Title: 2. ročník / Biochémia / ZS / 02. Glukoneogenéza, pentózový cyklus

Q: Čo je glukoneogenéza?
A: Syntéza glukózy z nesacharidových prekurzorov (laktát, glycerol, glukogénne AK). Prebieha hlavne v pečeni (80 %) a obličkách.

Q: Kedy prebieha glukoneogenéza?
A: Pri hladovaní > 24 h, intenzívnej námahe, nízkom príjme sacharidov, pri potrebe udržať glukózu pre CNS a erytrocyty.

Q: Prečo je glukóza nevyhnutná pre CNS a erytrocyty?
A: CNS potrebuje ~100 g/deň
erytrocyty nemajú mitochondrie → jediný zdroj energie je glykolýza

Q: Prečo je potrebná glukoneogenéza pre Krebsov cyklus?
A: Udržiava hladinu OAA – intermediátov cyklu TCA (anaplerotický význam).

Q: Prečo mastné kyseliny nemôžu byť premenené na glukózu?
A: Acetyl-CoA NIE JE substrát glukoneogenézy.

Q: Z akých substrátov môže prebiehať glukoneogenéza?
A: Glycerol, laktát, glukogénne AK → intermediáty TCA (hlavne OAA).

Q: Ako vzniká glycerol pre glukoneogenézu?
A: z lipolýzy TAG v tukovom tkanive → glycerol → glycerol-P (glycerolkináza) → DHAP.

Q: Ako vzniká laktát pre glukoneogenézu?
A: Anaeróbna glykolýza: sval, erytrocyty → laktát → pyruvát (LDH).

Q: Čo sú glukogénne aminokyseliny?
A: Aminokyseliny tvoriace intermediáty TCA cyklu → OAA → PEP.

Q: Ktoré 3 ireverzibilné reakcie glykolýzy musí glukoneogenéza obísť?
A: 1) Pyruvátkináza 2) PFK-1 3) Hexokináza/glukokináza.

Q: Ktoré enzýmy sú iné v glukoneogeneze oproti glykolýze?
A: 1) Pyruvátkarboxyláza + PEP-karboxykináza (pyruvátkináza)
2) Fruktóza-1,6-bisfosfatáza (fosfofruktokináza-1)
3) Glukóza-6-fosfatáza (hexokináza, glukokináza)

Q: Kde sa nachádza pyruvátkarboxyláza?
A: V mitochondrii.

Q: Aký kofaktor potrebuje pyruvátkarboxyláza?
A: Biotín (vit. B7) – naviazaný na lysín.

Q: Čo aktivuje pyruvátkarboxylázu?
A: Acetyl-CoA (silný alosterický aktivátor).

Q: Prečo sa OAA mení na malát?
A: Nemá transportér → malát prejde cez membránu → konverzia späť na OAA v cytosole.

Q: Kde sa nachádza PEP-karboxykináza?
A: V mitochondrii aj cytosole (tkanivovo špecifické).

Q: Reakcia PEP-karboxykinázy?
A: OAA + GTP → PEP + CO₂ + GDP.

Q: Enzým fruktóza-1,6-bisfosfatáza – kde?
A: V cytosole – kľúčový regulačný krok glukoneogenézy
Náhrada PFK1 v glykolýze

Q: Čo inhibuje F-1,6-bisfosfatázu?
A: AMP, fruktóza-2,6-bisfosfát (silný inhibítor).

Q: Čo aktivuje F-1,6-bisfosfatázu?
A: ATP, citrát.

Q: Kde sa nachádza glukóza-6-fosfatáza?
A: Endoplazmatické retikulum v pečeni a obličkách
Chýba v svaloch a tukovom tkanive

Q: Prečo sval nemôže uvoľniť glukózu do krvi?
A: Nemá glukóza-6-fosfatázu.

Q: Stechiometria glukoneogenézy z pyruvátu?
A: 2 pyruvát + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH → glukóza + 6 Pi + 2 NAD+.

Q: Ako ovplyvňuje glukagon glukoneogenézu?
A: ↑ glukagon → ↑ cAMP → aktivácia PKA → fosforylácia PFK-2/FBP-2 → ↓ F-2,6-BP → aktivácia FBP-1 → glukoneogenéza ↑.

Q: Ako ovplyvňuje inzulín glukoneogenézu?
A: ↓ cAMP, aktivácia PFK-2 → ↑ F-2,6-BP → aktivácia glykolýzy, inhibícia glukoneogenézy
glukagón proste opačne, to vieme

Q: Ako alkohol brzdí glukoneogenézu?
A: Zvyšuje NADH → pyruvát sa mení na laktát → blokáda konverzie laktátu na pyruvát a OAA → hypoglykémia.

