Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs
-
Upload
florin-dumitrache -
Category
Documents
-
view
80 -
download
2
Transcript of Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs
![Page 1: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/1.jpg)
Curs 7 10.04.2012
1.Reglarea glicolizei
2.Bilanţul energetic al glicolizei
3.Boli associate glicolizei
4.Soarta metabolică a piruvatului
Decarboxilarea oxidativă a piruvatului
6.Ciclul Krebs
![Page 2: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/2.jpg)
Glucozã
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat
Fructozo-1,6-bisfosfat
Gliceraldehid-3-fosfat Dihidroxiaceton-fosfat
Etapa hexozelor
ATP
ADP1
2
3
4
ATP
ADP
1,3-Bisfosfoglicerat
NAD+
NADH + H+
H3PO4
3-Fosfoglicerat
5
6ADP
ATPFosforilare la nivel de substrat
2-Fosfoglicerat
7
8H2O
FosfoenolpiruvatADP
ATP9 Fosforilare la nivel de substrat
Piruvat
Etapa triozelor
![Page 3: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/3.jpg)
CH2
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
O
OH H
H OH
H OH
OPO3H2
Fructozo-1,6-bisfosfat
CH
C
CH2 OPO3H2
O
H OH
CH2
C O
OPO3H2
CH2 OH
Aldolaza
Gliceraldehidã-3-fosfat Dihidroxiaceton-fosfat
Triozofosfat izomeraza
+
![Page 4: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/4.jpg)
Oxidarea gliceraldehid-3-fosfatului la 3-fosfoglicerat
• gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza
NAD+ -dependentă, tetramer, cu patru grupări –SH
• Procesul de oxidare presupune etapele:
-formarea unui semitioacetal (analog semiacetalilor)
-oxidarea semitioacetalului pe seama NAD+ legat
-formarea unui tioester care înmagazinează energia eliberată în timpul
oxidării:
![Page 5: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/5.jpg)
Enzimã
SHN
CO-NH2
OHC
HC
H2C
OH
OPO3H2
+
N
CO-NH2
S CH
OH
CH CH2
OPO3H2OH N
CO-NH2
H H
C
O
CH CH2
OPO3H2OH
Enzimã
S~
Enzimã
![Page 6: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/6.jpg)
Fosforoliza tioesterului :
Enzimã
SHN
CO-NH2
H H
O
C
HC
H2C
OH
OPO3H2
+N
CO-NH2
H H
C
O
CH CH2
OPO3H2OH
S~ + H3PO4
Enzimã
OPO3H2~
![Page 7: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/7.jpg)
Oxidarea NADH legat de enzimă de către NAD+ liber:
Enzimã
SHN
CO-NH2
H H
NAD+ NADH + H+N
CO-NH2
Enzimã
SH
![Page 8: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/8.jpg)
• Transformarea 1,3-bisfosfogliceratului în 3-fosfoglicerat cu producere de ATP.
C
HC
H2C
OH
OPO3H2
O
COOH
HC
H2C
OH
OPO3H2
Mg2+
ADP ATP
1,3-Bisfosfoglicerat Acid 3-fosfogliceric
Fosfogliceratkinazã
OPO3H2~
HNADHATPratfosfoglice3NADADPaPP3hidgliceralde
![Page 9: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/9.jpg)
Transformarea 3-fosfogliceratului în 2-fosfoglicerat
COOH
HC
H2C
OPO3H2
OH
COOH
HC
H2C
OH
OPO3H2
Acid 3-fosfogliceric
Fosfoglicerat mutaza
Mg2+
Acid 2-fosfogliceric
![Page 10: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/10.jpg)
Transformarea 2-fosfogliceratului în
piruvat
COOH
C
CH2
O
COOH
HC
H2C
OPO3H2
OH
Enolazã
- H2O~ PO3H2
Acid 2-fosfogliceric Acid 2-fosfoenolpiruvic
COOH
C
CH2
O
COOH
C
CH3
O~ PO3H2
Acid piruvicAcid 2-fosfoenolpiruvic
Piruvat kinaza
ADP ATP
![Page 11: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/11.jpg)
Glicoliza în eritrocite Glucozã
1,3-Bisfosfoglicerat
3-Fosfoglicerat
2-Fosfoglicerat
ATP
ADP
Lactat
2,3-Bisfosfoglicerat
2,3-Bisfosfoglicerat mutazã
H3PO4
2,3-Bisfosfoglicerat fosfatazã
![Page 12: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/12.jpg)
• 2,3-bisfosfogliceratul (BPG) este modulator al legării O2 la Hb
• In eritrocit, ~ 25% din glucoza angajată în glicoliză trece prin “şuntul” 2,3-BPG
• se reduce ATP produs în glicoliză (este ocolită prima fosforilare la substrat din glicoliză)
• In deficitul genetic al hexokinazei eritrocitare afinitatea Hb pentru O2 este crescută iar oferta de oxigen către ţesuturi scăzută.
