Title: 2. ročník / Biochémia / ZS / 12. Insulin a glukagon

Q: Aký typ hormónu je inzulín?
A: Peptidový hormón s anabolickými účinkami, reguluje metabolizmus všetkých základných živín.

Q: Kde sa inzulín syntetizuje?
A: V β-bunkách Langerhansových ostrovčekov pankreasu.

Q: Koľko aminokyselín má inzulín a ako je usporiadaný? (Počet AMK netreba)
A: 51 AK, dva reťazce – A (21 AK) a B (30 AK), spojené dvoma disulfidovými mostíkmi.

Q: Čo tvorí zásobnú formu inzulínu v β-bunkách?
A: Hexamér – diméry inzulínu viazané s dvoma Zn²⁺ iónmi.

Q: Aký je prekurzor inzulínu?
A: Preproinzulín - ribozomy
Proinsulin (odstránení signálneho peptidu) - drsné ER
Inzulín (po odstránení C-peptidu) - Golgiho aparát

Q: Na čo slúži C-peptid v diagnostike?
A: Marker endogénnej sekrécie inzulínu – používa sa na odlíšenie DM1 od DM2.

Q: Čo stimuluje sekréciu inzulínu?
A: Zvýšenie hladiny glukózy v krvi (hyperglykémia), aminokyseliny (leucín, arginín), MK a GIT hormóny (inkretíny).

Q: Aký transportér prenáša glukózu do β-buniek?
A: GLUT-2 (Km 15–20 mM) – aktívny pri vysokej koncentrácii glukózy.

Q: Aký enzým fosforyluje glukózu v β-bunkách?
A: Glukokináza (Km 10–20 mM).

Q: Ako vysoká hladina ATP ovplyvňuje sekréciu inzulínu?
A: Zvýši ATP/ADP pomer → uzavrie ATP-dependentné K⁺ kanály → depolarizácia membrány → otvorenie Ca²⁺ kanálov → exocytóza inzulínu.

Q: Ako pôsobia deriváty sulfonylmočoviny?
A: Blokujú ATP-senzitívne K⁺ kanály v β-bunkách → zvýšenie Ca²⁺ → podpora sekrécie inzulínu (perorálne antidiabetiká pre DM2).

Q: Aký je biologický polčas inzulínu v krvi?
A: 5 minút (rýchla degradácia v pečeni, obličkách, svaloch => insulinasa).

Q: Čo spôsobuje hyperinzulinémia na úrovni receptorov?
A: Down-reguláciu – zníženie počtu inzulínových receptorov na bunkovej membráne.

Q: Aký typ hormónu je glukagón?
A: Peptidový hormón, antagonista inzulínu, 29 aminokyselín.

Q: Kde sa tvorí glukagón?
A: V α-bunkách Langerhansových ostrovčekov pankreasu (15–20 %).

Q: Ako prebieha syntéza glukagónu?
A: Preproglukagón → proglukagón → glukagón, štiepenie v ER a Golgi.

Q: Aký je hlavný stimul sekrécie glukagónu?
A: Hypoglykémia (glukóza < 2,8 mmol/l).

Q: Čo stimuluje sekréciu glukagónu?
A: Glykemia <2,8 mmol/l
Adrenalín (stres, trauma, fyzická námaha)
nízky inzulín a somatostatín

Q: Aký je polčas glukagónu?
A: 5 minút; odbúravajú ho pečeň a obličky.

Q: Aké sú hlavné stimuly pre sekréciu inzulínu a glukagónu po jedle?
A: Po jedle ↑ glukóza → ↑ inzulín, ↓ glukagón.

Q: Čo sú inkretíny?
A: GIT hormóny vylučované po príjme potravy priamo do natraveniny (GLP-1, GIP)
zvyšujú sekréciu inzulínu a znižujú glukagón
Ihibicia apoptozy a podpora vzniku  β-buniek pankreatu
Pozitívne účinky na KVS, CNS, GIT
Zníženie chuti do jedla

Q: Kde sa tvorí GIP a GLP-1?
A: GIP – K-bunky duodena/jejuna
GLP-1 – L-bunky ilea a hrubého čreva, mozok

Q: Ako sú inkretíny inaktivované?
A: Enzýmom DPP-4 (dipeptidylpeptidáza-4)
Biologický polčas - 5min

Q: Aké lieky ovplyvňujú inkretíny?
A: Ikterinove analógy GLP-1 (modifikovaný reťazec - odolný voči DPP-4)
kompetitivne inhibítory DPP-4 (gliptiny)

Q: Aký je mechanizmus účinku glukagónu?
A: Väzba na receptor spojený s G-proteínom → aktivácia adenylátcyklázy → ↑ cAMP → aktivácia PKA → fosforylácia cieľových enzýmov → ↑ glykogenolýza, ↑ glukoneogenéza.

Q: Kde sa nachádza glukagónový receptor?
A: Najmä v pečeni a obličkách
nie v kostrovom svale.

Q: Aký je druhý posol v účinku glukagónu?
A: cAMP (adenylylcyklázová dráha) alebo IP₃ (pri vysokej potrebe glukózy).

