10/3/2010

METABOLISM GLUCIDIC Schema general Digestia i absorbia glucidelor Transportul glucozei din snge n celule Glicogenoliza Glicogenosinteza Glicoliza Gluconeogeneza Decarboxilarea oxidativ a acidului piruvic Metabolismul fructozei i galactozei Calea pentozofosfailor Metabolismul acidului glucuronic

Metabolism glucidic Schema generalGlicogenosinteza

Glicogenoliza

1

10/3/2010

Catabolism glucidic Definiie & EtapeDefiniie Totalitatea reaciilor ce au ca scop degradarea glucidelor n vederea eliberrii i stocrii energiei sub form de ATP Etape Polizaharide(Dizaharide)

Etapa I

Glicogenoliz & Digestie

Monozaharide Etapa IIGlicoliz & Decarboxilare oxidativ

CH3-CO-CoACiclul Krebs

Etapa III

Lan resp. & Fosf. ox.

3NADH + FADH2 H2 O ATP

2CO2

Digestia i absorbia glucidelorRaia zilnic conine glucide: digerabile ( 400g) 60% amidon (glicogen) 30% zaharoz 10% lactoz

nedigerabile

Prin digestie glucidele digerabile sunt transformate n monozaharide absorbabile: glucoza (Glc), fructoza (Fru) galactoza (Gal)

2

10/3/2010

Amidon - StructurAmidonul = polizaharid de origine vegetal , format din amiloz i amilopectinLegaturi glicozidice a1-4

20%

Legatura glicozidica a1-6

80%

Glicogen - StructurGlicogen = Amilopectina animal

3

10/3/2010

Dizaharide - StructurZaharoza = dizaharid format din -glucoz i -fructoz legate prin legatur 1,2-diglicozidic Lactoza = dizaharid format din -galactoz i -glucoz legate prin legatur 1,4-monoglicozidic

Digestia i absorbia glucidelor

Glucide nedigerabile

Flora microbiana

Gaze: CO2, H2O, H2, CH4, acetat, propionat, butirat

4

10/3/2010

Digestia glucidelor Prezentare schematic

(pH-ul acid inactiveaz amilaza salivar)

Glc, Fru si Gal sunt preluate de ctre celulele epiteliale absorbtive ale intestinului subtire fie prin transport activ Na+dependent, fie prin difuzie facilitat. Din celulele epiteliale sunt apoi transportate, de ctre transportori specifici (GLUT), n sange i apoi n celulele ficatului i ale esuturilor periferice.

Aciunea a-amilazei

5

10/3/2010

Aciunea dizaharidazelor

Zaharaza

Fermentaia glucidelor nedigerabile sub aciunea florei microbieneGlucide nedigerabile

Piruvat Formiat CO2 CH4 SuccinatAbsorbie

CO2

H2

Acetat

Butirat

Propionat

Flatulena

Diaree osmotic, pH Intolerana la lactoz

8

10/3/2010

Metabolismul glicogenului - Localizare tisular: ficat, muchi celular: citosol (granule)

Glicogenoliza Definiie Localizare Reacii Reglare

9

10/3/2010

Glicogenoliza - DefiniieCale liniar de catabolism prin care: glicogen (Glc)n+m nGlc-1P + mGlc cu scopul: meninerii glicemiei (hepatocite) producerii materialului energetic (miocite)

Glicogenoliza Prezentare schematicGlicogen = (Glc)n+m(ficat i muchi)

Glicogenfosforilaza (leg. 1-4)

Enzima de deramificare (leg. 1-6)

nGlc-1P

mGlcFicat

nGlc-6PMuschi

Glc

Snge

necesara meninerii glicemiei normale

ATPnecesar contraciei

10

10/3/2010

Glicogenoliza- Enzime implicate Glicogen fosforilazafosforolizeaz legturile glicozidice a1-4 ncepnd cu captul nereductor al unei ramificaii pn cnd rmn numai 4 glucoze

Enzima de deramificare - activitatea glucotransferazictransfer un fragment format din 3 glucoze la captul nereductor al altei ramificaii

- activitatea glucozidazichidrolizeaz legtura glicozidic a-1-6

Actiunea enzimelor implicate in glicogenoliza

11

10/3/2010

Soarta glucozo-1PGlucozo-1P Glucozo-6PMutaza

Glucozo-6P Glc Snge Piruvat

Glc6P-aza (hepatic)