![Page 13: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/13.jpg)
• Reglarea glicolizei
-la nivelul celor trei reacţii ireversibile
catalizate de kinaze
![Page 14: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/14.jpg)
Reglarea:
–cantităţii de enzimă, prin inducţie sau represie;
–eficienţei enzimei, prin:
*control hormonal (reglare covalentă; fosfo-defosfo)
*control metabolic (reglare allosterică)
![Page 15: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/15.jpg)
Glucozã
ATP
ADP
Glucozo-6-P
GkucokinazaKM=10 mM
InsulinãHexokinazaKM=0,1 mM
Fructozo-6-P
ATP
ADPFosfofructokinaza 1 ATP
Citrat
AMPFructozo-2,6-P2
Fructozo-1,6-P2
FosfoenolpiruvatADP
ATP
Piruvat
Piruvat kinaza(activã defosfo)
InsulinaFructozo-1,6-P2
Alaninã, ATPAcil-CoAAcetil-CoA
Glucagon
Insulinã
Glucagon
Glucagon
![Page 16: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/16.jpg)
• Hexokinazele enzime din ţesuturile extrahepatice
fosforilează glucoza la concentraţii ~5mM
au afinitate mare pentru glucoză, deci KM mic.sunt inhibate de G-6-P, produsul acţiunii lor
• Glucokinaza– prezentă în ficat şi pancreas – are afinitate mică pentru glucoză (KM mare). – are activitate mare postprandial – este indusă de concentraţia mare a insulinei– nu este inhibată de glucozo-6-fosfat, produsul
acţiunii ei.
![Page 17: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/17.jpg)
• 6-Fosfofructo-1-kinaza (FFK-1) catalizează reacţia limitantă de viteză a glicolizei
• Activatori: fructozo-2,6-bisfosfatul, la nivelul ficatului
AMP, la nivel muscular
• Inhibitori:
citratului citosolic şi a ATP-ului pH-ului (creşterea concentraţiei H+).
![Page 18: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/18.jpg)
Fructozo-2,6-P2
Glucozo-6-P
Fructozo-6-P
Fructozo-1,6-P2
FFK-1ATP
ADP
FFK-2
ATPADP
![Page 19: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/19.jpg)
• În ficat, – FFK-1 catalizează reacţia limitantă de viteză a glicolizei
– fructozo-2,6-bisfosfatul = efector alosteric pozitiv, activator al FFK-1
• FFK-2:
enzimă bidomenială, interconvertibilă;
are două domenii:
–un domeniu kinazic
activ defosfo, în perioade anabolice (nutriţie), la raport insulină/glucagon mare:
Fructozo-6-fosfat + ATP Fructozo-2,6-bisfosfat + ADP
–un domeniu fosfatazic
activ fosfo, în perioade catabolice (foame), la raport glucagon/insulină mare,:
Fructozo-2,6-bisfosfat + H2O Fructozo-6-fosfat + H3PO4
![Page 20: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/20.jpg)
Foame
Nutritie
Fructozo-2,6-P2
Glucozo-6-P
Fructozo-6-P
Fructozo-1,6-P2
FFK-1
ATP
ADP
FFK-2
FFK-2
P
Proteinkinaza A
AMPc
3ATP
ADP
1
2
5
Insulinã
Fosfatazã
H3PO4
4
ATPADP
H3PO4
![Page 21: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/21.jpg)
• Postprandial, în ficat, – fructozo-2,6-bisfosfatul
• activează FFK-1 • stimulează glicoliza în scopul producerii de AG pentru
sinteza TAG.
