Tema 5 - Sistema muscular + Problema 5 (només text) (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura regulació del metabolisme
Profesor M.S.
Año del apunte 2015
Páginas 20
Fecha de subida 15/01/2016
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 5 – EL SISTEMA MUSCULAR 24-3-15 Què farem en el múscul? És la maquina que converteix energia química a mecànica.
Interaccions entre vies de àcids grassos i glucosa (un be escàs), ho estudiarem. Situació del múscul pot ser en repòs i en exercici.
Tipus de fibres musculars   Fibres 1  vermelles, lentes, més aeròbiques Fibres 2 blanques, ràpid, més irrigació, mes anaeròbiques o Diferents subtipus… els diferencia al seva activitat bioquímica i/o metabòlica Les cèl·lules musculars són allargades, tenen molts nuclis, tenen els sarcòmers capaços de generar una contracció.
El que determina tenir més unes o altres són factors genètics i el entrenament que es realitzi.
Amb l’entrenament es pot modificar, tenir una mica de les dues coses.
Cicle de Krebs Tant si arribem amb la beta oxidació o amb la PDH… s’arriba al cicle de Krebs. La velocitat del cicle és al entorn de 8 cicles de Krebs micromol/min/gram El cicle de Krebs el limitarà més, té més oxalacetat, limitarà més. Que hi hagi més o menys significa més o menys capacitat per oxidar Acetil-CoA, però un cop agafat depèn de la velocitat del cicle. La velocitat dependrà, senzillament, de la energia que es necessiti (nivells ADP-ATP i nivells NADH i NAD+). Si els nivells de NADH són alts el cicle de Krebs baixarà, ja que amb el cicle ja obtenim NADH Després el calci, activadora de tots aquests enzims. Quan captàvem el calci del citosol, s’activava una DH. Al múscul amb la contracció puja el calci, pujarà al mitocondri i s’activarà el sistema (més Krebs).
Qualsevol d’aquests intermediaris manté els seus nivells. Si derivem un i el derivem cap a una altra via, que passarà amb la resta d’intermediaris? El cicle de Krebs baixarà molt, perquè a partir d’un obtinc els altres i si baixen els intermediaris per més Acetil Co A i NAD que hi hagi baixarà, ja que són limitants. Amb el cicle de la urea passarà el mateix Esq = repòs Dr = contracció Krebs & β-oxidació La relació entre Krebs i cadena respiratòria està lligat. Ara cal veure com lliguem això amb la beta oxidació… a vegades funciona una i altres la altra.
Entra acil, un pool de coenzim A. La Acil-CoA no entra directament sinó que hi ha mecanismes com la carnitina. Finalment dona acil-CoA, que es relacionarà amb Krebs i les necessitats energètiques.
Per la beta oxidació calen àcids grassos, d’on els traurà?    Teixit adipós, lipòlisi que els àcids grassos que viatgen per la sang units a la albúmina. Al gràfic representat amb NEFA.
Petites reserves de TAG endògens que via lipòlisi els passarà a NEFA.
La tercera via son les lipoproteïnes, QM i VLDL que dependrà de la activitat LPL que hi hagi.
LPL al múscul (cortisol) Veurem que quan pugen un no té perquè pujar l’altre. La insulina fa augmentar nivells de LPL en teixit adipós i en múscul no. Perquè?? Quin és el mecanisme per el qual activa la LPL en el teixit adipós? Insulina  receptor  SERBP  PPARgamma  dimeritzen receptors del retinoid. EN EL MUSCUL NO HI HAN PPARSgamma. Per tant, el que ens servia pujava en el teixit adipós al múscul no ens serveix. Respecte a la maquinaria de transducció, tot i que els dos tenen receptors de insulina, en els dos hi ha al translocació de insulina, veiem com en el teixit adipós hi ha la presencia dels PPARs gamma i això al múscul no passa.
En el dejuni veiem que la LPL en el teixit adipós baixa. La LPL baixa en el dejuni, hi han reserves energètiques. Apart de entendre el metabolisme energètic, que té la seva lògica, quan anem al mecanisme general hi han interaccions entre un teixit i l’altre.
En el múscul sembla que un dels estímuls més clars per a la expressió de la LPL són els glucocorticoides 25/3/15  Un dels aspectes que coneixem mes de la regulació de LPL són els nivells de cortisol. La expressió de LPL al múscul segueix patrons com els de cortisol, així que a l'investigar es va veure que era perquè interactuaven bé.
El cortisol, que ens desperta pel mati, fa que hi hagi més disponibilitat de àcids grassos, així que quan ens despertem ja te més energia. Pene.
Per tant el múscul està captant energia de les VLDL. Té més sentit que vagin al múscul que al teixit adipós.
Transferència d’Acil-CoA En relació al estat d’oxidació tenim un pool de coA dins i fora del mitocondri, així com CPT (carnitina palmiotil transferasa), 1 i 2, tot i que podem trobar CAT1-2 o CATo-i .
Carnitin acil transferase.
CPT1 trenca CoA, que s'allibera, i uneix carnitina, així que es forma acil carnitina, que entra . I pct 3 fa el reves, per sortir.
Un cop dins, es dona la beta oxidació. Es forma un NADH i un FADH per volta de krebs, que va a cadena respiratòria.
I l'acetil està unit a CoA QUEEEEE que beta oxidació necessita coa, NAD i FAD.
Si l'acetil coa no s’usa per krebs vol dir que krebs no funciona massa i per tant no falta energia, i llavors perquè vols beta oxidació? La beta oxidació és depenent de tot això.
En el múscul la beta oxidació està relacionada amb la oxidació. En el fetge pot haver-hi beta oxidació més independentment, però pot haver-hi escapatòria: que fa el fetge a partir de la beta oxidació? Cossos cetònics.
Què més regula la beta oxidació? La presencia d'acils al mitocondri, cosa que com es regula? es evident que han d’entrar així que la regulació estarà a la entrada. Sabem que el malonil CoA és un inhibidor de la CPT1. Si pugen els nivells de maloni CoA, CPT para. Si baixen, no tindrem aquest bloqueig i els acils podran entrar.
Com es forma el malonil coa? En la primera relació de la lipogènesis. Ho fa la ACC (acetil coa carboxilasa)- en el múscul tenim la ACC beta.
