+ glukózový transportér (SGLT) Koncentrační gradient Na+ a K+ udržovaný na membráně prostřednictvím Na+K+ pumpy je využíván, mimo jiné, dalšími přenašeči (sekundární aktivní transport) Proti Ve směru koncentračnímu koncentračního spádu spádu sekundární PASIVNÍ AKTIVNÍ TRANSPORT TRANSPORT

Na+ Na+

Glu

Na+ Na+ Na+ Na+

Na+

Na+

Na+

Na+

PASIVNÍ PASIVNÍ transport : GLUT

ATP T

Většina tkání v těle:

GLUT 1

do buňky

Kosterní svalstvo Tuková tkáň

GLUT 4

do buňky

(inzulin-závislé)

Jaterní buňky

GLUT 2

do buňky z buňky

(syntéza glykogenu) (glykogenolýza)

GLUT 5 GLUT 2

fruktóza do buňky glukóza a fruktóza z buňky

Epitel tenkého střeva +

vnější membrána vnitřní membrána

a N

Glu

Na+

Glu

SEKUNDÁ SEKUNDÁRNÍ RNÍ AKTIVNÍ AKTIVNÍ transport : SGLT Glu

Epitel tenkého střeva

Glu

Glu

vnější membrána

u Gl

Na+-glu transporter

GLUKÓ GLUKÓZA: transport př přes epitely Lumen střeva (ledvin)

Glu

Na+ Na+


Trá Trávení vení a vstř vstřebá ebávaní vaní sacharidů sacharidů: př přehled Fru

SACHARIDY

Gal Glu

GLUT 5

SGLT

v POTRAVĚ

INZULIN

Pasivníí trans. Pasivn +

Na

sekrece  buňkami pankreatu

Fru

Glu Apikální membrána

Detekce glukózy (nad 5,5mmol/l) buňkami pankreatu

Na+

Glu

Gal

Glu

EXTRACELULÁRNÍ TRÁVENÍ SACHARIDŮ

K+ K+ Na+

Aktivní transport

Bazální membrána

Stimulace buněk k příjmu glukózy (prostřednictvím Inzulinových receptorů

Fru

K+

Na/K pumpa

aktivně dovnitř buňky

SYMPORT *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

sekundárn sekundá rníí aktivníí tr aktivn tr..

ATP

Glu

Fru

Glu

Na+

GLUT 2

Na+

GLUT 2

Pasivníí tr Pasivn tr..

GLUKÓZA V KRVI

Pasivníí tr Pasivn tr..

K+ Na+

Glu

Extracelulární tekutina

Fru *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*


INTRACELULÁRNÍ ŠTĚPENÍ SACHARIDŮ

GLYKEMICKÝ INDEX

Faktory ovlivň ovlivňují ující glykemický index

Vzrůstu hladiny krevní glukózy po příjmu sacharidové potravy (rychlost vstřebávání) vyjadřuje tzv.

GLYKEMICKÝ INDEX vzrůst glykémie po požití testované potraviny GLYKEMICKÝ x 100 = INDEX vzrůst glykémie po požití čisté glukózy

Glykemický index potravin závisí na několika faktorech:  Obsah sacharidů v potravině  Náročnost štěpící fáze (dostupnost sacharidů pro tělo)  Typ monosacharidových jednotek

RYCHLEJŠÍ

vstřebávání

Monosacharidy Glukóza Tekutá forma

x x x

POMALEJŠÍ

polysacharidy fruktóza, galaktóza pevná forma

½ - 2h *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Glykemický index vybraných potravin NÍZKÝ GI < 30  většina druhů zeleniny, luštěniny,  ořechy, citrusy a další „kyselé“ ovoce (rybíz, ostružiny, višně aj.)  Hořká čokoláda, kakaový prášek


Hyperglyké Hyperglykémie ↔ hypoglyké hypoglykémie V závislosti na GLYKEMICKÉM INDEXU se sacharidy vstřebávají do krve různou rychlostí Potraviny s rychle vstřebatelnými sacharidy

Rychlý vzestup hladiny cukru v krvi

(hyperglyké (hyperglykémie)

Střední GI 30-70  většina druhů ovoce, luštěniny,  müsli tyčinky, celozrnné tmavé pečivo, neloupaná rýže, těstoviny  mléčné výrobky

Rychlé vyplavení inzulínu

Vysoký GI >70  med, cukr, bonbóny, datle, fíky  colové nápoje, džusy, bílé a sladké pečivo, oplatky  „vodové“ zmrzliny (typ „calipo“) *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Následuje prudký pokles cukru v krvi

