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Alt 14.02.2020, 00:34   #1   Druckbare Version zeigen
Fabian95 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 8
Glucoseaufnahme im Muskel

Guten Abend,

ich habe ein paar Verständnisfragen, die bei mir beim Lernen des Glucose-Stoffwechsels aufgekommen sind:

1. Der Glut4 Transporter ist ja der insulinabhängige Glucose-Transporter in Muskeln und Fettgewebe. Unter körperlicher Belastung werden Glucagon und Katecholamine ausgeschüttet, die wiederum hemmend auf die Insulinfreisetzung wirken. Und jetzt zur eigentlichen Frage: Wie kommt der Muskel nun ohne das Insulin an seine Glucose? Läuft das dann über "universelle" Glucose Transporter wie den Glut1, wenn die Insulinfreisetzung gehemmt ist?

2. Das führt dann direkt zu meiner nächsten Frage: Wenn die Insulinfreisetzung bei körperlicher Arbeit gehemmt wird, wodurch wird dann die Glykolyse, also die Energiegewinnnung induziert? Läuft das dann über andere Aktivatoren wie ein erhöhter Kalzium Spiegel innerhalb der Muskelzelle, und Adp bzw. Amp?

3. Wirkt Insulin überhaupt auf die Glykolyse der Muskelzelle?

4. Existiert die PFK-2 wirklich nur in der Leber und im Herzmuskel? Oder findet sie sich auch im Skelettmuskel, und wirkt da auch bei Aktivierung durch Katecholamine positiv auf die Glykolyse im Muskel? Also soweit ich das verstanden habe, wirkt sich ja die Katecholamin Aktivierung im Herzmuskel auf eine Erhöhung des cAMP Spiegels, und damit auf eine Phosphorylierung der PKA aus, die aber im phosphorylierten Zustand, anders als in der Leber, eine Kinase Funktion hat, und die Glykolyse fördert. Meine Frage zielt also darauf ab, ob dieses Prinzip auch für den Skelettmuskel gilt?


Ich weiß, dass schon viele Fragen in ähnlicher Weise hier im Forum gestellt wurden, allerdings bin ich daraus noch nicht schlau geworden. Es würde mich sehr freuen, wenn mir aber vielleicht doch Jemand helfen könnte. Vielen Dank im Voraus!
Fabian95 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.02.2020, 07:30   #2   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.375
AW: Glucoseaufnahme im Muskel

Zitat:
Zitat von Fabian95 Beitrag anzeigen
1. Der Glut4 Transporter ist ja der insulinabhängige Glucose-Transporter in Muskeln und Fettgewebe. Unter körperlicher Belastung werden Glucagon und Katecholamine ausgeschüttet, die wiederum hemmend auf die Insulinfreisetzung wirken. Und jetzt zur eigentlichen Frage: Wie kommt der Muskel nun ohne das Insulin an seine Glucose? Läuft das dann über "universelle" Glucose Transporter wie den Glut1, wenn die Insulinfreisetzung gehemmt ist?
https://en.wikipedia.org/wiki/GLUT4#Regulation


Insulin ist dazu da, die Glucose aus dem Blut rauszubekommen, da sie giftig ist (vgl. Diabetes) und dort auch relativ nutzlos rumschwimmt. Die Glycolyse wird durch den intrazellulären Bedarf an Energie reguliert https://de.wikipedia.org/wiki/Glykolyse#Regulation
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imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 14.02.2020, 12:13   #3   Druckbare Version zeigen
dimmyb  
Mitglied
Beiträge: 20
AW: Glucoseaufnahme im Muskel

Hi Fabian65,


Zu 1.
Ich werde deine Frage erst mal ein bisschen umdrehen. Die Muskeln brauchen für ihre Kontraktionen nicht die Glucose per se, sondern ATP. Aber es ist halt unsere Biologie bzw. Evolution, dass die Glukose/Glycogen/Triglyceride unsere Energiespeicherform ist. Im Metabolismus wird aus diesen Energiespeicherformen am Ende ATP generiert. Im Fall der Glukose ist es die Glykolyse, erst mal so blöd gesagt.

Die Muskeln müssen ihren ATP regenerieren. Diese Regenereation erfolgt nicht nur durch die Glykolyse, sondern zusätzlich durch die oxidative Phospholyrieung (auch die Muskelzuellen haben eigene Mitochondrien) und Kreatinphosphat. Je nach energetischem Bedarf auch Aminosäure werden metabolisiert. Wegen dem Kreatinphosphat: die Mitochondrien generieren ATP. Aber dieser ATP kann nicht die Mitochondrien verlassen. ATP hat energiereiche Phosphate in seiner chemischen Struktur. Diese energiereiche Phosphate werden auf Kreatin übertragen und so kann diese Energie in Form des Kreatinphosphats Mitochondrien verlassen und gelangt aus Mitochondrien direkt in das Sarkoplasma, wo sie verwertet wird.

Hinzu kommt auch die Art, wie die Muskelzellen arbeiten: am Anfang der sich ansetzenden Muskelkontraktion ist die anaerobe ATP-Generierung aktiv, also die oxidative Phospholyrierung bzw. über Kreatinphosphat. Die Muskelzellen speichern zudem Glukogen, was auch direkt in den Muskelzellen anaerob abgebaut wird.

Insulin gibt den Muskeln, meist während der Erholungsphase, den Signal, Glykose bzw. Glukogenvorräte wieder zu füllen. In den Muskelzellen ist Glukogen eine wichtige Speicherform.

Zu 2.
Diese Frage dürfte mit meiner Erläuterung zu 1 (hoffentlich) bereits beantwortet worden sein. Ansonsten schreib :-)


Zu 3.
Insulin ist ein anaboles Hormon. In den Muskelzellen induziert Insulin in erster Linie die Glukose-Aufnahe in die Zelle und je nach aktuellem energetischem Bedarf der Muskelzellen die Glukogen-Synthese zur Speicherung der aufgenommenen Glukose. Die Glykolyse in den Muskelzellen wird hauptsächlich über die aktuelle Konzentration von ATP bestimmt.


Zu 4 schreibe ich noch etwas später :-)
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Ein Typ mit einer Faible für Naturwissenschaften. Spezialität: Biomedizin, Molekular- und Zellbiologie

https://the-molecule-guy.blogspot.com/
dimmyb ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.02.2020, 13:43   #4   Druckbare Version zeigen
dimmyb  
Mitglied
Beiträge: 20
AW: Glucoseaufnahme im Muskel

Zu 4.
PFK-2 existiert auch in der Skelettmuskulatur. Herzmuskel ist ja auch Skelettmuskulatur. Herzmuskel ist hier eine spezialisierte Sekelettmuskulatur, die wegen der Spezifität ihrer Funktion und den biologischen Bedarf der präzesien Steuerung, wie z.B. durch Katecholamine, sich so entwickelt hat, dass PFK-2 dort eine zentrale Position einimmt. Aber auch die "normale" Skelettmuskulatur hat PFK-2, die aber nach dem aktuellem Stand der Dinge bei dauerhaften Kontraktion exprimiert wird.


Hoffentlich ist das alles nicht zu verwirrend.
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glucose, glykolys, muskel, phosphofructokinase

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