En principi el múscul no expressa FAS (sintasa dels àcids grassos). Això vol dir que el múscul no fa lipogènesis. Llavors perquè te ACC? Que la funció de la ACC beta al múscul no és per la lipogènesis, sinó que forma malonil CoA per regular la beta oxidació. I llavors que fa amb el malonil? La malonil coa descarboxilasa que ens passa de malonil coa a acetil coa. I aquests dos els controla AMPK. La AMPK fosforilava la ACC en teixit adipós, per no fer lipogènesis quan necessitem energia.
En aquest cas, inhibeix ACC i activa MCD. Llavors tira la beta oxidació, cosa lògica perquè si hi ha AMPK hi ha demanda energètica.
La AMPK esta format per tres subunitats, : La alfa pot ser fosforilada, per dos quinases diferents. I quan esta fosforilada, si a més hi ha demanda energètica, pugen els nivells de AMP, i quan AMPK fosforilada i unida a AMP és quan és més activa, tot i que hi ha situacions intermitges.
S'ha vist que aquestes fosfatases van fent, es a dir que la podem tenir fosforilada i les fosforilases van desfosforilant. I s'ha vist que si els nivells de AMP pugen, i s'uneixen a AMPK, això fa que les fosforilases siguin menys eficients, per tant en tindrem més en la forma més activa.
Per tant aquest enzim cal recordar-ho ! Parlarem molt de la AMPK La capacitat de obtenir energia dels àcids grassos arriba al 65% de VO2 max. El VO2 ens permetia saber la energia que gastàvem i de on.
La capacitat de usar energia de àcids grassos arriba al 65% màxim de VO2 max. Però a partir d'aquí cada cop és més baix.
Perquè és més ràpida en el 65%? Perquè estem fent exercici aeròbic de alta intensitat.
La glucosa ens aporta mes energia per minut. Més que els àcids grassos. Llavors l'oxigen s'anava a glucosa.
La glucosa pot a entrar al múscul per diferents transportadors: GLUT4 (està intracel·lular i per insulina es transloca) i altres que poc o molt poden ajudar.
Entra glucosa: que pot passar? Pot , un cop es Glucosa 6 P, anar a glicogen o anar a piruvat.
I un cop arribem a piruvat podem passar a lactat en condicions anaeròbiques o quan mengem, pot anar a mitocondri i passar amb PDH a acetil coa p amb la PC anar a OAA. .
el primer que ens trobem es amb el transport, que tenim GLUTs 1,3,4 ,i 11. El que marca la diferencia més considerable és si GLUT4 està dins o fora. GLUT4 es pot translocar cap a fora per acció de la insulina. I si mengem , hi haurà insulina, surt glut4, i el múscul agafa glucosa.
A mesura que capti glucosa baixa la glucosa en sang i la insulina, fins a arribar a la normoglucèmia.
Apart d’això, l’exercici físic també provoca una translocació de GLUT4, independentment dels nivells de insulina.
Arriba la insulina, activa PI3K, i això fa que surti GLUT4. Quan en contracció, hi ha una sortida de calci, i a més i estic en exercici, això puja els nivells de AMP, que activa AMPK que també fa que surtin GLUTs4 cap a fora.
(Ca, AMPK i algo més).
GLUT4 es pot translocar a diferents zones de membrana, cosa que sabem segons la composició. La insulina quan s'uneix amb el seu receptor activa PI3 kinasa, que pot translocar tot tipus de Glut4 (és el més potent). La contracció muscular no és tan potent, però també en provoca.
Aquí tenim la AMPK, que sens activa en la contracció muscular. També es pot activar per altres substancies com leptina,... del teixit adipós. I que fa la AMK al múscul? 1 - activar la translocació de glut 4 2- fer baixar els nivells de malonil coa activant la beta oxidació 3-fosforilar la PGC1 alfa, que és un co activador que en el múscul, quan esta fosforilat, activa la biogènesis mitocondrial.
La AMPK prepara perquè el múscul Entre insulina i contracció: La insulina ho treu tot Contracció no, només un determinats clústers. Hi ha translocació de GLUT4, però hi ha diferents tipus de vesícules.
Per tant amb la contracció també surten gluts 4 però no tants. En exercici no es vol una entrada massiva de glucosa. No interessa tenir un pic de glucosa.
7-4-15 Pregunta de classe  El que fa es baixar els nivells de àcids grassos en sang, menys acúmuls ectòpics i això fa que augmenti la sensibilitat a la insulina. Al mateix temps, la AMPK en augmentar la translocació dels GLUT4 tant en múscul com teixit adipós dóna més sensibilitat a la insulina.
Si tenim problemes de resistència amb la insulina, la AMPK pot fer part del mateix efecte. La insulina a través de la PI3K passa GLUTs de diferents compartiments intracel·lular mentre la insulina nomes de I..
Vem estudiar que la glucosa 6P inhibeix a la hexoquinasa, com al glucòlisi regulada en el múscul. Com es controla la fosfofructoquinasa? D36 Hem estudiat la beta oxidació i la glucòlisi, com es regula. El múscul pot usar glucosa o àcids grassos com a font d’energia bàsicament. Ara el que cal veure es com es relacionen entre ells, quan usem uns i quan altres i perquè. Si apliquem la lògica, el múscul usarà glucosa en un esforç intens/immediat i quan hi hagi un alt nivell de glucosa en sang (encara que no necessiti energia).
En aquesta situació de repòs el consum energètic es baix. Els processos seran aeròbics, es podrà usar glucosa o àcids grassos, tot i que la despesa per unitat de temps es baixa. Tot dependrà de si estem en situació post absortiva (àcids grassos) o en absortiva, que usarà glucosa.
En aquestes situacions els nivells de glucosa en sang estan al entorn de 5mM |(post absortiu).
Aleshores, en aquesta situació el cervell usa glucosa, el fetge li aporta (bàsicament de les reserves de glicogen, i si s’acabessin de la GNG). Atès els nivells de glucosa, no hi ha secreció de insulina perquè només puja quan superem els 5mM. Sense insulina, la lipòlisi estarà activa (si no, la inhibiria). Arribaran més al múscul, en aquesta situació de nivells de glucosa normal no hi haurà transport de GLUT4. Hi haurà més ús de àcids grassos que de glucosa. El múscul té glicogen, podria usar-lo, perquè no ho fa? Ara ho veurem En aquesta situació de post absortiu sobretot estan arribant àcids grassos (NEFA de la lipòlisi units a la albúmina). Mes activitat LPL al cor que al múscul. Captació de glucosa serà baixa.
