11. Energiestoffwechsel

• reguliert über Insulin und Glucagon

• Nahrungsüberschuss: Energiespeicher bilden

  —> Lipide und Glucose felangen aus dem Darm in den Blutkreislauf

  —> Leber: füllt Glycogenspeicher mit Glucose, wandekt die Lipide zu Triglyceriden um, die dann ins Fetgewebe eingespeist werden

  —> Gehirn: verwertet die Glucose und gibt CO2 ab

  —> Muskeln: füllt Glycogenspeicher auf unf gibt CO2 ab

• Hunger: Energiespeicher verwerten

  —> Leber: Setzt Glucose aus dem Glycogenspeicher frei und nutzt AS zur Glucoseproduktion, welche dann vom Gehirn verbraucht werden kann

  —> Fettgewebe: setzt Triglyceride frei die von der Leber zu Ketonkörpern umgewandelt werden

  —> Muskeln: Ketonkörper und Fettsäuren werden als Energieform verwendet und es entsteht CO2 Aminosäuren aus den Proteinspeichern werden freigesetzt für die Leber

• Peptid aus 29 AS

• Proglucagon wird je nach gewebe durch die Pscks (Prohormon-Convertasen) zu verschiedneen Peptidhormonen gespalten

• Psck2 produziert Glucagon

• Psck1/3 produziert GLP-1

• 𝛼-Zellen des Pankreas

• wird reguliert über das Glucoselevel und dem Nervensystem reguliert

  —> auch über ß-Zellen

  —> wenig Glucose, viel Glucagon

• Glucagon verstärkt sich selber (Glucagonrezeptor (GPCR))

  —> bei wenig Glucose wird der cAMP Weg in den 𝛼-Zellen aktiviert und die PKA sorgt für die Glucagonfreisetzung

• Bei hoher Glucosekonzentration wird die Glucagonsekretion durch Somatostatin und Insilin inhibiert

  —> ein G-Protein inhibiert die Adenylatcyclase (Somatostatin)

  —> PDE3B verringert die cAMP Konzentration (Insulin)

• Aktivierung der Adenylatcyclase, Aktivierung der Triglyceridlipase (Lipolyse)

  —> Freisetzung der freien Fettsäuren

• Aktivierung der Adenylatcyclase

  —> Stimmulierung der Glycogenabbaus und Freisetzung von Glucose = Gluconeogenese (a)

  —> Hemmung der Glycogensynthese (b)

a)

b) GSK3 inhibiert die Glucogensynthase

• Citratzyklus

• Gluconeogenese

• bei Hunger und bei Fettfütterung

• Ketonkörper dienen als Energielieferanten

  —> Durch Aktivierung der Glykoneogenese durch Glucagon wird Oxalacetat verbraucht und steht deshalb nicht als Akzeptor für Acetyl-CoA zur Verfügung

Der Blutzuckerspiegel muss auf Werte unter 4,4 mM Glukose sinken

Fett-reiche Ernährung

• β-Hyroxybutyrat und Acetoacetat oder die Säureform dieser Substanzen bezeichnet man als Ketonkörper

Adrenalin erhöht den Blutzuckerspiegel über den Adenylatcyclase/cAMP-Weg

• besteht aus zwei Ketten, die über Disulfidbrücken verbunden sind

• Insulineinheit:

  —> International übereinstimmende Beschreibung der Wirkung des Insulins

  —> Eine internationale Einheit (I. E.) entspricht der Wirkung eines Standardpräparates von 0,0455 mg Insulin

• ß-Zellen

  —> wird in ß-Zellen synthetisiert und in Vesikeln gespeichert

  —> Dosisabhängige Insulin-Freisetzung

1. Translokation und Abspaltung des Signalpeptids

   —> Prä-Proinsulin —> Proinsulin

2. Proteinfaltung

3. Transport in den Golgi Apparat

4. Bildung sekretorischer Vesikel

5. Abspaltung des C-Peptids mit Carboxypeptidase E

   —> Proinsulin —> Insulin

6. Sekretion von Insulin und C-Peptid

   —> C-Peptid Nachweis zur Beurteilung der körpereigenen Restsekretion bei Diabetikern: C-Peptid und Insulin liegen in den Vesikeln im äquimolaren Verhältnis vor

• über den Glucosespiegel

  1. Glucose wird über den GluT-2 Transporter in die Zelle transportiert

  2. beim Glucoseabbau entsteht ATP, welches die ATP abhängigen K+-Kanäle Blockiert

     —> abbau über die Glucokinase, welche erst ab einem bestimmten Schwellenwert Glucose abbaut = nur bei hoher Glucose Konzentration!

  3. Depolarisation: spannungsabhängige Ca2+ Kanäle öffenen sich und Ca2+ strömt ein

  4. Vesikel mit Insulin werden augeschüttet

• auch über gastrointestinale Hormone reguliert, die die Insulinausschüttung stimmulieren

• Bei geringen Glycosekonzentrationen erfolgt die Membran-Depolarisation ohne Schließung des K+-Kanals

• Depolarisation durch positiv geladenen Aminosäuren oder Symport von AS und Na+