HORMONSKA REGULACIJA METABOLIZMA

HORMONSKA

REGULACIJA

METABOLIZMA

HORMONSKA

REGULACIJA

METABOLIZMA

METABOLIZAM

- Definicija

- Bazalni metabolizam

- Faktori od uticaja:

- Zastupljenost skeletnih mišića u ukupnoj telesnoj

masi

- Uzrast i pol

- Hormoni

- Ishrana

- Fizička aktivnost

PANKREAS

Izvodni kanal žučne kese

Izvodni kanal pankreasa

Tanko crevo (duodenum)

Pankreas

Egzokrine ćelije

Endokrine ćelije

Langerhans ostrvca

Alfa ćelije sekretuju glukagon.

D ćelije sekretuju somatostatin.

Beta ćelije sekretuju insulin, amilin.

ULAZNI SIGNAL/PUT

IZLAZNI SIGNAL/PUT

RECEPTOR (SENZOR)

EFEKTOR

ODGOVOR

POVRATNA SPREGA

Fiziološki refleks

Unet obrok

Istezanje zida GIT

Mehano-

receptori

Prisustvo

ugljenih hidrata

u lumenu GIT

Endokrine

ćelije tankog

creva Aktivnost

senzornih

neurona

CNS

GLP-1

GIP

ćelije

pankreasa Parasimpatički

sistem

Digestija i

apsorpcija

[AK]

u plazmi [Glukoze]

u krvi

cells

of pancreas

KLJUČ: Stimulus

Senzor

Ulazni signal

Integrišući centar

Izlazni signal

Efektor

Tkivni odgovor

Sistemski odgovor

FIGURE QUESTION

What is the neurotransmitter

and receptor for

parasympathetic output

at ?

ZADATAK: Pratiti molekul glukoze od ulaska u usnu duplju do ulaska u beta ćeliju pankreasa. Navesti delove digestivnog i cirkulatornog sistema (kategorije krvnih sudova, delove srca, zalistke) kroz koje molekul glukoze prolazi na putu do svog odredišta.

usna duplja

Lumen jednjaka

Lumen želuca

Lumen tankog creva

Apikalna membrana enterocita

Bazolateralna membrana enterocita

Kapilari tankog creva

Hepatična portna vena

Kapilari u jetri

Hepatična vena

Donja šuplja vena

Desna pretkomora/ trolisni zalistak

desna komora/ plućni zalistak

Plućna arterija/ Plućni kapilari

Plućna vena/ leva pretkomora

Mitralni zalistak/

leva komora

Aortni zalistak /aorta/arterije/kapilari

beta ćelija

© 2013 Pearson Education, Inc.

Ca2+

Ca2+

Egzocitoza i sekrecija insulina.

ATP

Ca2 ulazi u ćeliju.

Ca2+

Ca2+ ATP Glukoza

GLUT transporter

ATP Depolarizacija otvara kanal za Ca.

ATP KATP se zatvara. Visoka koncentracija glukoze u krvi.

Metabolizam se intenzivira.

Glikoliza i ciklus limunske kiseline

Unet obrok

Istezanje zida GIT

Mehano- receptori

Prisustvo ugljenih hidrata

u lumenu GIT

Endokrine ćelije tankog

creva Aktivnost senzornih neurona

CNS

GLP-1 GIP

ćelije pankreasa Parasimpatički

sistem

Digestija i apsorpcija

[AK] u plazmi

[Glukoze] u krvi

cells of pancreas

KLJUČ: Stimulus

Senzor

Ulazni signal

Integrišući centar

Izlazni signal

Efektor

Tkivni odgovor

Sistemski odgovor

FIGURE QUESTION What is the neurotransmitter and receptor for parasympathetic output at ?

Sekrecija INSULINA

U sklopu fiziološkog refleksa, sekrecija insulina predstavlja: A) Stimulus B) Ulazni signal C) Izlazni signal D) Odgovor E) Ništa od navedenog

ZADATAK: Pratiti molekul insulina od izlaska iz ćelije pankreasa do vezivanja za receptor na ciljnoj ćeliji. Navesti kategorije krvnih sudova i delove srca, i ostale organe kroz koje insulin prolazi na putu do svog odredišta.

kapilari

venule

vene

Desna pretkomora i komora

Plućna arterija/arteriola

Plućni kapilari Plućna venula/vena

Leva pretkomora i komora

aorta

arterija

arteriola

kapilar Receptor na ciljnoj

ćeliji

Menja se ćelijski metabolizam

DEJSTVO INSULINA NA EFEKTORSKU ĆELIJU

Insulin Vanćelijska

tečnost

jedro

Transkripcioni

faktori promene

metabolizma

Transport

aktivnost

Sekundarni

glasnici

IRS IRS

GLUT4

Aktivnost

enzima ili

P

DEJSTVA INSULINA NA ADIPOCIT I SKELETNI MIŠIĆ

MEMBRANSKI TRANSPORT

ĆELIJSKI METABOLIZAM

UGRADNJA GLUT4

OLAKŠANA DIFUZIJA ↑↑

SINTEZA GLIKOGENA

SINTEZA PROTEINA

SINTEZA LIPIDA

EFEKTI INSULINA U JETRI:

-Sinteza glikogena.

-Sinteza lipida.

-Sinteza proteina

v

v

ULAZNI SIGNAL/PUT

IZLAZNI SIGNAL/PUT

RECEPTOR (SENZOR)

EFEKTOR

ODGOVOR

POVRATNA SPREGA

ZADATAK : Povećanje koncentracije glukoze u krvi detektuju β ćelije pankreasa i u krv izlučuju hormon insulin. Insulin zatim deluje na sve ćelije u organizmu koje na svojoj membrani imaju receptor za insulin (npr. mišićne ćelije, ćelije masnog tkiva, itd.). Te ćelije reaguju na dejstvo insulina ugradnjom glukoznih transportera u svoju membranu. Glukoza zatim olakšanom difuzijom kroz transportere ulazi u efektorske ćelije, a koncentracija glukoze u krvi se smanjuje.

Ulogu stimulusa u ovom fiziološkom refleksu ima povećanje koncentracije glukoze u krvi, koje u β ćelijama pankreasa dovodi do povećanja koncentracije ATP. Ćelije pankreasa, u svojstvu integrišućeg centra, u krv izlučuju hormon insulin. Insulin predstavlja izlazni signal i deluje na sve ćelije u organizmu koje na svojoj membrani imaju receptor za insulin. Efektorske ćelije (npr. mišićne ćelije, ćelije masnog tkiva, itd.) reaguju na dejstvo insulina ugradnjom glukoznih transportera u svoju membranu. Glukoza zatim olakšanom difuzijom kroz transportere ulazi u efektorske ćelije. Ugradnja glukoznih transportera u membranu efektorskih ćelija predstavlja ćelijski, a smanjenje koncentracije glukoze u krvi sistemski odgovor na dejstvo insulina. Uklanjanje glukoze iz krvi deluje kao negativna povratna sprega kojom se sekrecija insulina iz pankreasa smanjuje.

Koje ćelije predstavljaju izuzetak po načinu ulaska/transporta glukoze i

odsustvu fosforilacije glukoze u citosolu?

© 2013 Pearson Education, Inc.

Na+-K+-ATPza pumpa Na+ izvan ćelije i održava nisku Koncentraciju Na+ u citosolu.

Glu

Glu [Glukoza]niska

Lumen bubrega ili creva

Apikalna membrana

Epitelna ćelija

Basolateralna membrana

Vanćelijska tečnost

[Glukoza] visoka

[Glukoza] niska Glu

Glu Na+

Na+ [Na+] visoka

[Na+] niska

Na+

Na+

K+

K+

GLUT transporter omogućava olakšanu difuziju Glu u vanćelijsku tečnost

Na+- glukozni simporter unosi Glu nasuprot koncentracionom

gradijentu

PANKREAS

Izvodni kanal žučne kese

Izvodni kanal pankreasa

Tanko crevo (duodenum)

Pankreas

Egzokrine ćelije

Endokrine ćelije

Langerhans ostrvca

Alfa ćelije sekretuju glucagon.