En principi, en situació de repòs en postabsortiu la Font energètica seria aquesta. Si el cor batega normal, usar àcids grassos però si és fort, doncs quant més fort, més depenen de glucosa.
Entren acids grasos, i el muscul pot usar tambe glucosa que pot venir de ___ o que capti. La quantitat de NEFA d-aquí en funcio dels que hi hagi en sang entren me so menys. A partir daquí passen a acil co a, poden esterificarse i formar acumuls de greix al muscul o acumularse la mitocnodri?? el sistema de la carnitina ah de poder funcionar. Perque puguin entrar sense problemas le malonil Coi a ha d-estar baix o alt? Baix, pero perque? Es baix perque… recordeu que la muscul tenim la acetil co a carboxilasa beta, no hi ha lipogenesi (el enz no s-expressa). Si tenom ACCbeta. Es pot regular per fosforilacio, AMOK inhibeix i ___ la activa. La acil co a es un inhibidor alosteric de ACCbeta.
Acetil Co A, que fara? Es un ___ alosteric de la PDH i la ___. Que fa el acetil co a sobre PDH? La inhibeix. Aixo vol dir que amb beta ox tindrem acetil co a i tindrem inhibida la pdh. Aixo vol dir que tindrem inhibit el pas de piruvat a acetil co a. si ja tenim acetil co a per la beta ox no te sentit gastar glucosa per cobrir necessitats energetiques? Al mateix temps ela cetil co a es un activador d ela pirvuat carboxilasa. En activarla es forma OAA, intermediari del cicle de Krebs.
Com que ha augmentat el oxalacetat, i hi ha molt acetil co a, augmentara el citrat. Com es un cicle, si augmenta un intermediari augmenten tots els altres. Poden transportar el citrat cap al citosol, no va tot d-un canto cap al altre sinó simpk,ement hi haurà mes sortida la citosol.
Krebs fara el que necessiti pero el citrat podrà sortir, si augmenten els nivells ens ortiran mes (com si fos un enzim).
Que fara el citrat al citosol? Potencia la inhibició de la ADP. Inhibirà la PFK, el citrat inhibeix el pas de fru6p a fru1,bisp. Llavors s-acumuilara la fru6p, conseqüentment la gluc6p i finalment a glucosa. com els gluts son transportadors passius i depenen de la concentració de for ai de dintre, si puja podria arribar a sortir pero en el múscul no perquè no podem passar de gluc6p a glucosa. a excepció del múscul, cada cop entraria menys glucosa CONCLUSIO si el múscul pot usar com a font energètica els acids grasos, no usara glucosa (estant en repòs, on no cal tanta energia epr unitat de temps; en estat post absortiu on hi ha poca glucosa en sang).
Quan esteme nre pos pero menjant, els nivells de lgucosa en sang estaran per sobre de 5mM.
La insulina activara lipòlisi i activar gluts4. En aquesta situació d-absortiu, al múscul arribaran menys NEFA i mes c=glucosa perquè tenim translocació de gluts4 per la insulina.
En el absortiu apart de vldl tenim el qm, que en funció de la act lpl del musucl poden aportar una certa quantitat de nefa. En el absotriu clar que hi ha acids grasos, els de la reserva i els que puguin arribar amb qm?? El us de glucosa estaria condicionada per si en funció de la lpl entren mes o menys acids grasos.
En aquesta situació, en el absortiu esta entrant molta glucosa en el múscul. Al cor hi hia mes activitat lpl i la entrada de nefa es mes potent que al múscul. Els Qm arriben mes tard. Sabem que al cort te mes activitat lpl i captara mes acids grasos. Com es regula,a ixo? Estaran entrant menys acids grasos. Tenim la insulina, perquè estem menjant: pic de glucosa i pic de insulina.
Pel seu mecanisme la fosofrila i al activa a la ACCbeta dle múscul, igual que la del tx adipós.
Per això quan mengem augmenta el malonil co a. Si tenim deficiències energètiques, llavors inhibeix la AMPK. Si augmenten els nivells de malonil, que passara amb la entrada de acids grasos? Baixa! Arriben menys pero es que tampoc s-utilitzen tants perquè la entrada al mitocondri esta inhibida.
Menys beta ox, ergo nivels de acetil co a mes baixos (tot i que sempre nhi ha, nomes que en beta ox pugen molt). Ara que casi no hi ha ebta oxidació els nivells seran mes baixos (tot i que tampoc 0). Que fara el acetil co a sobre pdh? Inhibició, i la pdh sobre___ activació.
Mateixa historia que abans pero al reves, baixaran el snivells del citrat. Activa i inhibeix.
Aquella acció activador ainhibidora em canvia. Em baixa el citrat, si ho fa, que passara? Aquest bloqueig no el tindre.
Com que també hi haurà mes glut4, estarà entrant mes glucosa. així no s-explica tot!! No podem explicarho tot. Com podem explicar que ara el múscul usara glucosa? nomes perquè ha baixat el citrat? La fructosa 6p es un activador de la PFK. El excés pot bloquejar el efecte que observem quan mengem, no nomes s-explica perquè el citrat ha baixat perquè podria continuar inhibint peor tenim glucosa 6 p...........
La fuc6p es un, a mes a mes de substrat, activador al·lostèric de la mateixa PFK. Això compensa el efecte inhibidor de la ATP Quan mengem hi ha el pic de glucosa en sang, el fetge capta poca glucosa (ja veurem perk).
La major part surt al asang,a ctiva gluts de múscul i tx adipós sobretot. En tx adipós va a cids grasos i en el múscul es metabolitza, pero no necessitem tanta energia perquè estem en repòs. Una forma de treure això es enviar el piruvat cap a lactat, llavors el lactat va sortint (el que estudiaveu el primer problema). Aquest pic es degut tant al lactat que surt dle múscul com el ___ del tx adipós. Lactat anirà el fetge i ja veurem qup[e en fa, el podrà metabolitzar molt millor que la glucosa. la relació NAD/NADH es el que relaciona el pas de glucosa a lactat.
