Mindmap-Galerie Biochemie und Molekularbiologie – Integration und Regulation des Stoffwechsels
People's Medical Publishing House, 9. Auflage „Biochemie und Molekularbiologie“, Kapitel 10: Metabolismus-Integration und -Regulation Mind Map, einschließlich der Integrität des Stoffwechsels, der wichtigsten Wege der Stoffwechselregulation und der Stoffwechseleigenschaften wichtiger Gewebe und Organe im Körper.
Bearbeitet um 2023-11-04 17:54:46Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Stoffwechselintegration und -regulation
Stoffwechselintegrität
Stoffwechselvorgänge im Körper sind zu einem Ganzen vernetzt
Stoffwechselintegrität
Der Stoffwechsel verschiedener Stoffe läuft gleichzeitig ab. Der Stoffwechsel verschiedener Stoffe ist miteinander verbunden und voneinander abhängig und bildet ein einheitliches Ganzes.
gemeinsamer Stoffwechselpool
Bei der Nutzung von Nährstoffen für den Stoffwechsel unterscheidet der Körper nicht zwischen Nährstoffen aus unterschiedlichen Quellen.
Sowohl körpereigene als auch körpereigene Nährstoffe, die über die Nahrung aufgenommen werden, bilden einen gemeinsamen Stoffwechselpool.
Der Stoffwechsel im Körper befindet sich in einem dynamischen Gleichgewicht
Vielfalt der Stoffwechselwege von Nährstoffen
Synthese
Wenn es erworben wird, wird es umgewandelt (verbraucht)
abbauen
Bei Verbrauch rechtzeitig Nachschub besorgen
Es kommt weder zu einer Akkumulation noch zu einem Abbau intermediärer Metaboliten
Das durch oxidative Zersetzung erzeugte NADPH liefert die für den Anabolismus erforderlichen Reduktionsäquivalente
NADPH entsteht hauptsächlich aus dem Pentosephosphatweg von Glucose
Bedeutung
Oxidations- und Reduktionsreaktionen verbinden
Stoffstoffwechsel und Energiestoffwechsel hängen miteinander zusammen
Stoffwechselintegrität von drei Hauptnährstoffen
häufige Zwischenmetaboliten
Acetyl-CoA
Gemeinsame Stoffwechselwege
Tricarbonsäurezyklus
Oxidative Phosphorylierung
gängige Form der Energiespeicherung
ATP
Energieversorgungswinkel
Die drei Hauptnährstoffe können einander ersetzen und ergänzen, sie schränken sich aber auch gegenseitig ein.
Priorität der Energieversorgung
Konzentrieren Sie sich auf Zucker und Fett und versuchen Sie, den Proteinkonsum einzusparen
Reihenfolge der Energieversorgung
Glykogen (50 % bis 70 %), Lipide (10 % bis 40 %), Protein
Der Zucker-, Lipid- und Proteinstoffwechsel ist über intermediäre Metaboliten miteinander verbunden
Sie werden durch gemeinsame Zwischenmetaboliten, den Tricarbonsäurezyklus und biologische Oxidation miteinander verbunden und umgewandelt.
Glukose kann in Fettsäuren umgewandelt werden
Wenn die aufgenommene Zuckermenge den Energieaufwand übersteigt
Fettsäuren können im Körper nicht in Glukose umgewandelt werden
Glycerin kann unter der Wirkung der Glycerinkinase in Glycerinphosphat und dann in Zucker umgewandelt werden, aber die Menge ist im Vergleich zu Acetyl-CoA, das durch die Zersetzung großer Mengen an Fettsäuren im Fett entsteht, sehr gering.
Zucker wird in Lipide umgewandelt
Glukose und die meisten Aminosäuren können sich ineinander umwandeln
Die meisten Aminosäuren werden desaminiert, um entsprechende α-Ketosäuren zu bilden, die über den Gluconeogeneseweg in Zucker umgewandelt werden können.