D ćelije sekretuju somatostatin.

Beta ćelije sekretuju insulin, amilin.

RAZLIČITA

OBRADA

PRIMARNOG

TRANSKRIPTA

A-ćelije

pankreasa

L-ćelije

GIT

PROGLUKAGON

ENDOKRINI ODGOVOR NA HIPOGLIKEMIJU

[GLU]

u krvi

[AK]

u krvi

Glukagon Insulin

JETRA

Glikogenoliza Glukoneogeneza Ketoni

Dugotrajna hipoglikemija

Mišići,

masno tkivo

Laktati, piruvati,

aminokiseline Masne kiseline

ćelija

pankreasa

ćelije

pankreasa

Negativna

povratna sprega

Za potrebe mozga i

perifernih tkiva

[GLU]

u krvi

Šta se dešava sa sekrecijom insulina i glukagona nakon obroka bogatog proteinima i siromašnog ugljenim hidratima?

A) Insulin raste, glukagon opada

B) Insulin raste, glukagon raste

C) Insulin opada, glukagon raste

D) Insulin opada, glukagon opada

OBROK BOGAT

PROTEINIMA

[AK] U PLAZMI RASTE

BETA ĆELIJE PANKREASA

INSULIN

SINTEZA PROTEINA

UGRADNJA GLUT

HIPOGLIKEMIJA

ALFA ĆELIJE PANKREASA

GLUKAGON

GLUKONEOGENEZA RAZGRADNJA GLIKOGENA

x

INSULIN GLUKAGON

MESTO SINTEZE

β ĆELIJE PANKREASA α ĆELIJE PANKREASA

HEMIJSKA STRUKTURA PEPTID PEPTID

TRANSPORT U CIRKULACIJI

RASTVOREN U PLAZMI RASTVOREN U PLAZMI

POLUŽIVOT

4 DO 6 MINUTA 4 DO 6 MINUTA

CILJNO TKIVO JETRA, SKELETNI MIŠIĆI, ADIPOZNO TKIVO

JETRA

LOKACIJA RECEPTORA NA/U CILJNOJ ĆELIJI

MEMBRANSKI MEMBRANSKI

EFEKAT NA ĆELIJSKOM NIVOU

MEMBRANSKI TRASNSPORT, SINTEZA NOVIH ENZIMA I

MODIFIKACIJA POSTOJEĆIH

SINTEZA NOVIH ENZIMA I MODIFIKACIJA POSTOJEĆIH

SLIČNOSTI I RAZLIKE

INTERAKCIJE HORMONA • Sinergizam: efekat dva ili više hormona na određeni parametar

je veći od proste sume svakog od pojedinačnih hormona.

1 + 1 > 2

• Permisivnost: hormon A je neophodan da bi hormon B mogao

da ispolji svoj potpun efekat. Pri tome hormon A ne utiče direktno

na dati parametar.

1 + 1 = 1

• Antagonizam: hormoni imaju suprotne efekte na dati parametar.

1 + 1 = 0

Koja tvrdnja je tačna u vezi sa

interakcijama hormona

prikazanih na grafiku?

A) Kortizol je permisivan u

odnosu na glukagon.

B) Kortizol ima antagonističko

dejstvo u odnosu na

glukagon i adrenalin.

C) Glukagon, kortizol i

adrenalin deluju

sinergistički.

D) Adrenalin je permisivan u

odnosu na glukagon.

E) Ništa od navedenog nije

tačno.

GLUKAGON+ADRENALIN+KORTIZOL

GLUKAGON+ADRENALIN

ADRENALIN

KON

CEN

TRA

CIJ

A G

LUKO

ZE U

KR

VI

KORTIZOL GLUKAGON

Vreme