Quan mes ràpid vagi millor, perquè així mes ràpidament passara aglucolisi i s-oxidara. Fent això e suna forma recuperant els NAD de la glucòlisi i ... es que tampoc necessites!... d-acord que dona glucosa, tens pocs perquè no en necessites tant (es una forma de treure la glucosa).
8-4-15 Parlarem de com es regula la GS (glicogen sintasa) diferencia entre fosforilasa a o b? Si esta fosforilat o no fosforilat. Fosforilada esta activa i degrada glicogen al múscul, en canvi en forma b (tmb pot degradar glicogen) pero no esta tan activa. Quan parlem de glicogen no parlem de concentració, sinó de quantitat PP1, proteïna fosfatasa 1. Es el enzim que defosforilara tots els enzims del metabolisme del glicogen. Si sabem com es regula aquest, tot el que passara amb la resta. La kinasa encarregada de fosforilarla te un nom MOLT original xDD Pasa Kinasa Aquí he representat una rosseta de glicogen amb enzims AQUI REPRESENTAT Tot el que potencii aquesta fosforilació em portara a degradar glicogen. Com es regulara la fosforilasa quinasa? Aquí tenim el PP1 i la Pasa K. Quina es la relació entre un i l-altre.
Com es regula la PP1 al múscul. La historia en relació al enz es diferent. Al múscul tenim dues subunitats, i aquestes dues poden estar unides o separades. Lògicament, si la PP1c es catralitica i la Gm es la reguladora i esta separada, esta separada de tota la rosseta del glicogen (on es trovben la Pasa a, la PAsa k...) que estaran en un cert estat de fosforilació.
Quan la part catalítica esta unida a la reguladora podrà actuar, sinó doncs al múscul no podrà actuar defosforilant. Els mecanismes que activen (de-??)fosforilació al múscul les fosforilen a totes! La reguladora te diversos llocs on ser fosforilats. El que provoca es la fosforilació de una serina 48 de la Gm Adrenalina – beta adrenalina – mes AMPc – PKA Quan tenim nomes una fosforilació induïda pe rla insulina, la estructura que queda afavoreix que s-uneixi la catalítica. En canvi quan esta doblement fosforilada s-afavoreix que estigui separat. Si la insulina afavoreix que estigui junt i la adrenalina separat, la adrenalina afavorirà fosfatasa i que els enz es puguin desfosforilar i degradar el glicogen. Sinó, doncs tot seguirà fosforilat i no es degradara.
Si es desfoforila la tindrem en forma B, per tant baixara la degradació. La glicogen sintasa també es desfosforilaran, pero en aquest cas ella serà activa. Com tots els enzims estan junts, tot es desfoforila o fosforila de cop, i per tant quan una esta activa fosforilada la altra estarà ianctiva i viceversa.
Qui fosforila la fosforilasa? La fosforilasa quinasa, Pasa K. Com es regula la Pasa K? La insulina activa PP1. Que fara la insulina en Pasa K? La inhibirà.
La adrenalina inhibeix PP1. Que fara sobre Pasa K? La activara La PAsa K la podem tenir amb mes o menys activitat: com mes activa sigui mes fosforilara a la quinasa. De que depèn? Doncs tmb aquest enz pot esta fosfo o desfosforilat. Qui fosforila i qui desfosforila? Desfosforila la desfosfatasa. La historia de la PP1 aqui la tenim! La PP1 desfosforila la PAsaK (igual que abans), i la PKA es la que la fosforila.
Si hi ha una descarrega d-adrenalina, cal afavorir la degradació de glicogen al múscul. Es fa per via proteïna kinasa a.....................
La PKA fosforila a Pasa K Enz no nomes complicat sinó que estructuralment te 4 blocs de 4 subunitats diferents. Cada bloc de 4 esta format per una subud gamma, la catalítica, la delta que es la calmodulina (proteïna que tenim normalment pr tot arreu i uneix calci). PERO en aquest cas concret la calmodulina no es que s-uneixi quan hi ha calci, sinó nque a la pròpia estructura ja hi es sempre.
Això ens esta dient que estarà regulat també per calci. Llavors te tmb alfa i beta. La PKA pot fosforilar tant la subud alfa com beta. Quan s-activa la PKA Estem mesurant la activitat de la fosforilasa quinasa quan no esta fosforilada, es mes baixa.
La activitat, tant si esta fosforilada o no, es mostra a la gràfic ano en funció de la concentració de substrat (que si que es podria tmb) en funció d ela concentració de calci. El calci tindra un paper regulador: això denota la dependència de Pasa K fosfo i desfosfo del calci En repòs la concentració de calci es (primera fletxa) i en contracció la segona. La concentració de calci es mes important que si esta fosforilat o no. El podem tenir fosforilat amb una baixa concentració de calci, llavors encara que hauria de tenir alta activitat per estar fosforilat com que hi ha poca concentració de calci fosforilara poc a la Pasa a. Podria ser que el enz no el itnguessim fosforilat, pero al haverhi calci no seria 0. La que no es tan activa tingui certa activitat. Algu podria fer al conclusió despres de tota aquesta historia.
La contracció allibera calci, senyal important perquè es degradi glicogen. Podria ser que tinguéssim descarregar d-adrenalina i estiguem immòbils? La adrenalina activara els beta adrenèrgics, pka i aquesta fosforilaria tant fosforilasa com fosfatasa quinasa i inhibiria PP1.
Jo tindria el enzim teòricament les condicions perquè fosforiles la fosforilasa. Pero si estem immòbils, que passa? Que els nivells de calci son baixos i el enzim fara poca acció.
La senyal serà una baixa da de ATP i demanda de AMP, senyal de que es necessita degradar glicogen. Encara que estigui fosforilat el Pasa a, si no hi ha demanda energètica o els nivells de glucosa6p son alts m-inhibirant alostericament això. Les hormones poden dir el que vulgui! Si la al·losteria diu una cosa ja esta. Si augmenta amp hi ha demanda energètica i m-activara pasa b, estigui fosforilat o no (sempre tindra certa activitat). Al gràfic veiem com baixa Km i per tant augment ala finitat. Tenim demanda energètica, calci i AMPc.
