Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Kas Biyokimyası Gürbüz POLAT. Kas Dokusu  Kas tüm vücut metabolik aktivitesinin başlıca belirleyicisidir.  Üç kas tipi (iskelet, kalp, düz kas) metabolizma.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Kas Biyokimyası Gürbüz POLAT. Kas Dokusu  Kas tüm vücut metabolik aktivitesinin başlıca belirleyicisidir.  Üç kas tipi (iskelet, kalp, düz kas) metabolizma."— Sunum transkripti:

1 Kas Biyokimyası Gürbüz POLAT

2 Kas Dokusu  Kas tüm vücut metabolik aktivitesinin başlıca belirleyicisidir.  Üç kas tipi (iskelet, kalp, düz kas) metabolizma ve güç üretimiyle ilişkili benzer ve farklı özelliklere sahiptir.  Tüm kasların birincil işlevi kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye çevirmektir. Bu ATP ile sağlanır.  Kas kütlesi ve aktivitesi bazal ve aktif durumlardaki tüm metabolik hızın başlıca göstergesidir. 2/49

3  İskelet kası başlıca hareket ve ısı üretimi ile ilgili olmasına rağmen, kas kütlesinin sürdürülmesi açlık sırasında glukoneogenez için protein rezervi sağlamada gereklidir.  Kas aynı zamanda yemekten sonra glukoz ve trgliseridin kullanımının ana yeridir.  GLUT4 ve lipoprotein lipaz aktivitesi sayesinde kas kandaki fazla enerji kaynaklarını uzaklaştırır.  Yaş ya da AIDS ve kanser gibi yıkıcı hastalıklarda, kas kütlesi kaybı glukoz tolerans bozukluğuna yol açar ve bu da artmış ölüm ve hastalıklılıkla ile ilişkilidir. 3/49

4 Kas kasılması ve ATP  Kas kasılması birçok biyokimyasal sürecin integrasyonunu içermektedir:  Zar iyon akışı  Kalsiyum salınımı ve geri alımı  ATP hidrolizi ve sentezi  ATP, iyon gradiyentinin sürdürülmesi, hücre içi kalsiyum düzeylerinin restorasyonu ve kas kısalmasının gerçek süreci için gereklidir. 4/49

5  Dinlenme durumunda ATP depoları kas kasılması sırasında büyük bir dalgalanma göstermez.  Aktif olarak kasılan kas, kreatin fosfat mekiğiyle ADP’den ATP hızlı senteziyle anaerobik ve aerobik metabolizmanın ek ATP üretimine ihtiyaç duyar. 5/49 Kas kasılması ve ATP  Kasın işlevsel kasılma birimi olan sarkomerin kısalması aktin ve miyozin proteinlerine bağlıdır.  Miyozinin baş kısmı ATP’yi hidrolize eden ATPaz aktivitesine sahiptir ve kalsiyum varlığında sarkomer kısalmasıyla sonuçlanır.

6 Sarkomer İşlevsel kasılma birimi  Diğer hücre türlerinin aksine, kas yapısının benzersiz özelliği sitoplazmasının kontraktil protein dolu olmasıdır.  Sarkomer birimleri içinde bu kontraktil proteinin düzenlenmesi kasa çizgili bir görünüm verir, bu da kasların çizgili (iskelet, kalp) ya da çizgili olmayan (düz) bir sınıflandırmasına neden olmuştur. 6/49

7 7/49  İskelet kası hiyerarşik yapısı uzun, çok çekirdekli fiber hücreleri (miyofiber) demetlerini (fasikül) içerir.  EM analizi miyofibrilde açık ve koyu boyanmış yinelenen model gösterir, bunlar bant olarak adlandırılmaktadır.

8  Açık ve koyu boyanan bölgeler I ve A bantları olarak bilinir.  I-bandı merkezinde koyu boyanan Z-hattı, A-bandı merkezinde ise merkezi bir M-çizgisi ile hafif boyanan H-bölgesi vardır.  Sarkomer M-çizgisi üzerinde ortalanmış, bir Z-hattından diğerine uzanır. 8/49

9 Kasın Hiyerarşik Yapısı 9/49

10 İskelet kasının yapısal unsurları İskelet kası yapısının unsurları Mikroskopik birimFasikül: kas hücresi demeti Hücresel birimmiyofiber hücresi: uzun, çok çekirdekli hücre Subselüler birimmiyofibril: miyofilament proteinlerinde yapılı İşlevsel birimsarkomer: kasılma birimi, tekrarlayan miyofibril birimi Miyofilament bileşenleriproteinler: primer olarak aktin ve miyozin 10/49

11 Kas kasılması: Kalın ve ince filamentler  Sarkomer kas kasılması esnasında %70’i kadar kısalabilir.  Kısalan ana sarkomer bileşenleri kalın ve ince filamentlerdir.  Kalın filament miyozin proteininden oluşmuştur ve ince filament başlıca tropomiyozin ve troponin ailesi proteinlerle ilişkili aktinden oluşur. 11/49

12 Kas Proteinleri 12/49

13 Kas Proteinleri ve İşlevleri Kas proteinleri ve İşlevleri Protein İşlevi MiyozinCa 2+ -bağımlı ATPaz aktivitesi C-proteinmiyozinin kalın filamente montajı M-proteinmiyozin filamentleri M-çizgisine bağlama AktinG-aktin filamentçz F-aktine polimerize tropomiyozinkonformasyonel F-aktin değişikliklerinin stabilizasyonu ve yayılması troponin-C, I ve Taktin-miyozin etkileşimi α- ve β-aktininF-aktin ve Z-hattının stabilizasyonu nebulinF-aktin filament titinsarkomanın dinlenme tansiyonu ve uzunluğunun kontrolü desminmiyofibril organizasyonu dystrophin 13/49