• În foame, – concentraţia fructozo-2,6-bisfosfatului scade – activitatea FFK-1 scade
![Page 22: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/22.jpg)
• Fosforilarea FFK-2 comută enzima de la kinază la fosfatază; – astfel nu se mai formează fructozo-2,6-bisfosfat,
iar cel preexistent dispare prin hidroliză
Activitatea enzimei glicolitice FFK-1 scade dramatic prin lipsa fructozo-2,6-bisfosfatului, activatorul ei allosteric specific
![Page 23: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/23.jpg)
• Piruvat kinaza din toate ţesuturile este:– activată alosteric de fructozo-1,6-bisfosfat (“feed-forward
stimulare”) – inhibită de ATP, acil-CoA, acetil-CoA, alanina
• piruvat kinaza (2 izoenzime):
-L proprie ficatului:
enzimă alosterică, interconvertibilă,
activă defosfo, promovată de insulină şi
inactivă fosfo, promovată de glucagon şi catecolamine
-M proprie muşchiului.
![Page 24: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/24.jpg)
• Bilanţul energetic al glicolizei
• Beneficiul net: 4-2 = 2 ATP/mol glucoză degradată la lactat.
• Deoarece în glicoliza anaerobă
• rezultă:
Glucozã
2 Trioze-P
2 ATP
2 ADP
2 NAD+
2 NADH + H+
4 ADP
4 ATP
2 Piruvat 2 Lactat
Kcal/mol 47`0G
%3147
1003,72energeticBeneficiul
![Page 25: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/25.jpg)
Boli associate glicolizei
• Acidoza lactică: -producţia excesivă de acid lactic prin glicoliza anaerobă -utilizarea redusă a acestuia (boli respiratorii, cardiovasculare, etc.).
• Anemii hemolitice, cauzate de defecte enzimatice ale:–piruvat kinazei eritrocitare (se produce liză celulară datorită scăderii concentraţiei ATP şi a creşterii permeabilităţii membranei eritrocitului); –hexokinazei eritrocitare (scade concentraţia intermediarilor glicolitici şi a 2,3-bisfosfogliceratului)
![Page 26: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/26.jpg)
Soarta metabolică a piruvatului
Glucozã
Piruvat LactatLactat
dehidrogenaza
NADH + H+
NAD+
Transaminare
Piridoxal fosfatAlaninã
ATPCO2 Piruvat
dehidrogenazaBiotinã
CO2
ADP + P
Piruvatcarboxilaza
Acetil -CoAOxaloacetat
NAD+
NADH + H+
KrebsCiclul
CO2+H2O
CH2
C
COOH
O
COOH
![Page 27: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/27.jpg)
Decarboxilarea oxidativă a piruvatului
• are loc în matrixul mitocondrial (în mitosol)
![Page 28: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/28.jpg)
Spatiu intermembranar
Membrana externã
Membranainternã
Criste
Matrix
Proteine componente ale sistemului transportorilor de electroni
![Page 29: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/29.jpg)
Spatiuintermembranar
Membrana internã Matrix
Translocareaacizilor monocarboxilici HO-
Piruvat-
Translocareaacizilor dicarboxilici
HPO42-
Malat2-
Translocareaacizilor tricarboxilici
Malat2-
Citrat3- + H+
Translocarea fosfatului H2PO4-
H+ Mersalil
Translocareanucleotidelor cu adeninã ADP3-
ATP4- Atractilozid
Translocareaaspartat - glutamat
Translocareamalat - - cetoglutarat
GlutamatAspartat
Malat -cetoglutarat
![Page 30: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/30.jpg)
Reacţia globală a decarboxilării oxidative a piruvatului este:
, LipoatH3C C COO
-
O Piruvatdehidrogenaza
TPP+
Piruvat Acetil-CoA
FAD
NAD+ NADH + H+
+ CoA-SH CH3C
O
S-CoA + CO2
![Page 31: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/31.jpg)
☺utilizează
“complexul multienzimatic al piruvat-dehidrogenazei”
cu activităţile catalitice:
a.Piruvatdehidrogenaza, decarboxilantă
b.Dihidrolipoil-transacetilaza
c.Dihidrolipoil-dehidrogenaza
d.Protein-kinaza (reglatoare);
e.Fosfatază specifică, dependentă de Ca2+ şi Mg2+,
![Page 32: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/32.jpg)
SS
(CH2)4 CO NH Enzimã
Lipoat - Enzima
SHSH
(CH2)4 CO NH Enzimã
Dihidrolipoat - Enzima
SN
+
R2
R1
H3C
H
H3C C COO-
O
SN
+
R2
R1
H3C
CH3C OH
H
Piruvatdehidrogenazadecarboxilantã
CO2
Dihidrolipoiltransacetilaza
SHS
(CH2)4 CO NH Enzimã
CH3C
O
TPP+
Piruvat
Hidroxietil-TPP
Acetil-dihidrolipoat-EnzimaCoA-SH
CH3C
O
S-CoAAcetil-CoA
Dihidrolipoildehidrogenaza
FADFADH2
NAD+ NADH + H+
![Page 33: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/33.jpg)
• Vitamina B1 (tiamina)
N
N N+
S
CH3
CH2
H3C
NH2
CH2 OR
R = H Tiamina = Aneurina = Vitamina B1
O
OH
O
P OH
OH
O
P
OH
OH
O
PR = Tiaminmonofosfat (TMP)
R = Tiamindifosfat (TDP) =
Tiaminpirofosfat (TPP)
![Page 34: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/34.jpg)
Acid pantotenic
OCH2CCHCNH
CH3
CH3OH
O
CH2CH2CO
O NO
H2C
OOH
O P O-
O
O P O-
N
NN
NH2
NH
SH
CH2
CH2
O-
O-
O
P
Tio
etan
olam
ina
AD
P
![Page 35: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/35.jpg)
• Reglarea activităţii piruvat dehidrogenazei:
-prin efectori alosterici şi
-prin modificare covalentă (fosfo-defosfo)
![Page 36: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/36.jpg)
(Piruvat, CoA-SH, NAD+, Ca2+ )(ATP, NADH, Acetil-CoA)
(ADP, NAD+, CoA-SH, Ca2+ )Insulinã (în adipos nu în ficat)
Piruvat dehidrogenazã Piruvat dehidrogenazã
ATP ADP
Kinazã
"defosfo" "fosfo"(complex activ) (complex inactiv)
H3PO4 H2O
Fosfatazã
Piruvat
Acetil~CoA
![Page 37: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/37.jpg)
• Activitatea complexului piruvat dehidrogenază
este crescută
în faza anabolică
![Page 38: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/38.jpg)
• ATP, acetil-CoA şi NADH rezultate prin
-oxidarea acizilor graşiîn condiţiile unui aport glucidic scăzut
inactivează complexul piruvat dehidrogenazei – Piruvatul provenit din acidul lactic şi din alanină
este orientat spre gluconeogeneză
![Page 39: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/39.jpg)
Soarta metabolică a piruvatului
Glucozã
Piruvat LactatLactat
dehidrogenaza
NADH + H+
NAD+
Transaminare
Piridoxal fosfatAlaninã
ATPCO2 Piruvat
dehidrogenazaBiotinã
CO2
ADP + P
Piruvatcarboxilaza
Acetil -CoAOxaloacetat
NAD+
NADH + H+
KrebsCiclul
CO2+H2O
CH2
C
COOH
O
COOH
![Page 40: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/40.jpg)
Ciclul Krebs
• Ciclul Krebs (ciclul acizilor tricarboxilici),
☺proces mitosolic
![Page 41: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/41.jpg)
-cale de:
☼ degradare oxidativă a acetil~CoA şi
reducere NAD+ şi FAD
☻calea finală comună pentru oxidarea aerobă glucide
lipide şi
proteine
![Page 42: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/42.jpg)
• are rol în
gluconeogeneză
lipogeneză şi
interconversia unor aminoacizi
![Page 43: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/43.jpg)
Acetil~CoA(C2 )
CoA-SH
CitratOxaloacetat(C4 ) (C6 )
CO2 CO2
![Page 44: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/44.jpg)
COO-
CH2
C COO-
O
CH3 CO SCoAAcetil-CoA
CoA-SHCitrat sintaza
COO-
CH2
C COO-
CH2 COO-
OHH2O
Citrat
COO-
CH
C COO-
CH2 COO-
COO-
CH
HC COO-
CH2 COO-
OH
H2OFe2+
Aconitazã
H2O
Aconitazã
Cis-aconitat
Izocitrat
Fe2+
COO-
C
CH2
CH2 COO-
O
Izocitrat dehidrogenaza
NAD+
NADH+H+
CO2
Cetoglutarat
NADH+H+
NAD+
a-Cetoglutaratdehidrogenaza
CoA-SH
CO2
C
CH2
CH2 COO-
O ~S-CoASuccinil-CoA
Succinattiokinaza
ATP
ADP+Pa
Mg2+
CoA-SH
CH2
CH2 COO-
COO-
Succinat
C
C COO-
H
H
O-OC
Fumarat
Succinat dehidrogenazaFADH2
FAD
COO-
CH2
CH COO-
OH
L-Malat
H2O
Fumaraza
Oxaloacetat
NAD+ NADH+H+
Malatdehidrogenaza
![Page 45: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/45.jpg)
FPS (FAD)
Fe-S
Complex II(Succinat - CoQ reductazã)
Succinat
NADH + H+
FPN (FMN)
Fe - S
Complex I(NADH - CoQ reductazã)
CoQcit.bK, bT, c1
Fe - S
Complex IIICoQH2 - cit. c reductazã
cit. c cit. a-a3Cu
Complex IVCitocrom c oxidazã
O2
![Page 46: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/46.jpg)
Ecuaţia globală a ciclului Krebs şi
beneficiul energetic al ciclului
![Page 47: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/47.jpg)
• Ciclul Krebs: cale finală de degradare,
– glucide,
– lipide,
– proteine.
![Page 48: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/48.jpg)
Acetil-CoA
H2O Citrat
H2O
H2O
Cis-aconitat
Izocitrat
CO2
Cetoglutarat
CO2
Succinil-CoASuccinat
Fumarat
L-Malat
H2O
Oxaloacetat
Hidrati de carbon Proteine Lipide
(C2 )
(C4 )(C6 )
(C6 )
(C6 )
(C5 )
(C4 )
(C4 )
(C4 )NAD+
FP
CoQ
Cit. b, c1
Cit. c
Cit. aa3
H2O
2H
2H
2H
2H
P~~ P
H2O
~ P
~ P
1/2 O2
Piruvat
![Page 49: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/49.jpg)
GTP2FADH)HNADH(3SHCoA2CO2
HOH2aPGDPFADNAD3SCoA~CO3CH
![Page 50: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/50.jpg)
• Beneficiul total este de:
11 ATP + 1 GTP = 12 moli NTP (nucleozid trifosfat),
pentru fiecare moleculă de acetil-CoA degradată
![Page 51: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/51.jpg)
• Aminoacizii glucoformatori:Glu, Asp, Arg, Pro, His, Val, Met, Ser, Gly, Thr, Cys, Tyr, Phese transformă în intermediari ai ciclului Krebs.
• Aminoacizii cetoformatori: Leu şi Lys generează: acetoacetat şi acetoacetil-CoA care nu pot fi transformate în glucoză. Aminoacizii cetoformatori ca şi acizii graşi pot furniza numai acetil-CoA.
![Page 52: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/52.jpg)
• Glucidele şi anumiţi aa pot furniza:
-acetil-CoA care se consumă şi
-oxaloacetatul
care permite amorsarea ciclului Krebs.
Formarea acetil-CoA condiţionează, utilizarea
grăsimilor.
![Page 53: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/53.jpg)
Reglarea activităţii ciclului Krebs
• Activitatea ciclului este reglată prin:
–cantitatea de acetil~CoA, provenită din glucoză, aminoacizi sau acizi graşi;
–cantitatea de oxaloacetat, care introduce acetil~CoA în ciclul Krebs;
–cantitatea de O2 şi de ADP, deci prin viteza funcţionării LR şi a fosforilării oxidative
![Page 54: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/54.jpg)
–modificarea activităţii celor trei enzime
reglatoare ale ciclului:
citrat sintaza,
izocitrat dehidrogenaza şi
-cetoglutarat dehidrogenaza
![Page 55: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/55.jpg)
Acetil-CoA
Citrat
Cis-aconitat
Izocitrat
Cetoglutarat
Succinil-CoA
Succinat
Fumarat
L-Malat
Oxaloacetat
CoA-SH
Citrat sintaza
cetoglutaratdehidrogenaza
Izocitratdehidrogenaza
ATPCitrat
NADH
Succinil-CoA
ADP
Ca2+
NADH
ATP
Succinil-CoA
NADH
Ca2+
CoA-SH
NAD+
![Page 56: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/56.jpg)
Curs 10 25.04.2012
• Ciclul Krebs cale amfibolicã
• Reacţii anaplerotice
• Gluconeogeneza
• Calea pentozofosfaţilor
![Page 57: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/57.jpg)
Ciclul Krebs, cale amfibolică
• cale amfibolică este implicată în procese catabolice, şi
anabolice.