La insulina dirà para degradació i augmenta sintesi, la adrenalina el contrari; pero sempre dacord amb la al·losteria.
La insulina inhibeix la PAsa k, perquè activa la PP1. Llavors al activar al fosfatasa. La adrenalina i el calci activen. La demanda energètica tmb activa.
SINTESI DE GLICOGEN Forma I i la forma D de la GS (I defosfo i la D fosforilada), activa desfosfo i inactiva fosfo. Es diuen I i D enlloc de a i b perquè el que s-ho va inventar ho va posar així xDDDDDDDDDDDDDDDDD La glucosa 6p es un activador al·lostèric, a mes de un precursor. Si hi ha glucosa 6p hi ha síntesi de glicogen i punto.
La GS-D es pot fosforilar per molts residus i enzims diferents, com mes fosforilada mes inactiva. La PKA es un dels enzims, igual que abans pero enlloc de activar inhibeix Aquí apareix la PasaK!! No nomes fosforila la fosforilas sinó també la glicogen sintasa D. Una s-activara i l-altre s-inhibira. Apart d-aquestes hi ha altres quinases, com es una quinasa depenent de calci (calmodulina). Aquesta no te la calmodulina associada sinó que amb un augment de calci i llavors aquesta amb el calci unit interactua... senzillament diu que el calci també activara aquesta quinasa. Quan hi ha calci s-activa la degradació de glicogen. Tot quadra, tot en la mateixa direcció. Glicogen sintasa kinasa 3, regulada per insulina. Aleshores, que penseu que fara la insulina sobre la GSK3? La inhibirà, perquè esperem que faci reserves. Teòricament esperem que activi la síntesi de glicogen 9-4-15 Enzims que te diferents substrats. La insulina via pkb/akt fosforila i conseqüentment la inactiva. També ho poden fer per altres vies com la del mTOR, activada per AA. Implicada en diferents tipus de patologies. S-activen processos de síntesi, proliferació,etc. Això no vol dier que nomes estigui activant la glicogen sintasa. També hi ha altres factors de creixement que via les MAP kinases també poden fosforilar. Aixo es el que s-havia de dir sobre la inactivació.
Aquest enzim es le que s-inactiva en presencia de factors de creixement, el poden fosforilar diferents quinases.
Com que ja pràcticament tot us ho havia dit... tenim la GS-I (activa, la seva activitat no depèn de la presencia de glucosa6p a diferencia de la GD-D). Activa a baixes concentracions de glucosa 6p a diferencia de la GS-D. Sabem que la insulina activa la síntesi. Si activa la síntesi, afavorirà que la glicogen sintasa no estigui fosforilada. Ho fa a traves de la activació de la ATPI se-ns activa la fosforilació. Recordeu que la fosforilasa quinasa podia estar fosforilada i ___. Si tinc la PPI activa em fosforilara la quinasa i la tindre mes activa.
La insulina el que fa es potenciar mes defosforilacio i no tanta fosforilació. Afavoreix aquest estat, ergo la síntesi de glicogen. AMPc activa la PKA i la PKA afavoreix aquest estat, que sigui la GS-D menys activa. El AMPc activant la PKA fosforila PP1 i fa que sigui menys activa??? No te sentit que si hi ha adrenalina hi hagi síntesi de glicogen. Ara be, aix[o es en principi. Qui ho acaba d-afinar, es la glucosa 6P. Si pel que sigui hi ha hagut adrenalina i tenim aquesta situació i augmenten els nivells de glucosa 6P, aquest es un activador al·lostèric del enzim i podem tenir síntesi.
Hi ha la regulació covalent, pero qui acaba de determinar el que passar[a serà la al·losteria.
La glucosa entra al múscul i passa a gluc6P per la hexoquinasa, pero si pugen massa els nivells de gluc6P s-inhibeix la glucosa 6P. Conseqüentment la glucosa s-anira acumulant fins igualarse amb el exterior, on deixara d-entrar A mes a mes de com a substrat, la gluc6P es un modulador al·lostèric que facilita el pas a glicogen, i si han augmentat tant els nivells de glicogen pujaria i frenaria la entrada de glucosa.
!!! revisar relació de la part de fosfofructoquinasa 1 i com modula si es fa glicogen o no (empanadilla xd) Com afectara la anòxia en aquest esquema? El cicle de krebs estaria inhibit,l la PDH també inhibit en anòxia (falta de O2). Que li passa a la PDH? Perquè esta inhibida? Perquè el pas de NADH a NAD gracies al oxigen perquè el cicle de krebs pugui seguir; cal oxidar el NADH amb la cadena resppiratoria (la qual nomes funcionara amb presencia de oxigen). En anòxia, el ATP baixara i el AMP pujarà. A on hem parlat de la AMP? A dos llocs, quins? A quin enzim? A la fosfofructoquinasa 1: que en presencia de AMP hi hacia activitat?? El citrat s-inhibia _________ Un cop arribats a piruvat es produeix NAD que es produeix a la glucòlisi es pot recuperar...
D’on treura energia? Sabem que la AMP activara la fosforilasa, per tant degradació de glicogen. COMPTE EXAMEN Acabem el múscul, la part mes teòrica. Que passa en el múscul quan esta fent exercici físic.
Ja hem fet alguna referencia. Els acids grassos es quan estàvem en repòs. Aquí ja anirà be tot això.
Que sabe, del exercici en els ratolins? Si es similar o no. Aquí bàsicament parlarem de humans. Coneixereu coses de ratolins ene l problema. Haureu de repassar el que us he explicat. Despres haureu d-anar comparant: en humans una situació i en ratolins altres! Els NEFA dependra del greix del múscul,. El fosfat de cre\atina i el glicogen (substrats). Nefa i glucosa de la sang, nefa de VLDL o Qm. Metabolisme anaerobic tant per le us de fosfat de creatina com el pas de glucosa a lacat. Podem fer aerobic per metabolitzacio al múscul pels acids grasos, cosos cetonis. Es important el us dels cossos cetònics (KB) per si usa me so menys.
p.e. maratons, 42km. Una marató ve a ser tota la energia que gastem en un dia sencera. Aixo vol dir gastem molt intensament pero no acabarem les reserves, pero no les acabarem (com a mínim les dels glúcids). Transformació de calories a kilojules (kj). La reserva d-energia en el múscul es d-entre 4 i 5MJ (no te prou energia per fer marató, pero si per fer un esprint).