Klassifizierung von Aminosäuren
ketogene Aminosäuren
Leucin, Lysin
glykogene Aminosäuren
Glucogene und ketogene Aminosäuren
Isoleucin, Phenylalanin, Tyrosin, Threonin, Tryptophan
Zwischenprodukte des Zuckerstoffwechsels können aminiert werden, um bestimmte nicht-essentielle Aminosäuren zu produzieren
Pyruvat - Alanin
Oxalacetat – Asparaginsäure
Alpha-Ketoglutarat-Glutaminsäure
Arginin, Histidin und Prolin können zunächst in Glutaminsäure umgewandelt werden, und durch weitere Desaminierung entsteht α-Ketoglutarat, das dann über Oxalacetat und Phosphoenolpyruvat in Glucose umgewandelt wird.
Umwandlung zwischen Zucker und Protein
Aminosäuren können in eine Vielzahl von Lipiden umgewandelt werden, Lipide jedoch kaum in Aminosäuren
Aminosäuren können in Lipide umgewandelt werden
synthetisches Fett
Aminosäureabbau → Acetyl-CoA → Fettsäure → Fett
Cholesterin synthetisieren
Aminosäureabbau → Acetyl-CoA → Cholesterin
Synthetische Phospholipide
Decarboxylierung von Serin zu Ethanolamin, Methylierung von Ethanolamin zu Cholin
Serin ist der Rohstoff für die Synthese von Serinphospholipiden
Ethanolamin ist der Rohstoff für die Synthese von Cephalin
Cholin ist der Rohstoff für die Synthese von Lecithin
Lipide können nicht in Aminosäuren umgewandelt werden
Lediglich Glycerin im Fett kann xenobiotisch in Glukose und einige nicht-essentielle Aminosäuren umgewandelt werden, die Menge ist jedoch sehr gering
Proteine werden zu Lipiden
Einige Aminosäuren und Pentosephosphate sind Rohstoffe für die Synthese von Nukleotiden
Base
Rohstoffe für die De-novo-Synthese von Pyrimidinbasen
Asparaginsäure
Glutaminsäure
eine Kohlenstoffeinheit
Syntheserohstoffe auf Purinbasis von Grund auf
Glycin
Asparaginsäure
Glutamin
eine Kohlenstoffeinheit
Pentosephosphat
Abbauprodukte des Glukosepentosephosphatweges
Proteine und Zucker werden in Nukleinsäuren umgewandelt
Stoffwechselstörungen einer Substanz können Stoffwechselstörungen anderer Substanzen verursachen
Hauptwege der Stoffwechselregulation
Stoffwechselregulation auf tertiärer Ebene
Stoffwechselregulation auf zellulärer Ebene
Wird hauptsächlich durch die Regulierung wichtiger Enzymaktivitäten erreicht
strukturelle Basis
Subzelluläre Strukturgrundlagen des Stoffstoffwechsels und seiner Regulation
Verschiedene Stoffwechselenzyme sind in Kompartimenten innerhalb der Zellen verteilt
Gluconeogenese
Zytoplasma, Mitochondrien
Fettsäureoxidation
Zytoplasma, Mitochondrien
Häm-Synthese
Zytoplasma, Mitochondrien
Harnstoffsynthese
Zytoplasma, Mitochondrien
Bedeutung
Durch diese kompartimentierte Verteilung von Enzymen können Interferenzen zwischen verschiedenen Stoffwechselwegen vermieden werden, sodass Systeme im gleichen Stoffwechselweg funktionieren können Enzymatische Reaktionen können reibungsloser und kontinuierlicher ablaufen, was nicht nur die Geschwindigkeit der Stoffwechselwege erhöht, sondern auch die Regulierung erleichtert.
Grundlegend
Die Aktivität wichtiger Enzyme bestimmt die Geschwindigkeit und Richtung des gesamten Stoffwechselwegs
Durch Schlüsselenzyme katalysierte Reaktionseigenschaften
① Katalysiert häufig die erste Schrittreaktion oder die Reaktion am langsamsten Verzweigungspunkt eines Stoffwechselwegs. Seine Aktivität kann die Gesamtgeschwindigkeit des gesamten Stoffwechselwegs bestimmen.
