Postavení orgánů v energetickém metabolismu
Játra
- Jaterní buňky (hepatocyty) mají zásadní roli při udržení homeostázy, při syntéze molekul, při vzájemné přeměně živin i při regulaci skladování a uvolňování energie. Účastní se metabolismu všech živin.
Metabolismus sacharidů
- V metabolismu sacharidů je důležitá jejich funkce krátkodobé, v rozsahu hodin, i dlouhodobé, v rozsahu dnů až týdnů, regulace glykémie – glukostatická funkce jater. Při vysoké hladině glukózy ve vena portae po jídle se v játrech nastartuje syntéza glykogenu, která spotřebovává glukózu vychytanou z krve. Naopak při lačnění a poklesu glykémie se glukóza doplňuje do oběhu prostřednictvím glykogenolýzy – rozkladu zásobního glykogenu, případně, když jsou zásoby glykogenu vyčerpány, glukoneogeneze.
V játrech probíhá také degradace fruktózy a galaktózy.
Metabolismus lipidů
- Některé dráhy metabolismu lipidů jsou pro játra unikátní – syntéza ketolátek. Většina drah probíhá i jinde, ale v játrech jsou kvantitativně nejvýznamnější. Dochází zde k oxidaci mastných kyselin. Při hladovění probíhá tato dráha v rozsahu větším, než játra potřebují k produkci energie pro vlastní spotřebu. Ze vzniklého acetyl-CoA se následně tvoří ketolátky, které játra sama zpracovat neumí, a tak je uvolňují do oběhu, kde slouží jako alternativní zdroj energie. V játrech probíhá také syntéza cholesterolu.
- Klíčové je i postavení jater v metabolismu lipoproteinů:
- Syntetizují VLDL, část HDL;
- konvertují IDL na LDL;
- degradují chylomikronové zbytky, HDL a část LDL.
Metabolismus proteinů a aminokyselin
- V metabolismu proteinů a aminokyselin jsou opět některé reakce pro játra specifické – syntéza močoviny. Jiné reakce, například deaminace a transaminace aminokyselin či syntéza neesenciálních aminokyselin, probíhají i v jiných orgánech. Játra také syntetizují (kromě imunoglobulinů) všechny plazmatické proteiny, např. albumin nebo koagulační faktory.
Podrobnější informace naleznete na stránce Metabolismus aminokyselin.Ledviny
- Koncentrování moče a transport látek v ledvinách vyžaduje velké množství energie, proto je spotřeba ATP, zejména v kůře, vysoká.
- ATP se získává oxidativním metabolismem glukózy, laktátu, mastných kyselin a aminokyselin.
- Z metabolických drah tu probíhá také glukoneogeneze, zejména při hladovění. Jejím hlavním substrátem jsou uhlíkaté kostry aminokyselin – hlavně glutaminu. Amoniak získaný při reakcích se vylučuje přímo do moče, kde slouží jako pufr.
Kosterní svaly
- Kosterní svaly spotřebují při své činnosti velké množství energie. Regenerace ATP probíhá cestou aerobní i anaerobní glykolýzy, degradace mastných kyselin a také z kreatinfosfátu.
- Zásadní je role kosterního svalu v metabolismu aminokyselin, převážně větvených (valin, leucin a izoleucin). Jejich uhlíkaté kostry slouží k tvorbě energie a jejich aminoskupiny se využívají pro syntézu alaninu, glutaminu a glutamátu, jež uvolňuje kosterní sval ve velkém množství do oběhu. Z alaninu pak játra mohou regenerovat glukózu – tzv. alaninový cyklus.
Podrobnější informace naleznete na stránce Glukóza-alaninový cyklus.
Tuková tkáň
- Tuková tkáň je postprandiálně – tedy po jídle, kdy převažuje vliv inzulinu, využívána jako sklad triacylglycerolů. Ukládá jak lipidy přijaté v potravě, tak vytvořené játry. Při lačnění, kdy převažuje účinek glukagonu, dochází naopak k lipolýze – uvolnění volných mastných kyselin a glycerolu.
Mozek
- Glukóza je hlavní energetický substrát mozku, denní spotřeba činí 120 g. Při adaptovaném hladovění, které vzniká přibližně po 3 týdnech bez adekvátního přísunu energie, dokáže mozek krýt až 50 % energetické spotřeby oxidací ketolátek.