Al múscul li interesa tenir fosfoat de creatina pel que necessiti. La capacitat es limitada Estan en ordre de prioritat.
Els fosfat de creatina consumeix els protons que es generen amb Els protons aniran pujant fins que arribarem a la fatiga.
El fosfat de creatina dona ATP molt ràpid en un pas i a sobre agafa protons del medi, cosa que quan la glucosa passa a lactat n-allibera. I hi ha P de creatina i quan s-esta comensant a acabarse esta actibant la glucòlisi anaeròbica i la idra esd que amv aquesa glucòlisi s0alluiberen els protons que el P de la creatina ha alliberat Una cursa de 100m que es pot fer en unes 10s, el procés pot ser totalment anaerobic. A mesura que augmenten els metres, el metabolisme anaerboci ens va servint menys i menys, si passem a 100m es processos anaeròbics no ens serveix al 100%, per tant no poduiem usat nomes el metab anaerobic Com mes aerpbic menys potencia tenim i no es podrà córrer tant i no podem fer una cursa de 1000m, amb la mateixa velocitat de una de 10m. Mes metres, menys vleocitat Fosfat de creatina i glucosa per fer esptinr, tipus aanerobic.
A partir dels 4s comen\a a baixar la potencia, va baixant poc a poc (gràfic fins a 30s d-sprint).
Penseu que els 100m es fan en 10s El fosfat de creatina es important fins 4-5s. A partir d-aqui baixa bastant. Quan baixa el Pcreatina la glucòlisi va tenint mes importància. La glucòlisi també, arribem a la zona de fatiga.
Arribe, al global, i a mesura que va passant el temps. Aquí veiem la disponibilitat del fosfat de creatina, comen\ara la glucòlisi etc... quan es va acabant la Pcreatina la glucòlisi va fent fins que els nivell sde lactat pujant prou per acidificar.
Tant peses com els que fan sprints tenen una estructura del cos diferent als que fan resistència. Pels que fan potencia, interessa tenir massa muscular (mes possibilitat de tenir fosfat de creatina) Factors inflamatoris La tiroïdal també activa degradació Tenim tot això. Que fan? Prenen bastanta mes proteïna que els altres. Perquè volen augmentar la massa muscular d-una persona adulta? Es bastant difícil. Si enlloc de 80-90gr de proteïnes augmentaria ems el teixit adipós que el de proteïna. El que volen tenir es quants mes AA millor AL MUSCUL, pero el fetge al menjar proteïna fara filtre (sempre una petita part pot arribar al múscul). Pero amb això no hi ha prou! La activitat física activa la síntesi de ATP.
No nhi ha prou amb el menajr. Perquè la activitat física ho activa? Ara ho veurem. Nomes amb activitat física i menjar no fa molt.
Els d-elit es dopen amb anabolitzants, perquè el que fan els esteroides (la testosterona) va baixant baixant poc a poc. La testosterona es estímul molt positiu pe rla síntesi de proteïnes.
Els esteroides anabolitzants fan la mateixa funció: potenciar al síntesi de prots.
Fa anys que segons quins tipus d-sport feien les dones d-elit, es prenien hormones daquestes i apareixien caràcters sexuals masculins Fa temps al bestiar se li donava clenbuterol, que s-uneix al receptor beta i augmentava la massa muscular. Durant una temporada se-ls prenia la gent (ara esta prohibit). Per tenir mes capacitat per obtenir energia (augmentem el sistema, cla mes energia per unitat de temps).
Molta proteïna, exercici i normalment anabolitzants. A la llarga això pot causar problemes del fetge, ja que treballara mes lde compte.
Perquè l-exercici estimula la síntesi de proteïnes? El que passa es que quan es fa... això serien cèl·lules satèl·lit... múscul que no tindra edat. El que passa es que amb determinats tipus d-exercici hi ha lesions (es trenca). Evidentment, això s-ha de reparar. La menra es que aquestes cèl·lules satèl·lit (aquí coma dormides) proliferen i es fusionen reparant aquesta fibra muscular. Proliferació de les cèl·lules satèl·lit. Si fem talls del teixit podem saber si ha tingut lesions o no, perquè quan no es el cas... sabeu que les fibres musculars tenen molts nuclis? Doncs una intacte els te a la perifèria. Segon cas a la foto, tall de cèl·lules amb problemes.
Un cop s-ha reparat el dany (tercera foto) ho sabem perquè estan al costat pero en veiem alguns pel mig (venen de les cèl·lules satèl·lit que han proliferat. Això causa microtraumes que activen cèl·lules satèl·lit i proliferen, causa reacció inflamatòria que s-alliberen una sèrie de factors de creixement. S-alliberen de les mateixes celule so infiltrades de factors de creixement: aquests son els que estimulen la reparació i la síntesi de proteïna. En general si direm, no es que hagi augmentat la quanitata de cèl·lules sinó que s-han fet mes grans.
Alguns d-aquests factors que sa-lliberen de foram locals-uneixel al receptor,l activen vies semblants a la insulina (GSK38 o mTOR) activat la síntesi de proteïnes. Amb els factors locals secretats deguts al petit dany al fer exercici físic es genera mes múscul. La activitat física d- aquest tipus en ho potencia. Si aquí hi afegim els esteroides i fem que puguin arribar mes AA, tot això e sun entorn que afavoreix que amb el temps vaig augmentant la quantitat de proteïnes.
I a mes a mes de tenira quest cos, la creatina! Parlant clar, cap record mundial s-aconsegueix sense fer trampa.
13-4-15 Exercici aerobic El us d-aquests substrats varia en funció de la intensitat del exercici. D68 Quant mes alt es el consum d-oxigen (en ex aerobic) vol dir que aquest aerobic es mes intens.
Si mirem la gràfica, que passa? Doncs que quant mes xonsum d-oxigen mes glicogen del múscul (que en realitat venen de la glucosa) EL MATEIX AMB ALTRES PARAULES >( us mes d-acids grassos passem a us mes de glucosa)  Aqui teniu unes altres dades que estaria be que analitzéssiu. 45% de consum d-oxigen (moderada) i màxim. Aquí tenim una sèrie de canvis que cal analitzar: qu[e es el que passa? Tenim la condició de repòs, i en les que hi ha estrelletes hi ha canvis significatius.