14 Miyozin  Miyozin vücuttaki en büyük proteinlerden biridir ve kas proteinlerinin yarıdan çoğunu oluşturur.  EM’da miyozin iki globüler başla uzamış bir protein olarak görünür.  Yapısal olarak iki ağır ve dört hafif zincir içerir.  Miyozin başı ATPaz aktivitesine sahiptir. 14/49

15  Aktin ve miyozin izoformları kas dışı hücre iskeletinde bulunur. Yer aldığı süreçler:  Hücre göçü,  Endositoz ve ekzositoz sırasında vezikül taşınımı  Hücre şeklinin sürdürülmesi ya da değişmesi  Hücre içi proteinlerin zara bağlanması 15/49

16 Miyozin ve aktin polimerizasyonu 16/49

17  Globüler bölgedeki miyozin hafif zincirleri kalmodulinle homologdur ve Ca-bağımlı ATPaz aktivitesine sahiptir.  Bu zincirler aktinle reversibl etkileşimde yer alır.  Miyozine ATP bağlanması aktine ilgiyi düşürür.  ATP’nin ADP’ye hidrolizi, miyozin baş kısmının aktine 1000 kattan daha fazla bağlanma ilgisini artıran yapısal değişikleriyle sonuçlanır. 17/49

18 Aktin  F-aktin G-aktinin bir polimeridir.  G-aktin bağ-kuyruk şeklinde polimerize olur.  Her miyozin molekülü altı aktin ve her aktin molekülü üç miyozin molekülüyle ilişkidedir. 18/49

19 Tropomiyozin ve Troponinler  Tropomiyozin F-aktini stabilize eder ve kasılma sırasında aktin alt birimlerinin konformasyonel değişikliklerini koordine eder.  Tropomiyozin F-aktin oluklarında uzanan fibröz bir proteindir. Her molekül yedi G-aktinle temastadır.  Ca yokluğunda tropomiyozin miyozinin aktine bağlanma yerini bloklar. 19/49

20 Troponinler : Tn-T, Tn-C ve Tn-I  Troponin proteinlerinin bir kompleksi tropomiyozine bağlıdır:  Tn-T (tropomiyozin-bağlama)  Tn-C (kalsiyum bağlama)  Tn-I (inhibitör altbirim)  Troponinler aktin ve miyozin arasındaki etkileşimi ayarlar. 20/49

21 Kas kasılması Kayan-Lif Modeli 21/49

22 Kas hücresinde enine tübülerin ağın yandan görünüşü 22/49

23 Kasın kalsiyum içeriği  Kas sitoplazması (sarkoplazma) kalsiyum içeriği normalde çok düşüktür (  mol/L), nöral uyarımla ∼ 100-kat artar. Bu da ATP hidrolizi ve kas kasılmasına yol açar.  Kas hücreleri hücre içinde kalsiyum tutan yer olarak iş gören adapte bir endoplazmik retikuluma (SR; sarkoplazmik retikulum) sahiptir.  Sarkolemma olarak bilinen zar miyofibrillerin Z-çizgisinde ve etrafında katlanır. 23/49

24  Kas hücresi Na/K gradiyen depolarizasyon dalgasıyla başlatılan motor sinir uyarımıyla SR’da Ca kanalı açılmasına neden olur.  Sitoplazmaya Ca girişi kasılmayı tetikler.  Çizgili kasta Ca aktin-miyozin etkileşimine izin veren ince filament üzerinde TnC ile etkileşir. 24/49

25  Troponin düz kasta yapılmaz.  Ca kalmodulin bağlamayla kasılmayı tetikler.  Kalsiyum-kalmodulin bağlanması miyozin hafif zincir kinazı aktive eder.  Bu olaylar miyozin-aktin etkileşimine izin veren miyozin fosforilasyonunu başlatır. 25/49

26  Kas kasılması kalsiyum artışıyla tetiklenirken, kas gevşemesi kalsiyumun SR’a geri pompalanmasına bağlıdır.  Kas gevşeme hızı SR-kalsiyum ATPaz aktivitesiyle ilişkilidir.  SR kalsiyumu geri pompalayan kalsiyum-ATPazdan zengindir.  SR’da kalsiyum konsantrasyonu plazma kısmındakiyle karşılaştırılabilir sınırlardadır. 26/49

27 Kas Enerji Metabolzması  İki tip hücre: Hızlı-glikolitik kas (beyaz) ve yavaş-oksidatif kas (kırmızı)  Hızlı-glikolitik lifler düşük yağ içeriği ve yüksek glikojen deposuna sahiptir. 27/49

28 Kas Metabolizması  Synthesis and degradation of creatine phosphate (creatine-P). 28/49

29  Dinlenme halindeki kasta kreatin P düzeyi ATP’den birkaç kat daha yüksektir.  Böylece, ATP konsantrasyonu egzersiz ilk aşamalarında görece sabit kalır. Yalnızca CK eylemiyle değil, adenilat kinaz da ATP hidrolizinde rol oynar. 29/49

30 Çalışan kasta enerji kaynakları değişimi Çalışan kasta enerji kaynaklarınde değişiklikler Metabolit Metabolit konsantrasyonu (mmol/kg kuru ağırlık) Dinlenme3 dk.8 dk. ATP Kreatin-P78277 Kreatine Lactate5813 Glycogen /49

31 Serum enzyme changes after myocardial infarction 31/49


"Kas Biyokimyası Gürbüz POLAT. Kas Dokusu  Kas tüm vücut metabolik aktivitesinin başlıca belirleyicisidir.  Üç kas tipi (iskelet, kalp, düz kas) metabolizma." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları