Açlık – Tokluk Biyokimyası

Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.


GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir–Açılan sayfadan indirebilirsiniz–

Önizleme ;

 

Açlık-Tokluk Biyokimyası
Genel Bakış
Normal bir yemekten sonraki 2-4 saatlik periyod, emilim evresidir.
Bu dönem boyunca, plazma glukoz, aa ve TAG düzeyinde geçici artışlar görülür.
Pankreas, yükselen glukoz ve aa düzeylerine insülin ­, glukogan ¯ yanıt verir.
İnsülin/glukagon oranının artması ve dolaşımdaki substratların kolayca sağlanabilir olması, sindirimden sonraki  2-4 saati, TAG, glikojen ve protein sentezinin artmasıyla karakterize anabolik bir periyoda dönüştürür.
Emilim periyodu boyunca, hemen hemen bütün dokular, yakıt olarak glukoz kullanırlar.
Beslenme durumunda enzim değişiklikleri
Arametabolitlerin, metabolik yolların içinden akışı dört mekanizmayla kontrol edilir.
Substratların bulunabilirliği
Enzimlerin allosterik aktivasyon ve inhibisyonu
Enzimlerin, kovalent modifikasyonu
Enzim sentezinin (gen ekspresyonu) artışı ve baskılanması
Allosterik etkiler
Allosterik değişiklikler, genellikle hız belirleyici reaksiyonlarda yer alırlar.
Yemekten sonra fosfofruktakinazın allosterik aktivatörü olan fruktoz 2,6 bisfosfat arttığı için glikoliz uyarılır.
Fruktoz 2,6-bisfosfat, fruktoz 1,6-bisfosfataz’ı inhibe ederek glukoneogenezi baskılar.
Enzimlerin kovalent modifikasyonu (KM)
Enzimlerin, serin, threonin veya tirozin birimlerine fosfat grupları takılması veya ayrılmasıyla gerçekleşmektedir.
Beslenme durumunda, KM’la düzenlenen enzimlerin çoğu, defosforile ve aktiftirler.
Bu olayın üç istisnası vardır (defosforile ve inaktif):
Glikojen fosforilaz,
hormona duyarlı lipaz,
fruktoz bifosfat fosfataz 2
Enzim sentezinin artması ve baskılanması
Varolan enzim moleküllerinin etkinliğinin değiştirilmesinden çok, aktif bölgelerin
sayısı artmış veya azalmış olmaktadır.
Beslenme durumunda, insülin düzeyinin yükselmesi, anabolik metabolizmada yer alan enzimlerin sentezinin artmasıyla sonuçlanır.
Karaciğer
Karaciğer, yegane besin işleme ve dağılım yeridir.
Yemekten sonra, karaciğer kanın içerdiği emilmiş besinlerle dolar ve pankreasın insülin sekresyonu artar.
Emilim periyodu boyunca, karaciğer, kh, lipid ve aa’lerin çoğunu alır.
Bu besinler, daha sonra, metabolize edilir, depolanır veya diğer dokulara gönderilir.
KC karbonhidrat metabolizması
Karaciğer normalde glukoz kullanan bir dokudan çok, glukoz üreten bir dokudur.
Kh içeren bir yemekten sonra bir glukoz tüketicisi haline gelir.
Portal sistem her 100 g glukozun 60 g’ını tutar.
KC’e glukoz taşınması insülinden etkilenmemektedir.
Glukozun hepatik metabolizmasının artış mekanizmaları
Glukoz fosforilasyonunun artması: Glukokinaz devreye girer.
Glikojen sentezinin artması: Glikojen sentaz aktive olur.
HMP yolu aktivasyonunun artması: G6P’ın artışı ve NADPH’ın lipogenezde aktif kullanımı HMP’ı uyarır.
Glikolizin artması: KC’de glikolitik mekanizma sadece kh’dan zengin bir yemekten sonraki dönemde önemlidir. Fosfofruktokinaz ve piruvat kinaz aktive olur.
Glikoneogenezin azalması: Piruvat karboksilaz ve fruktoz 1,6 bifosfataz inaktive olur.
KC yağ metabolizması
Yağ asidi sentezi artar: KC yağ asitlerinin de novo sentezi için başlıca dokudur. Substratların bulunuşu ve Asetil KoA karboksilazın aktivasyonuyla oluşur.
TAG sentezi artar: Gliserol 3P, glikolizden, yağ açil KoA, asetil KoA’dan de novo sentezle ya da KC’e gelen şilomikron artıklarından sağlanır. KC, TAG’ü VLDL halinde paketler ve kana salar.
KC aminoasit metabolizması
Aminoasit yıkımı artar: KC’in protein sentezinde kullanabileceğinden daha fazla aa bulunur.
Artan aa’ler
  1. Diğer dokulardaki protein sentezinde kullanılmak üzere kana salınır.
  2. Deaminasyona uğrar. Karbon iskeletleri ara metabolitlere yıkılır.
Karaciğerin dallı zincirli aminoasitleri yıkma kapasitesi sınırlıdır.
Protein sentezi artar: Proteinler depolanamadığından glikojen veya TAG’e dönüştürülürler. Bir önceki emilim sonrası dönemde yıkılan proteinlerin yerini almak üzere hepatik protein sentezinde artış olur.
Yağ Dokusu Kh metabolizması
Glukoz transportu artar.
Glikoliz artar: TAG sentezi için gliserol fosfat sağlar.
HMP yolu aktivitesi artar: Bu yolda üretilen NADPH yağ asidi sentezi için gereklidir.
Yağ dokusu yağ metabolizması
Yağ asidi sentezinin artması: Aç bir insanın yeniden beslenmesi dışında yağ dokusunda de novo sentez başlıca yol değildir.
Yağ asitlerinin çoğu diyetteki yağlardan ve daha az miktarda VLDL’den sağlanır.
TAG sentezinin artması: Şilomikron ve VLDL’den lipoprotein lipaz etkisiyle yağ asitleri sağlanır.
Yağ dokusunda gliserol kinaz enzimi eksiktir. Gliserol 3P, glikolizden sağlanır.
TAG yıkımının azalması: Yüksek insülin düzeyi hormona duyarlı lipazın defosforile ve inaktif kalmasına neden olur.
İskelet kası Kh metabolizması
Glukoz transportu artar: Glukoz, glukoz 6P’a fosforillenir ve hücrenin enerji ihtiyacını karşılamak üzere metabolize olur.
Glikojen sentezi artar: Glikoz 6P’ın varlığı ve yüksek insülin/glukagon oranı glikojen sentezini uyarır.
İskelet kası yağ metabolizması
Şilomikron ve VLDL’den lipoprotein lipaz etkisiyle yağ asitleri sağlanır.
İyi beslenme durumunda başlıca enerji kaynağı glukozdur, yağ asitleri ikinci sırada gelir.
İskelet kası aa metabolizması
Protein sentezi artar: Bir önceki emilim sonrası dönemde yıkılan proteinleri yerini koyar.
Dallı zincirli aminoasitlerin alımı artar: Kas valin, lösin ve izölösinin başlıca yıkım yeridir. Bunlar kasta protein sentezinde veya enerji kaynağı olarak kullanılır.
Beyin
Beynin yakıt ihtiyaçlarına özel bir öncelik verilir.
Enerji sağlayan maddeler kan beyin bariyerini geçebilmelidir.
Normalde glukoz başlıca yakıttır.
Beyinde günde yaklaşık 140 g glukoz CO2 ve suya metabolize edilir.
Beyinde glikojen deposu bulunmadığından kan glukozu kullanılır.
Beyin anlamlı miktarda TAG deposuna sahip değildir. Yağ asitleri kan-beyin bariyerini etkin olarak geçemezler.