Fosfat de creatina baixa, ATP puja, ADP puja, AMP puja, amoni, puja, glicogen baixa i lactat puja Aquí veiem el lactat que en la moderada no ha augmentat massa, en canvi a la màxima si.
Quan estem en un aerobic màxim també hi ha un component anaerobic (sinó, no hi haurà lactat). Som tan depennts de la glucosa que es forma part de lactat. Que fara que el us de la glucosa sigui important en aquesta situació? La regulació de la PFK1. Que la regula? La demanda energètica, de la qual el múscul s-entera pels canvis moleculars abans citats (AMP, amoni, etc). A mes a mes els factors modulen a la PFK de forma que l-augment o disminució d-ells regula activant la PFK de forma molt intensa. En la moderada també passa, pero no amb tanta intensitat. En el múscul hi hauran acids grassos, la seva presencia inhibeix la glucòlisi per el augment de citrat (inhib de la PFK??). la demanda energètica que es produirà inhibirà la PFK???? Teòricament els acids grasos haurien d-inhibir el us de glucosa, pero si al múscul hi ha demanda energètica que causen aquests canvis en concentracions moleculars s-activara la glucòlisi activant la PFK (ho sabem per la baixada de glicogen i augment de lactat).
També en el exercici de resistència, quan arribara l-esgotament en el exercici de resistència...
quin era el determinant en el de potencia? El pH. I el determinant en el de resistència? Sacabaran els substrats en un ex de resistència? Els substrats no, pero el glicogen si (n-hi ha al múscul i al fetge, pero es limitat).
s-acaba el substrat o no s-acaba? Els greixos, si tenim constitució i pes normal dincs del IMC, de greixos en tenim per unes quantes maratons... el que passa es que no li podem donar als acids grassos la mateixa intensitat que la glucosa. En un exercici de resistp[encia, s-estaran usant glucosa ai acids grassos. La intensitat del exercici usarem o glucosa o acids grassos.
Podem arribar a acabar el glicogen, amb lo que nomes tindrem acids grasos. Si anem fent exercici de resistència, aquí podem veure com va baixant la glucosa. un cert component anaerobic hi es. Els NEFA, això son desde 0 fins als 240minuts van pujant en sang. El múscul l-esta agafant per fer aquest exercici? Perquè la lipòlisi es va activant. Si cal tenir en compte la procedència i d-on va. Tot i que els esta agafant, vol dir que la lipòlisi esta activa.
Que li passa al glicerol (dades en sang)? Quan hi ha lipòlisi s-hidrolitzen TAG del t adipós, tot sol surt i els nefa una part surt i una altra es torna a reciclar. Les catecolamines van pujant (adrenalina), fara que es mobilitzi energia, activara la PKA en el teixit adipós perquè te receptors beta 2 adrenergics.
Perquè el glucagó va pujant? Perquè reflexa el que passa amb la glucosa: si els nivells de glucosa estan per sota de 5mM i van baixant, difícilment trobarem que la insulina baixa perquè ja estme molt aball, pero si veurem la pujada de glucagó perquè es sensible a la baixada de glucosa en sang. El glucagó no te receptors al múscul, a ell no li fara res, pero si que el glucagó pot actuar a tx adipós i al fetge. Ja sabem que fa el glucagó, augmenta le AMPc i la PKA. Que pot fer el glucagó al fetge? Activa la GNG i la degradació de glicogen (i en para la síntesi). Un augment del glucagó implica que el fetge comen\ara a exportar glucosa o sintetitzarla de nou.
Exemple clàssic d-ex anaerobic: una amrato. Aproximadament la despesa (si es en Kcal) representaria unes 3000. Per fer una marató necessitem mes energia que la que podem fer en un dia. La treu del múscul, del fetg ei del teixit adipós. Si poguéssim emmagatzemar 3000Kcal en forma de glicogen, podríem fer una marató nomes fent servir el glicogen. Com a molt, entre el fetge i el múscul poden haver/hi unes 3000Kcal. El múscul pote tenir uns 400gr de glicogen. Aqui pot haver/hi com a molt 100gr de glicogen (això a tope). Màxim arribem a 2000Kcal, i en la marató consumim 3000 (ergo consumim acids grassos per arribar a la energia que ens falta). Es tracta de fer una amrato ben feta. En una marató pots pujar i estaràs gastant mes: per tot això necessitem que el glicogen no se-ns acabi totalment. Cal saber a quines velocitats es pot córrer, si et passes durant la cursa se t-acabara el glicogen, i si això passa ja no es podrà continuar a la mateixa velocitat (el que es diu @xocar contra la pared@.
Ens ve de la sang o del propi glicogen. Si forcem molt fosfat de creatina pero es molt poc segur Si les necessitats energètiques le spot cobrir els acids grasos les pot cobrir els acids grasos millor. Si ja tenim la lipòlisi del teixit adipós activa doncs millor, perquè arribaran mes fàcilment al múscul. Si el que li demanem d-energia ens ho poden donar els acids grassos, millor. No usarem o usarem molt poca glucosa. no obstant, si forcem perquè cal pujar escales o altres obstacles la demanda energètica activara la PFK i gastarem glucosa. Logicament, els que fan maratons això ja ho saben. Apart d-entrenar, com es natural, que quan surten els dos glicogens han d-estar a tope del possible.
El simpàtic esta funcionant: el cor batega mes ràpid, glicogen es degrada al múscul, al tx adipós glicòlisi,..
Com us deia, la quantia de glicogen amb la que partim es important: el glicogen abans del exercici i el temps que es triga a l-esgotament: com mes glicogen hi ha mes triguem en arribar al esgotament. Quan s-exahureix el glicogen passa el que se-n diu xocar contra la paret.
Maratons que gent cau... perquè no han controlat be.