Glucozo-6P

Glicoliza (muscular)

ATP

Glicogenosinteza Definiie Localizare Reacii Reglare

12

10/3/2010

Glicogenosinteza - DefiniieCale de anabolism prin care dinMiezul de glicogen(Glicogenina) cu puine ramificaii scurteGlicogen cu multiple ramificaii lungi

nUDP-Glc

Scop: depozitarea excesului de glucoz

Glicogenosinteza - EtapeI. Transformarea Glc n UDP-GlcGK Mutaza Pirofosforilaza

Glc ATP

Glc-6P

Glc-1P UTP

UDP-Glc

13

10/3/2010

Glicogenosinteza - EtapeII. Sinteza propriuzis Alungirea ramificaiilor prin formarea de noi legturi glicozidice 1-4 sub aciunea glicogen sintetazei Formarea de noi ramificaii prin realizarea legturilor 1-6 sub aciunea enzimei de ramificare

Aciunea glicogen sintetazei

14

10/3/2010

Aciunea enzimei de ramificare

Glicogenosinteza

15

10/3/2010

Metabolismul glicogenului - ReglareEnzime reglatoare Glicogen fosforilaza activare: prin fosforilare (iniiat de adrenalin, glucagon) cu efectori allosterici: AMP (numai n miocite)

inhibiie: prin defosforilare (iniiat de insulin) cu efectori allosterici: glucoza, ATP (numai n hepatocite)

Glicogen sintetaza activare: prin defosforilare (iniiat de insulina) cu efectori allosterici: glucozo-6P

inhibiie: prin fosforilare (iniiat de adrenalin, glucagon) cu efectori allosterici: glicogen

Reglare prin fosforilare / defosforilare

16

10/3/2010

Activarea glicogenolizei musculareGlicogenoliza muscular este iniiat prin contracie muscular, impuls nervos, legarea adrenalinei de receptorul specific

- AMP rezultat prin hidroliza ATP n timpul contraciei activeaz glicogen fosforilaza b - Impulsul nervos care iniiaz contracia elibereaz Ca2+ din reticulul sarcoplasmic; Ca2+ se leag de calmodulin care va activea fosforilaz kinaza - Fosforilaz kinaza este activat i prin fosforilare iniiat de adrenalin prin activarea protein kinazei A

Reglarea glicogen sintetazei

+ Glicogen -

17

10/3/2010

Reglarea protein fosfatazeiSubunitate catalitica Subunitate reglatoare

CGGlicogen Ser-OH Protein kinaza A + Glucagon

HO-Thr Insulina + Protein kinaza

CP-O-Thr

HO-Thr

G

Ser-O-P Inhibitor -OH Inactiv

GActiva

Ser-OH

CPutin activa Inhibitor Protein kinaza A O- P Activ Fosforilarea Thr previne fosforilarea Ser si asocierea cu inhibitorul specific

CInactiva

Inhibitor

O- P

Glicogenoze = Acumulare de glicogenGlucoza Enzima de ramificare -1-4 Glucozidaza lizozomala Glicogenoza II POMPEAparitia in ficat, muschi scheletici, miocard, SNC a vacuolelor anormale cu glicogen normal => Cardiomegalie severa cu deces timpuriu Valori normale ale glicemiei

Glicogen

Glicogenoza IV ANDERSONDepozitare glicogen cu ramificatii scurte in splina, ficat, intestin Ciroza => deces inainte de 10 ani Valori normale ale glicemiei

Glucoza

Glicogenoza V McARDLEAcumulare in muschi a glicogenului normal => In eforturi musculare apar crampe, dureri. La batranete apare mioglobinuria Nu apare acid lactic in sange dupa efort!

Glicogenfosforilaza

Glicogenoza VI HERSAcumulare in ficat a glicogenului normal => hepatomegalie, hipoglicemie; nu creste glicemia dupa administrare de glucagon!

Dextrine limita Enzima de deramificare Glucozo-1P Mutaza Glucozo-6P

Glicogenoza III FARBES / CORIAcumulare in ficat, muschi striat a glicogenului anormal => hepatomegalie, cardiomegalie moderata

Glucoza

Glucozo 6-fosfataza Glucogenoza I von GIERKE Hipoglicemie severa

18