Az intermedier anyagcsere alapjai. Szénhidrátok anyagcseréje. Bevezetés az intermedier anyagcserébe. Metabolikus kontroll alapelvei.

A katabolizmus és anabolizmus energetikájának kapcsolata Tápanyagok (energiában gazdag állapot) Szénhidrátok, zsírok, fehérjék Katabolizmus Végtermékek (energia szegény termékek) CO2, H2O, NH3) ADP + Pi, NAD+, NADP+ FAD ATP, NADH, NADPH FADH2 Kémiai energia Anabolizmus Makromolekulák Fehérjék, poliszaccharidok, Lipidek, nukleinsavak Prekurzor molekulák Aminosavak, cukrok Zsírsavak, nitrogéntartalmú bázisok

Tápanyagok lebontása Citrát ciklus Terminális oxidáció Szénhidrátok Lipidek Fehérjék 1. Acetil-KoA képződés Acetil-KoA Citrát ciklus NADH, FADH2 2. Acetil-KoA oxidáció 2 H+ H2O CO2 Terminális oxidáció 3. Elektron transzfer + oxidatív foszforiláció ADP ATP

A glukóz felhasznalas emlos szervezetekben Glikogén Tárolás Glukóz Oxidáció (pentózfoszfát út) Oxidáció (glikolízis) Piruvat Ribóz-5-foszfát

Szénhidrátok Energiát adnak Sejtközötti kommunikáció Struktúr elemek (Sejtfelszín – specificitás) Struktúr elemek A teljes energia szükséglet legalabb 20 %-át adják (optimalisan >50%) 500 g/nap fogyasztás A szervezetben aminosavakból szintetizálódnak Hiányuk à ketózis, acidózis (diabetes mellitus)

Napi átlagos energiabevitel (felnőtt) A teljes energia %-a Táplálék 1985 Új ajánlások Zsír 36 30 Fehérje 16 15 Szénhidrát 45 55

A szénhidrátok emésztése és felszívódása Táplálékban Poliszacharidok Diszacharidok Monoszacharidok Poliszacharidok Glikogén – állati eredetű: a-1,4; a-1,6 Keményítő – növényi Amilóz: a-1,4 Amilopektin: a-1,4; a-1,6 Diszacharidok Szacharóz (szukróz, nádcukor): glukóz – fruktóz (1-2) Laktóz (tejcukor): galaktóz – glukóz (ß-1,4)

Amilopektin bontja: a-amiláz (nyál, pancreas) Elágazás a(1-6) Bontja: a(1-6) glikozidáz Limit dextrin

A szénhidrátok emésztése és felszívódása Táplálékban Poliszacharidok Diszacharidok Monoszacharidok Poliszacharidok Glikogén – állati eredetű: a-1,4; a-1,6 Keményítő – növényi Amilóz: a-1,4 Amilopektin: a-1,4; a-1,6 Diszacharidok Szacharóz (szukróz, nádcukor): glukóz – fruktóz (1-2) Laktóz (tejcukor): galaktóz – glukóz (ß-1,4)

glukóz, galaktóz, fruktóz Portális keringés Keményítő Glikogen Cellulóz Laktóz Szacharóz szájüreg a-amiláz gyomor alacsony pH, nyál, amiláz működése leáll pancreas a-amiláz a-limit dextrinek maltóz maltótrióz laktóz szukróz cellulóz vékonybél oligoszacharidázok diszacharidázok glukóz, galaktóz, fruktóz Portális keringés cellulóz

Emésztés Szájüreg: Nyálmirigyek a-amiláz -a-1,4 kötések (a-1,6 és láncvégi a-1,4 nem) pH optimum: 6.7 –gyomorban leáll

Emésztés Vékonybél: Pancreas a-amiláz Keletkezik: Maltóz Maltótrióz a-limit dextrinek (~ 8 glu a-1,4 + a-1,6)

Emésztés Bélhámsejtek (luminális membrán) Oligoszacharidáz .a-limit dextrinek Diszaccharidáz Maltáz Maltóz Maltotrióz Laktáz: b-galaktozidáz Glukóz Galaktóz - Szacharaz Glukoz Fruktoz

Emésztés A laktáz hiánya: tej intolerancia Szaharáz Laktóz felszaporodás a bélben Hányinger, diszkonfort Hasmenés (ozmózis) Elsődleges laktóz intolerancia: Genetikai Ázsiában, Afrikában gyakori Másodlagos laktóz intolerancia: Mucosa sejtek károsodása Szaharáz nagy feleslegben

glukóz, galaktóz, fruktóz Portális keringés Keményítő Glikogen Cellulóz Laktóz Szacharóz szájüreg a-amiláz gyomor alacsony pH, nyál, amiláz működése leáll pancreas a-amiláz a-limit dextrinek maltóz maltótrióz laktóz szukróz cellulóz vékonybél oligoszacharidázok diszacharidázok glukóz, galaktóz, fruktóz Portális keringés cellulóz

Glukóz, galaktóz: Fruktóz: Felszívódás Na+ kontranszport Na +-tól független facilitált diffuzió

Felszívódás: Glukoz, Galaktoz – Na+ kotranszport Intestinális epitél sejt Kapilláris Lumen GluT2 Glu, Gal SGLT Glu, Gal Na+ K+,Na+-ATP-áz ADP + Pi Na+ Na+ ATP Fruktóz Fruktóz GluT5 Gyors cukor pótlás Só – víz pótlás SGLT – sodium-glucose transporter

Na+ - glukóz kotranszporter (SGLT) SGLT1 – enterocita SGLT1, SGLT2 – vese proximális tubulus SGLT1 Nagy affinitás (Km ~ 0,35 mM) Na+ - glukóz 2:1 Másodlagos aktív transzport SGLT1 mutáció Glukóz, galaktóz malabszorpció (GGM) Ritka genetikai betegség Újszülött korban végzetes diarrhea – teljes Glu, Gal megvonás Gén család ~ 30 Kb. 13 transzmembrán szakasz Cukor, aminosavak, urea, vitaminok transzportja