Q: Čo je Coriho cyklus?
A: Výmena laktátu zo svalov → pečeň → glukoneogenéza → glukóza → späť do svalov.

Q: Aký je energetický efekt Coriho cyklu?
A: Sval získava 2 ATP, pečeň minie 6 ATP → nevýhodné, ale dôležité pri záťaži

Q: Osud pyruvátu – aké reakcie sú možné?
A: → Acetyl-CoA (PDH)
→ OAA (pyruvátkarboxyláza)
→ laktát (LDH)
→ alanín (ALT)
→ etanol (v mikroorganizmoch).

Q: Kde prebieha pentózový cyklus?
A: V cytosole.

Q: Prečo je dôležitý pentózový cyklus?
A: Produkuje NADPH a ribóza-5-fosfát.

Q: V ktorých tkanivách je pentózový cyklus najaktívnejší?
A: Pečeň, tuk, nadobličky, gonády, placenta, erytrocyty, koža, rohovka.

Q: Aké sú dve fázy pentózového cyklu?
A: 1) Oxidatívna (nereverzibilná) – tvorí NADPH. 2) Neoxidatívna (reverzibilná) – tvorí ribózu alebo regeneruje glukózu-6-P.

Q: Aký je rýchlosť určujúci enzým pentózového cyklu?
A: Glukóza-6-P-dehydrogenáza (G6PD).

Q: Čo inhibuje G6PD?
A: NADPH (kompetitívna inhibícia).

Q: Čo aktivuje G6PD?
A: NADP+, inzulín (zvyšuje expresiu).

Q: Produkty oxidatívnej fázy pentózového cyklu?
A: Ribulóza-5-P + 2 NADPH + CO₂.

Q: Enzýmy neoxidatívnej fázy?
A: Transketoláza (TPP), transaldoláza, izomeráza, epimeráza.

Q: Čo robí transketoláza?
A: Prenáša 2C fragmenty – vyžaduje TPP (vit. B1).

Q: Funkcie NADPH?
A: Redukčné syntézy (MK, cholesterol, steroidy)
antioxidant (GSH)
NO syntéza
detoxikácia (cytochróm P450)
respiračný vzplanutí leukocytov

Q: Ako NADPH chráni erytrocyty?
A: Regeneruje glutathion GSH → neutralizácia H₂O₂ (peroxidáza + reduktáza)

Q: Prečo sú erytrocyty extrémne závislé na pentózovom cykle?
A: Nemajú mitochondrie → jediným zdrojom NADPH je pentózový cyklus.

Q: Čo spôsobuje deficit G6PD?
A: Hemolytická anémia vyvolaná oxidačným stresom → zlý detox ROS.

Q: Kto je najviac postihnutý deficitom G6PD?
A: Muži (X-viazaná porucha).

Q: Čo spôsobuje hemolýzu pri G6PD deficite?
A: Oxidácia Hb → Heinzove telieska → poškodenie membrány → hemolýza.

Q: Čo môže spustiť hemolýzu pri G6PD deficite?
A: Infekcie, lieky (aspirín, sulfonamidy, antimalariká, chloramfenikol), boby (favizmus), naftalén.

Q: Klinické príznaky G6PD deficitu?
A: Hemolýza, anémia, žltačka, novorodenecká hyperbilirubinémia.

Q: Ako súvisí pentózový cyklus s NO syntézou?
A: NOS využíva NADPH na tvorbu NO z arginínu.

Q: Ako súvisí pentózový cyklus s respiračným vzplanutím?
A: NADPH oxidáza v leukocytoch redukuje O₂ → O₂•– pre zabíjanie mikroorganizmov.

Q: Ktoré bunky najviac využívajú NADPH?
A: Pečeň, tuk, nadobličky, leukocyty, erytrocyty.

Q: Prečo PC nespotrebúva ATP?
A: Energia sa využíva vo forme NADPH na redukčné syntézy, ale ATP sa priamo nevyrába ani nespotrebúva.

Q: Ako PC pomáha regenerovať ribózu, keď bunky potrebujú nukleotidy?
A: Neoxidatívna fáza → ribulóza-5-P → ribóza-5-P (izomeráza).

Q: Ako PC regeneruje glukózu-6-P, ak bunky potrebujú NADPH?
A: 6 ribulosa-5-P → 4 fruktosa-6-P + 2 glyceraldehyd-3- P → 5 glukosa-6-P + Pi (transketoláza, transaldoláza)
Proste to ide tou reversibilní neoxidativní reakci

Popíš všetko ohľadom premeny pyruvátu na PEP pri glukoneogenézy (miesto, transport, medziprodukty, enzýmy, kofaktory…)?

Q: Čo robí transaldoláza
A: Prenáša 3-uhlikaté zbytky