② Katalysiert häufig Einwegreaktionen oder Nichtgleichgewichtsreaktionen und seine Aktivität kann die Richtung des gesamten Stoffwechselwegs bestimmen
③Die Enzymaktivität wird nicht nur durch Substrate kontrolliert, sondern auch durch eine Vielzahl von Metaboliten oder Effektoren.
Methoden zur Regulierung der Schlüsselenzymaktivität (Änderung der Molekülstruktur oder des Enzymgehalts des Enzyms)
Schnelle Anpassung
Einstufung
allosterische Anpassung
Prinzip
allosterischer Effekt
Einige niedermolekulare Verbindungen können spezifisch an bestimmte Teile außerhalb des aktiven Zentrums des Enzymproteinmoleküls binden und so die Konformation des Enzymproteinmoleküls und damit die Enzymaktivität verändern.
Mechanismus
Die regulatorische Untereinheit enthält eine „Pseudosubstrat“-Sequenz
Die „Pseudosubstrat“-Sequenz kann die Bindung der katalytischen Untereinheit an das Substrat verhindern und die Enzymaktivität hemmen; die Bindung des Effektors an die regulatorische Untereinheit führt dazu, dass sich die Konformation der „Pseudosubstrat“-Sequenz ändert, wodurch die katalytische Untereinheit freigesetzt wird um seine katalytische Wirkung auszuüben. Wenn cAMP PKA aktiviert
Konformationsänderungen von Enzymen
Der allosterische Effektor bindet an die regulatorische Untereinheit, was dazu führen kann, dass die Tertiär- und/oder Quartärstruktur des Enzymmoleküls zwischen der „T“-Konformation (fester Zustand, inaktiv/geringe Aktivität) und der „R“-Konformation (entspannter Zustand, aktive/hohe Aktivität), wodurch die Enzymaktivität beeinflusst wird. Sauerstoff reguliert Hb
allosterischer Effektor
Substrate, Endprodukte, andere niedermolekulare Metaboliten
Bedeutung
Die allosterische Regulation koordiniert den Metabolismus einer Substanz mit den entsprechenden Stoffwechselbedürfnissen und dem Metabolismus verwandter Substanzen
Die Rückkopplungshemmung von Stoffwechselendprodukten (Rückkopplungshemmung) ist eine Schlüsselenzyme im Reaktionsweg, um zu verhindern, dass zu viele benötigte Produkte produziert werden
Die allosterische Regulierung ermöglicht eine effiziente Energienutzung und vermeidet Verschwendung durch übermäßige Produktion.
Durch die allosterische Regulation können verschiedene Stoffwechselwege miteinander koordiniert werden
Verordnung über chemische Veränderungen
Prinzip
Die enzymatische kovalente Modifikation moduliert die Enzymaktivität
Die kovalente Modifikation ist reversibel
Enzymatische kovalente Modifikationen gibt es in vielen Formen
Phosphorylierung und Dephosphorylierung
Acetylierung und Deacetylierung
Methylierung und Demethylierung
Adenylierung und Deadenylierung
andere
Die chemische Modifikation von Enzymen hat einen Kaskadenverstärkungseffekt
Merkmale
Die durch chemische Modifikationen regulierten Schlüsselenzyme haben zwei Formen: inaktive (oder niedrige) Aktivität und aktive (oder hohe) Aktivität. Kovalente Modifikationen und gegenseitige Transformationen werden durch die beiden Enzyme katalysiert.
Die chemische Modifikation eines Enzyms ist eine enzymatische Reaktion eines anderen Enzyms, die eine starke Spezifität und Verstärkungswirkung hat.
Phosphorylierung und Dephosphorylierung sind die häufigsten enzymatischen chemischen Modifikationsreaktionen. Sie wirken schnell und haben Verstärkungseffekte. Sie sind kostengünstige Möglichkeiten, die Enzymaktivität zu regulieren.
Enzyme, die kovalente Modifikationen katalysieren, unterliegen häufig einer allosterischen Regulierung und chemischen Modifikation und sind an die Hormonregulierung gekoppelt, um eine Kaskadenreaktion aus Signalmolekülen, Signaltransduktionsmolekülen und Effektormolekülen zu bilden.
Dasselbe Enzym kann sowohl durch allosterische Regulierung als auch durch chemische Modifikation reguliert werden
Merkmale
Ändern Sie die Enzymaktivität, indem Sie die molekulare Struktur des Enzyms ändern und dadurch die Geschwindigkeit der enzymatischen Reaktion ändern
langsame Anpassung
Merkmale
Ändern Sie den intrazellulären Enzymgehalt, indem Sie die Synthese- oder Abbaurate von Enzymproteinmolekülen ändern und dadurch die Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen ändern.
Synthese
Induziert oder unterdrückt die Genexpression von Enzymproteinen, um den Enzymgehalt zu regulieren
Induktor
Oftmals ein Substrat o.ä
Degradierung
Ändern Sie die Abbaurate von Enzymproteinen, um den Enzymgehalt zu regulieren
Repressor
oft Metaboliten
zwei Wege
lysosomales proteolytisches Enzym
unspezifischer Abbau
ATP-abhängiger Ubiquitin-Proteasom-Weg
spezifischer Abbau
Konstitutives (Typ-)Enzym
Merkmale
Die Konzentration ist zu jedem Zeitpunkt und unter allen Bedingungen grundsätzlich unverändert und nahezu konstant
Beispiel
Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH)
verwenden
Als interne Referenz zur Untersuchung von Genexpressionsänderungen
Stoffwechselregulierung des Hormonspiegels
Hormone regulieren den Stoffwechsel der Zielzellen über spezifische Rezeptoren
Membranrezeptorhormon
Regulierung des Stoffwechsels durch Transmembransignale
Insulin
Wachstumshormon
Gonadotropin
Schilddrüsenstimulierendes Hormon
Schilddrüsenhormone
Katecholamine
andere
intrazelluläres Rezeptorhormon
Modifizieren Sie die Genexpression und regulieren Sie den Stoffwechsel durch Hormon-intrazelluläre Rezeptorkomplexe
Steroide
Thyroxin
andere
Stoffwechselregulierung auf ganzer Ebene
Basiskonzept
Unter der Führung des Nervensystems reguliert es die Hormonausschüttung und integriert durch Hormone verschiedene Stoffwechselprozesse verschiedener Gewebe und Organe, um eine Gesamtregulierung zu erreichen, die sich an Zustände wie Völlegefühl, Fasten, Hunger, Überernährung, Stress usw. anpasst und den Gesamtstoffwechsel aufrechterhält Gleichgewicht.
Der Stoffwechsel der drei Hauptsubstanzen des Körpers im gesättigten Zustand hängt von der Zusammensetzung der Nahrung ab
gemischte Mahlzeit
Der Körper baut hauptsächlich Glukose zur Energiegewinnung ab
Unzerbrochene Glukose wird teilweise zu Leberglykogen und Muskelglykogen zur Speicherung synthetisiert; ein Teil wird in der Leber zu Triglyceriden synthetisiert und in Form von VLDL zu Fett und anderen Geweben transportiert.
Ein Teil des absorbierten Triglycerids wird von der Leber in endogenes Triglycerid umgewandelt und der größte Teil davon wird zur Umwandlung, Speicherung oder Nutzung in das Fettgewebe, die Skelettmuskulatur usw. transportiert.
Mäßig erhöhter Insulinspiegel
Gerichte mit hohem Zuckergehalt
Teilweise Glukosesynthese, Muskelglykogen und Leberglykogen und VLDL
Der größte Teil der Glukose wird direkt zum Fettgewebe, zur Skelettmuskulatur, zum Gehirn und zu anderen Geweben transportiert und zur Speicherung oder Nutzung in zuckerfreie Substanzen wie Triglyceride umgewandelt.