Q: Aký typ receptora má inzulín?
A: Tetramérny tyrozínkinázový receptor (2 α a 2 β podjednotky spojené disulfid. můstky)
α - extracelularne
β - trasmembranova, intracelularna (tyrosinkinasovy usek)

Q: Aký je mechanizmus účinku inzulínu?
A: PKB:
Väzba na receptor → aktivácia tyrozínkinázy → autofosforylácia → fosforylácia IRS → aktivácia PI3K → aktivácia PDK1 → aktivácia PKB/Akt → fosforylacia GLUT-4 => transpor do membrány
MAPK:
-||- → fosforylácia IRS → interakce se signálními molekulami → aktivace Ras → aktivace Raf-1 (navázáním Ras) → aktivace MAPK → fosfo. transkripčních faktorů → aktivace traskripce → syntéza proteinů

Q: Aký je metabolický efekt inzulínu cez PI3K/Akt dráhu?
A: Translokácia GLUT-4 do membrány, aktivácia glykogénsyntázy, inhibícia lipolýzy, zvýšenie syntézy proteínov.

Q: Aký je efekt inzulínu cez MAPK dráhu?
A: Aktivácia transkripčných faktorov → rast a diferenciácia buniek.
IRS-P interaguje v cytosolu s dalšími signálními molekulami -> aktivace Ras -> aktivuje proteinkinasu Raf-1 -> fosforylace (aktivace) MAPK -> fosforylace transkripčních faktorů -> transkripce

Q: V ktorých tkanivách je transport glukózy inzulín-dependentný?
A: Kostrový sval, myokard, tukové tkanivo (GLUT-4).

Q: V ktorých tkanivách je transport glukózy nezávislý od inzulínu?
A: Mozog, erytrocyty, pečeň, črevá, obličky, rohovka, šošovka.

Q: Aká je úloha GLUT-4?
A: Prenášač glukózy v svaloch a tukovom tkanive, translokovaný na membránu po stimulácii inzulínom.

Q: Aké sú hlavné GLUT transportéry a ich lokalizácia?
A: GLUT1 – erytrocyty, mozog, placenta
GLUT2 – pečeň, β-bunky
GLUT3 – neuróny, CNS, placenta
GLUT4 – svaly a tuk
GLUT5 – fruktóza v čreve.

Q: Čo robia transportéry SGLT1 a SGLT2?
A: SGLT1 – Na⁺-dependentný transport glukózy v čreve a obličkách; SGLT2 – reabsorpcia glukózy v proximálnych tubuloch.

Q: Aké lieky blokujú SGLT2?
A: Gliflozíny (dapagliflozín, kanagliflozín) – spôsobujú glukozúriu a znižujú glykémiu.

Q: Ako inzulín a glukagón ovplyvňujú fosforyláciu enzýmov?
A: Inzulín aktivuje defosforylované formy (anabolizmus), glukagón aktivuje fosforylované formy (katabolizmus).

Q: Ako inzulín ovplyvňuje glykogénsyntázu a glykogénfosforylázu?
A: Glykogénsyntáza – aktivuje (defosforylovaná [PKB fosforyluje GS3K = inaktivuje])
glykogénfosforyláza – inhibuje (PKB aktivuje proteinfosforylasu1)

Q: Ako glukagón ovplyvňuje glykogénsyntázu a glykogénfosforylázu?
A: Glykogénsyntáza – inhibuje, glykogénfosforyláza – aktivuje.

Q: Ako pôsobí inzulín po jedle?
A: ↑ glykogén, ↑ syntézu MK, TAG a proteínov, ↓ glukoneogenézu, ↑ glykolyzu

Q: Aké sú metabolické účinky inzulínu v pečeni po jedle?
A: ↑ vstup glukózy, ↑ glykogén, ↑ syntéza MK a TAG (VLDL), ↑ degradácia AMK, ↑ syntéza proteínov.

Q: Aké sú účinky inzulínu v tukovom tkanive?
A: ↑ transport glukózy (GLUT4), ↑ syntéza TAG, ↑ aktivita LPL, ↓ HSL.

Q: Aké sú účinky inzulínu v kostrovom svale?
A: ↑ príjem glukózy, ↑ glykogén, ↑ syntéza proteínov, ↑ využitie AMK.

Q: Čo sa deje počas hladovania?
A: ↑ glukagón, ↓ inzulín → ↑ lipolýza, glukoneogenéza, ketogenéza, glykogenolýza.

Q: Aké sú metabolické zmeny v pečeni pri hladovaní?
A: ↑ glykogenolýza, ↑ glukoneogenéza (z laktátu, glycerolu, AMK), ↑ β-oxidácia, ↑ ketogenéza.

Q: Čo robí tukové tkanivo počas hladovania?
A: ↑ lipolýza (aktívna HSL), ↑ uvoľnenie MK a glycerolu, ↓ príjem glukózy.

Q: Ako reaguje kostrový sval počas hladovania?
A: ↓ glukóza (x GLUT-4)
↑ β-oxidácia MK
↑ ketogeneze
↑ degradácia proteínov → AMK pre glukoneogenézu

Q: Ako sa adaptuje mozog pri dlhodobom hladovaní?
A: Spočiatku používa len glukózu, po 2–3 týždňoch využíva ketolátky ako zdroj energie.

Q: Ako sa mení úloha obličiek počas hladovania?
A: Zvyšujú glukoneogenézu (až 50 % glukózy)
neutralizujú acidózu z ketolátok tvorbou pufrou