(hypoglyké (hypoglykémie) Náhlé výkyvy hladiny krevní glukózy zvyšuje zátěž organismu a riziko vzniku cukrovky a nemocí kardiovaskulárního systému *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

ATP T

GLUT 2  buněk slinivky břišní

ATP T

GLUT 2  buněk slinivky břišní Otevření napětím řízeného Ca2+ kanálu

Chemicky řízený KATP kanál je otevřený

Uzavření chemicky řízeného KATP kanálu

KATP Ca2+

KATP Ca2+ Akční potenciál

ATP ATP

GLUT 2

GLUT 2

ATP

ATP

Pomalý metabolizmus; málo ATP

ATP

ATP

ATP

Intenzivní Pomalý metabolizmus; málo ATP dostatek ATP !!! Více PPT: Dynamika membrán


Vezikuly s inzulinem

NÍZKÁ GLYKÉMIE


ZVÝŠENÁ NÍZKÁ GLYKÉMIE GLYKÉMIE *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

ATP T

Inzulinový receptor

GLUT 2  buněk slinivky břišní Otevření napětím řízeného Ca2+ kanálu Uzavření chemicky řízeného KATP kanálu


KATP

Receptor-Enzym má dvě části: Receptorová část leží vně membrány, enzymatická na vnitřní straně membrány. Vazbou ligandu na Vnější receptorovou část se aktivuje vnitřní, enzymatická (katalytická) část. Ta je tvořena thyrozin kinázou.

Ligand

Ca2+


(první posel)

Akční potenciál

Výskyt na membránách svalových a tukových buněk

ATP

GLUT 2

ATP

Receptorová oblast

SEKRECE INZULINU

ATP ATP

ATP ATP

Intenzivní Pomalý metabolizmus; málo ATP dostatek ATP


ZVÝŠENÁ NÍZKÁ GLYKÉMIE GLYKÉMIE


Insulinový receptor má thyrozin kinázovou aktivitu

ATP PROTEIN


Thyrozin kináza Fosforyluje AMK tyrozin cílového proteinu (přenose fosfátové skupiny z ATP)

Oblast enzym

P



Inzulinový receptor: transdukce signálu

INTRACELULÁRNÍ štěpení sacharidů Glukóza (C6)

glykolýza

transportována přes membránu

INZULIN

ZVÝŠENÍ GLYKÉMIE po jídle Obnovení fyziologické glykémie

ATP

2x

Pyruvát (3C) (3C) Pyruvát

Laktát (3C) GLUKÓZA


ODBOURÁNÍ GLUT4

CO2 Acetyl CoA ADP

2x

ATP

GLUT 4

Krebsů Krebsův cyklus

elektron s vysokou energií vázaný na NADH

(přenašeč pro glukózu)

CO2

FADH2

Signální dráha inzulinu k membránovému váčku s GLUT 4 přenašeči

(redukovaná f.)

NAD+ FAD (oxid.f.)

Elektronový transportní

řetězec


ADP

36-38x

ATP ATP ATP ATP ATP

O2

GLUT 4

ATP

ATP ATP ATP

H2O

Diabetes I typu

Přemístění váčku k membráně a zabudování glukózových přenašečů do membrány

váček

Fyziologický stav *Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

Inzulinová rezistence: diabetes II typu ZVÝŠENÍ GLYKÉMIE po jídle Zůstává ZVÝŠENÍ GLYKÉMIE

ZVÝŠENÍ GLYKÉMIE po jídle Zůstává ZVÝŠENÍ GLYKÉMIE

NADBYTEK inzulinu

NEDOSTATEK inzulinu GLUKÓZA

GLUKÓZA



GLUT 4

GLUT 4

Nedostatečná stimulace Inzulinového receptoru


GLUT 4

Nedostatečný signál

váček

Glukózové přenašeče nejsou transportovány do membrány v důsledku NEDOSTATEČNÉHO SIGNÁLU


Nedostatečná stimulace inzulinového receptoru


DIABETES I typu IDDM (insulin dependent diabetes mellitus)

GLUT 4

Nedostatečný signál

váček

Glukózové přenašeče nejsou transportovány do membrány v důsledku NEDOSTATEČNÉHO SIGNÁLU


DIABETES II typu IIDM (insulin independent diabetes mellitus)

dl

Recommend Documents