Der Insulinspiegel wird deutlich erhöht und der Glucagonspiegel verringert
proteinreiche Mahlzeit
Die Glykogenolyse der Leber füllt den Blutzuckerspiegel wieder auf
Die Leber produziert aus Aminosäuren Glukose, um den Blutzuckerspiegel wieder aufzufüllen
Einige Aminosäuren werden in Triglyceride umgewandelt
Einige Aminosäuren werden auch direkt zur Skelettmuskulatur transportiert
Mäßig erhöhter Insulinspiegel und erhöhter Glucagonspiegel
fettreiche Mahlzeit
Die Glykogenolyse der Leber füllt den Blutzuckerspiegel wieder auf
Aminosäuren im Muskelgewebe werden abgebaut und in Pyruvat umgewandelt, das zur Leber transportiert wird, wo es in Glukose umgewandelt wird, um den Blutzuckerspiegel wieder aufzufüllen.
Die aufgenommenen Triglyceride werden hauptsächlich zu Fett, Muskelgewebe usw. transportiert.
Während das Fettgewebe absorbierte Triglyceride aufnimmt, spaltet es Fett teilweise auch in Fettsäuren auf und transportiert sie zu anderen Geweben.
Die Leber oxidiert Fettsäuren und produziert Ketonkörper
Der Insulinspiegel sinkt und der Glucagonspiegel steigt
Der nüchterne Stoffwechsel des Körpers ist durch Glykogenolyse, Gluconeogenese und mäßige Fettmobilisierung gekennzeichnet.
Definition von Fasten
Bezieht sich normalerweise auf 12 Stunden nach einer Mahlzeit, der Insulinspiegel im Körper sinkt und der Glucagonspiegel steigt.
6 bis 8 Stunden nach einer Mahlzeit
Das Leberglykogen beginnt abzubauen, um den Blutzuckerspiegel wieder aufzufüllen
16 bis 18 Stunden nach einer Mahlzeit
Das Leberglykogen ist bald erschöpft, die Gluconeogenese füllt den Blutzuckerspiegel wieder auf
Mäßiger Anstieg der Fettmobilisierung, Freisetzung von Fettsäuren
Die Leber oxidiert Fettsäuren und produziert Ketonkörper, die hauptsächlich Muskelgewebe versorgen.
Zersetzen Sie einige Aminosäuren in der Skelettmuskulatur, um Rohstoffe für die Glukoneogenese in der Leber zu ergänzen
Bei Hunger oxidiert und zersetzt der Körper hauptsächlich Fett zur Energiegewinnung.
Nach einem kurzzeitigen Hungern wird die Energiezufuhr zur Zuckeroxidation reduziert und die Fettmobilisierung verbessert.
Definition
Normalerweise bedeutet dies, dass man 1 bis 3 Tage lang nichts isst
Spezifische Stoffwechselregulation
Der Körper wechselt von der hauptsächlichen Glukoseoxidation zur Fettoxidation: Mit Ausnahme von Gehirngewebezellen und roten Blutkörperchen verringern Gewebezellen die Aufnahme und Nutzung von Glukose und erhöhen die Aufnahme und Nutzung von Fettsäuren und Ketonkörpern.
Verbesserte Fettmobilisierung und erhöhte Ketonkörperproduktion in der Leber: Etwa 25 % der durch die Fettmobilisierung freigesetzten Fettsäuren werden in der Leber oxidiert, um Ketonkörper zu erzeugen
Die Glukoneogenese in der Leber ist erheblich gesteigert (150 g/Tag): Der stärkste Anstieg erfolgt zwischen 16 und 36 Stunden nach dem Fasten. Die Rohstoffe bestehen hauptsächlich aus Aminosäuren, einige auch aus Milchsäure und Glycerin.