Els enzims oxidatius també son mes actius, mes expressio de la glicogen sintasa Mes eficiència si es fa ex regularment, s-afavoreixen canvis que son regulats per FT intracel·lulars dits els PPARs delta. Al tx adipós vem veure els gamma. En el múscul tenim els delta. Els PPARs delta serien els que estarien implicats en alguns d-aquesta canvis que us he dit. Son receptors intracel·lulars, actuen com a factors de transcripció. En aquest cas concret, PPAR delta. Augmentem com a factors de transcripció, fa que puguin entrar mes acids grasos al múscul (mes eficiència en relació al metabolisme lipídic( i també le que fa es que no hi hagi tant us de la glucosa. La PDH quinasa, com us vaig explicar... he posat la diapo aquí i no he guardat xDDDDDDDDD La PDK es l-enzim que fosforila la PDH i la inactiva, i els PPAR gamma potencia aquest enzim. Fara que baixi i s-afavoreixi el consum d-acids grassos. Altres canvis: augmenta la massa magra, menys pes, augmenta duresa dels ossos, augmenta capacitat al cor (despesa cardíaca).
Persona en repòs entrenada (volum sisitolic d-un sedentari es menor al entrenat, i al reves amb la frequencia cardaica). Quan les persones fan exercici, la noradrenalina augemnta despesa cardíaca, augmenta la rpessio, el volum sistòlic, augmenta mes en el entrenat sense variar massa la frequencia del batec.
Hipertrofia cardíaca, els cors son mes grans. El exercici fa que els cors siguin mes grans... o el sedentariesme fa que siguin petits! Depèn de com es miri! La nostre naturalesa es de moure-ns, no se sedentaris.
La paret del ventricle esquerra s-ha fet mes gruixuda: te mes for\a quan batega. S-ha quedat mes contret. Aquests cors tenen una paret mes gruixuda. Com s-aconsegueix això? Sencillament augmenta la síntesi de proteïnes, etc. Sencillament augmenta la pressió sanguinea, crea un estrés tant a les cèl·lules del cor com les del entorn, etc. Això potencia aquesta hipertrofia del cor. Si el cor creix de forma armonica, això vol dir que no hi ha fibra, les cèl·lules sanguinees... tenim un cor sa! Senzillament es mes gran, de paret mes gruixudes.
El que passa es que el creixement fa que hi hagi cors patològics, diferents senyals de molta mes fibra (fibra que va interferint, no massa bona irrigació, no creixement de capil·lars i etc...).
el cor que era mes gran amb el temps es comencen a morir cèl·lules, i es van aprimant aprimant...  MORT SOBTADA  PROBLEMA TEMA 5 – MUSCUL Causa de la extenuaci’o en humans, la principal es l-esgotament del glicogen del muscul (uns 100gr?) Composicio de fibres del muscul de la cama dels ratolins./ Esquerra taula en humans, fibres tipus I i tipus II. La segona part ja es de ratoli. Mirant aquests resultats, que podem dir? Fem una tincio per les fibres de tipus I i tipus II segons el tipus de mioglobina. Tenen m’es fibres de tipus II que de tipus I. aixo vol dir que la cuixa esta mes preparat per exercici anaerobic. Aixo recorda als esportistes de potencia, velocitstes.
Passa el mateix en ratolins que en humans? Si TAULA RESUM Els ratolins tenen molt menys glicogen muscular. La glucemia en sang, en ratolins els nivells basals son mes alts. Si fessim analisi de sang en postabsortiu i ens trobem mes alt de 7 ens diriem que son diabetics. El glicogen del fetge es cairebe igual en els dos.  conclusio: un ratoli no es un huma Quin es el factor limitant en la fatiga dels ratolins a l-hora de fer exercici? Usen el glicogen muscular? Que passa quan fan exercici? Els ratolins gasten glicogen muscular i del fetge. Sabe, que sha usat glucosa per al despesa en glicogen i l-augment en lactat. Sabem que l-utilitza, pero no encara si es el limitant.
Yeah biatch Insulina, AMPK  provoquen la translocació de glut4, degut a que la contracció augmenta el calci i activa la AMPK.
La Pasa b passa a Pasa a gracies a Pasa K, i aquesta es depenent de calci.
Ratolins knockout per a l-enzim que permet fer la síntesi de glicogen.
La capacitat de fer exercici a mesura que passen hores despres de menjar va disminuint. El paper del glicogen, determina els resultats? No! Perquè no en tenen i la resposta es molt semblant.
No es el glicogen del múscul el que condiciona la capacitat de fer exercici, sinó el del fetge. els nivells de glicogen del fetge van disminuint, al igual que la capacitat de fer exercici, a mesura que passen les hores. En canvi al múscul uns tenen glucosa i els knock out no... pero això no fa variar la capacitat Blanc = wildtype, negre = knowout ; esquerra mascle si a la dreta femella Al no tenir glicogen sintasa depenen dels lípids, per això augmenten les fibres de tipus 1, mes capacitat per fer exercici aerobic.
Amb els controls puja el lactat al fer exercici, pero els knock outs tenen la característica de mantenir la glucosa pero segueixen usant molts lípids. Ho sabe, perquè els valors de lactat son mes baixos.
Com no tenen glicogen sintasa, quan comparen la glucosa del fetge en homozigots sans, hetero i homo knock outs veuen que en el cas dels que son kock outs casi no tene glicogen En els sans quan mengem primer els nivells de glicogen son alts, al cap de 6h baixen a la meitat i despres d-una nit estan molt baixos. En knock out directament no puja On anirà la glucosa en knock out, que hauria de servir per fer glicogen? Al tx adipós, al múscul, etc Les primeres 12h la glucosa del fetge es mant’e La gràfica no comen\a a 0!!! Els que no tenen glicogen al fetge deuen tenir la gliconeogènesi mes activ aper mantenir els nivells (activarse abans), pero s-observa que cau en picat.
Estudiem la resposta al exercici de normals i knock outs poc despres i molt despres de menjar El glicogen del múscul, 16, ha passat a 5 15 ha passat a 2. El glicogen al múscul es igual, la resposta es la mateixa (tot i que no tindria perquè, podria afectar, pero no la afecta) Glicogen del fetge, ha baixat, en el cas de knock out ja era una misèria Si mirem la condició d-alimentacio, comparem control amb knock out... quina conclusió podem treure? Que la glucosa en sang baixa pero no ve del fetge. la glucosa en sang cau molt, hi ha dependència a l-hora de fer exercici del glicogen del fetge.
Despres de una nit sense menjar, ates que els controls els ha baixat el glicogen i els altres no e tenen degut al problema, la resposta al exercici e sla mateixa.
...