Açlığa genel bakış
Besinlerin yokluğunda plazma glukoz, aa ve TAG seviyeleri düşer.
İnsülin salınımı azalır, glukagon artar.
TAG, glikojen ve protein yıkımıyla karakterize katabolik peryod ortaya çıkar.
Katabolik peryotta substratların dokular arasındaki alışverişi iki öncelik tarafından yönlendirilir:
  1.Glukoza bağımlı dokuların ihtiyacı için plazma glukoz seviyelerinin normal sınırlarda sürdürülmesi
  2.Diğer dokuların ihtiyacını karşılamak için adipoz dokuda yağ asitlerinin ve KC’de keton cisimlerinin harekete
Yakıt depoları
Proteinlerin sadece 1/3’ü hayati fonksiyonları tehlikeye sokmadan enerji üretiminde kullanılabilir.
Açlıkta enzim değişiklikleri
Toklukta olduğu gibi 4 mekanizma ile kontrol edilir ve genellikle tokluğa terstir.
Açlıkta kovalent modifikasyonla düzenlenen enzimlerin çoğu (3 enzim hariç) fosforile ve inaktiftirler.
Açlıkta substratlar diyetle alınmadığından dokuların yıkımıyla sağlanır.
KC karbonhidrat metabolizması
Glukoza bağımlı dokuların enerji ihtiyacını karşılamak için  önce glikojenoliz, sonra glikoneogenez yolunu kullanır.
Açlıkta kan glukoz düzeyinin düşmesi glukagon salınımının artmasına neden olur.
Yüksek glukagon/insülin oranı KC glikojen depolarını harekete geçirir.
KC glikojeni açlığın 10-18. saatlerinde biter.
Glikoneogenez artar: Glikoneogenez için gerekli karbon iskeletleri aa’ler, gliserol ve laktat tarafından sağlanır.
Son yemekten 4-6 saat sonra başlar ve KC glikojen depoları tamamen tükenince aktif hale gelir.
KC yağ metabolizması
Yağ asidi oksidasyonu artar.
Keton cisimlerinin sentezi artar: Açlığın ilk günlerinde anlamlı miktarda keton cismi sentezi başlar.
Açlıkta dolaşımda keton cismi bulunması önemlidir.
Birçok doku yakıt olarak kullanır.
Aa karbon iskeletlerinin glukoneogeneze gidişi azalır. Esansiyel protein kaybı yavaşlar.
Açlıkta yağ dokusu
Yağ hücresine glukoz taşınımı ve daha ileri metabolizması baskılanmıştır. Bu nedenle yağ asidi ve TAG sentezi azalır.
TAG yıkımı artar: Katekolaminler hormona duyarlı lipazın aktivasyonu ve TAG’ün daha ileri hidrolizini artırırlar.
Yağ asidi salınımı artar: Yağ asitleri kanda albümine bağlanarak bir çok dokuya yakıt olarak taşınırlar. Gliserol KC tarafından glikoneogenezde kullanılır.
Yağ asidi alımı azalır: Açlıkta yağ dokusunun lipoprotein lipaz aktivitesi düşüktür.
Açlıkta İskelet Kası
Hücre içine glukoz girişi ve daha ileri metabolizması baskılanmıştır.
İlk 2 hafta yağ asitleri ve keton cisimlerini kullanır. 3. haftadan sonra keton cismi kullanımı azalır, nerdeyse tamamen yağ asitleri kullanılır.
Açlığın ilk birkaç gününde hızlı bir kas protein yıkımı vardır. (Alanin ve glutamin en önemli glikoneojenik aa’lerdir)
Açlıkta Beyin
Açlığın ilk günlerinde beyin yakıt olarak sadece glukoz kullanmaya devam eder.
Uzamış açlıkta plazma keton cisimleri belirgin düzeyde yükselir ve beyin tarafından yakıt olarak kullanılır.

Bir Cevap Yazın