Der Proteinabbau in der Skelettmuskulatur wird verbessert: Etwas später wird die Fettmobilisierung verbessert. Aminosäureanomalie zur Bildung von Glykogen
Langanhaltender Hunger kann Organschäden verursachen und sogar lebensbedrohlich sein
Definition
Bezieht sich auf das Nichtessen für mehr als 3 Tage
Spezifische Stoffwechselregulation
Die Fettmobilisierung wird weiter verbessert: Es werden große Mengen an Ketonkörpern produziert und das Gehirn verwendet Ketonkörper mehr als Glukose. Muskelgewebe verwertet Fettsäuren
Reduzierter Proteinabbau: reduzierte Freisetzung von Aminosäuren
Die Glukoneogenese ist deutlich reduziert (im Vergleich zum kurzfristigen Hungern): Milchsäure und Glycerin werden zu den Hauptrohstoffen für die Glukoneogenese in der Leber. Die renale Glukoneogenese ist deutlich gesteigert und entspricht nahezu der der Leber
Stress erhöht den Katabolismus im Körper
Stressdefinition
Der Körper oder die Zellen reagieren auf innere und äußere Umweltreize mit einer Reihe unspezifischer Reaktionen. Zu diesen Reizen gehören Vergiftungen, Infektionen, Fieber, Traumata, Schmerzen, große Mengen körperlicher Betätigung oder Angst.
Stresszustand
Unter Stress werden sympathische Nerven erregt, das Nebennierenmark und die kortikalen Hormone werden stärker ausgeschüttet, der Glucagon- und Wachstumshormonspiegel im Plasma steigt und die Insulinsekretion nimmt ab, was zu einer Reihe von Stoffwechselveränderungen führt.
Spezifische Stoffwechselregulation
Stress erhöht den Blutzucker
Sorgen Sie für die Energieversorgung des Gehirns und der roten Blutkörperchen
Stress fördert die Fettmobilisierung
Versorgt Gewebe wie Herzmuskel, Skelettmuskel und Nieren mit Energie
Stress erhöht den Proteinabbau
Die Freisetzung von Alanin und anderen Aminosäuren aus der Skelettmuskulatur nimmt zu, der Abbau von Aminosäuren wird beschleunigt und die Stickstoffbilanz ist negativ
Fettleibigkeit ist das Ergebnis eines Stoffwechselungleichgewichts, das durch mehrere Faktoren verursacht wird
Fettleibigkeit ist ein zunehmender Risikofaktor für viele schwere chronische Krankheiten
Die Energieaufnahme, die über einen längeren Zeitraum den Verbrauch übersteigt, führt zu Fettleibigkeit
Überschüssige Energie, die als Fett gespeichert wird, ist die Hauptursache für Fettleibigkeit
Eine Funktionsstörung der appetitanregenden Hormone verursacht Fettleibigkeit: Leptin, Cholecystokinin (CCK), Alpha-Melanostimulierendes Hormon (α-MSH) usw.
Eine abnormale Verstärkung der appetitanregenden Hormonfunktion führt zu Fettleibigkeit: wie Ghrelin, Neuropeptid Y
Adiponektinmangel bei adipösen Patienten
Adiponektin
Erhöhen Sie AMP in Zielzellen und aktivieren Sie AMP-aktivierte Proteinkinase
Verursacht eine nachgeschaltete Phosphorylierung des Effektorproteins
Fördert die Aufnahme und Oxidation von Fettsäuren durch die Skelettmuskulatur
Hemmt die intrahepatische Fettsäuresynthese und Gluconeogenese
Fördert die Glukoseaufnahme und Glykolyse durch Leber und Skelettmuskulatur
Insulinresistenz führt zu Fettleibigkeit
Stoffwechseleigenschaften wichtiger Gewebe und Organe im Körper
Die Leber ist das Zentrum und Zentrum des Stoffwechsels des menschlichen Körpers
Kann Glukose, Fettsäuren, Glycerin und Aminosäuren zur Energiegewinnung verbrauchen, aber keine Ketonkörper verwerten
Obwohl die Leber große Mengen Fett synthetisieren kann, kann sie kein Fett speichern. Das von den Leberzellen synthetisierte Fett wird dann zu VLDL synthetisiert und ins Blut abgegeben.
Die Leber verfügt auch über Stoffwechselvorgänge wie die Gluconeogenese und die Produktion von Ketonkörpern.
Das Gehirn nutzt hauptsächlich Glukose zur Energiegewinnung und verbraucht große Mengen Sauerstoff.
Glukose- und Ketonkörper sind die wichtigsten Energiestoffe des Gehirns
Glukose ist die Hauptenergiequelle und täglich werden etwa 100 g verbraucht. Fettsäuren können nicht verwertet werden und bei unzureichender Glukoseversorgung werden Ketonkörper eingesetzt
Das Gehirn verbraucht bis zu einem Viertel des gesamten Sauerstoffverbrauchs des Körpers
Das Gehirn verfügt über spezifische Aminosäuren und seinen Stoffwechselregulationsmechanismus
Die Anreicherung von Aminosäuren im Gehirn ist begrenzt
Das Myokard kann eine Vielzahl von Energiestoffen nutzen
Das Myokard kann eine Vielzahl von Nährstoffen und deren Stoffwechselzwischenprodukten als Energie nutzen
Das Herz gewinnt Energie hauptsächlich durch aerobe Oxidation von Fettsäuren, Ketonkörpern und Milchsäure und führt selten eine Glykolyse durch.
Das Myokard lehnt die Verwendung von Glukose im gesättigten Zustand nicht ab. Es verbraucht einige Stunden nach einer Mahlzeit oder bei Hunger Fettsäuren und Ketonkörper und verbraucht während oder nach dem Training Milchsäure.
Kardiomyozyten sind reich an Cytochromen und Mitochondrien sowie an LDH1, das sich positiv auf die Laktatoxidation zur Energieversorgung auswirkt.
Die Art und Weise, wie Kardiomyozyten Nährstoffe abbauen, um Energie zu liefern, ist hauptsächlich aerobe Oxidation.
Kardiomyozyten sind reich an LDH1, Myoglobin, Cytochrom und Mitochondrien
Die Skelettmuskulatur nutzt Muskelglykogen und Fettsäuren als Hauptenergiequelle
Verschiedene Arten von Skelettmuskeln erzeugen Energie auf unterschiedliche Weise
roter Muskel
Es verbraucht viel Energie, ist reich an Myoglobin- und Cytochromsystemen und verfügt über eine starke Fähigkeit zur oxidativen Phosphorylierung.
weiße Haut
Geringer Energieverbrauch, hauptsächlich durch Fermentation zur Energiegewinnung
Die Skelettmuskulatur passt sich unterschiedlichen Energieverbrauchszuständen an und wählt unterschiedliche Energiequellen aus
Direkte Energie: ATP
Kreatinphosphat: kann schnell Energie übertragen und ATP erzeugen
Ruhezustand: Hauptsächlich aerobe Oxidation von Muskelglykogen, Fettsäuren und Ketonkörpern
Intensive körperliche Betätigung: Die Energieversorgung aus der anaeroben Glykolyse wird stark erhöht
Laktatzyklus: Integration der Gluconeogenese- und Muskelglykolysewege
Fettgewebe ist ein wichtiges Gewebe zur Speicherung und Mobilisierung von Triglyceriden
Der Körper speichert die aus den Mahlzeiten aufgenommene Energie hauptsächlich im Fettgewebe
Nahrungsfett
Wird als CM zur Lagerung ins Fettgewebe transportiert
Nahrungszucker
Es wird hauptsächlich zur Leber transportiert, in Fett umgewandelt und zur Speicherung in Form von VLDL ins Fettgewebe transportiert. Teilweise in Fettspeicherung in Adipozyten umgewandelt
Wenn man hungrig ist, ist es hauptsächlich auf die Zersetzung von im Fettgewebe gespeichertem Fett zur Energiegewinnung angewiesen.
Die Nieren führen die Gluconeogenese und die Produktion von Ketonkörpern durch
Nierenmark
Keine Mitochondrien, Energiegewinnung hauptsächlich durch Glykolyse
Nierenrinde
Verlässt sich hauptsächlich auf die aerobe Oxidation von Fettsäuren und Ketonkörpern zur Energiegewinnung
Unter normalen Umständen ist die renale Glukoneogenese nur die Menge an Glukose, die durch die hepatische Glukoneogenese produziert wird. 10 %. Bei Langzeithunger (5–6 Wochen) kann die renale Glukoneogenese bis zu 1 Tag dauern 40 g, fast gleich der Menge der Gluconeogenese