• 1.Procese catabolice.
• Ciclul Krebs = cale pentru ox. acetil-CoA derivată din
glucide, acizi graşi şi aminoacizi.
• Electronii generaţi prin funcţionarea ciclului sunt transferaţi
în LR unde ATP, prin fosforilarea oxidativă.
![Page 58: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/58.jpg)
Acetil-CoA
H2O Citrat
H2O
H2O
Cis-aconitat
Izocitrat
CO2
Cetoglutarat
CO2
Succinil-CoASuccinat
Fumarat
L-Malat
H2O
Oxaloacetat
Hidrati de carbon Proteine Lipide
(C2 )
(C4 )(C6 )
(C6 )
(C6 )
(C5 )
(C4 )
(C4 )
(C4 )NAD+
FP
CoQ
Cit. b, c1
Cit. c
Cit. aa3
H2O
2H
2H
2H
2H
P~~ P
H2O
~ P
~ P
1/2 O2
Piruvat
![Page 59: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/59.jpg)
• 2.Procese anabolice
• a. oxaloacetatul şi a-cetoglutaratul, pot forma prin reacţiile de
transaminare sau aminare reductivă, aminoacizii
corespunzători (aspartic şi glutamic).
• Deoarece reacţiile de transaminare sunt reversibile, anumiţi
aminoacizi sunt transformaţi, în funcţie de necesităţile celulei, în
intermediari ai ciclului Krebs.
![Page 60: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/60.jpg)
COO-
CH2
C COO-
O
CH3 CO SCoAAcetil-CoA
CoA-SHCitrat sintaza
COO-
CH2
C COO-
CH2 COO-
OHH2O
Citrat
COO-
CH
C COO-
CH2 COO-
COO-
CH
HC COO-
CH2 COO-
OH
H2OFe2+
Aconitazã
H2O
Aconitazã
Cis-aconitat
Izocitrat
Fe2+
COO-
C
CH2
CH2 COO-
O
Izocitrat dehidrogenaza
NAD+
NADH+H+
CO2
Cetoglutarat
NADH+H+
NAD+
a-Cetoglutaratdehidrogenaza
CoA-SH
CO2
C
CH2
CH2 COO-
O ~S-CoASuccinil-CoA
Succinattiokinaza
ATP
ADP+Pa
Mg2+
CoA-SH
CH2
CH2 COO-
COO-
Succinat
C
C COO-
H
H
O-OC
Fumarat
Succinat dehidrogenazaFADH2
FAD
COO-
CH2
CH COO-
OH
L-Malat
H2O
Fumaraza
Oxaloacetat
NAD+ NADH+H+
Malatdehidrogenaza
![Page 61: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/61.jpg)
Reacţiile de transaminare catalizate de GOT şi GPT:
++
Glutamat -cetoglutarat
C
CH2
CH2
COO-
COO-
OC
CH2
CH2
COO-
COO-
NH2 C
CH2
COO-
NH2
COO-
C
CH2
COO-
O
COO-
AspartatOxaloacetat
H3C CH COO-
NH2
+
Alaninã
H3C C COO-
O
+
Piruvat
Glutamat-cetoglutarat
C
CH2
CH2
COO-
COO-
O C
CH2
CH2
COO-
COO-
NH2
![Page 62: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/62.jpg)
Reacţia de aminare reductivă:
+
Glutamat-cetoglutarat
C
CH2
CH2
COO-
COO-
O C
CH2
CH2
COO-
COO-
NH2NH4+ + NAD(P)H + NAD(P)+ + H2O
![Page 63: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/63.jpg)
• Acidul aspartic -biosinteza nucleotidelor pirimidinice
• Glutamina -biosinteza nucleotidelor purinice.
• Succinatul -biosinteza hemului prin ciclul succinat-glicină.
• Oxaloacetatul transportat din mitosol în citosol ca malat, este convertit la fosfoenol-piruvat care se angajază în gluconeogeneză.
• Citratul, reprezintă forma de transport a acetil-CoA din mitosol în citosol, unde este utilizat în sinteza de novo a acizilor graşi sau a colesterolului.
![Page 64: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/64.jpg)
GlicinãCisteinãSerinãTreoninã
Lactat
Piruvat
Glucozã
Acetil-CoA
Acetoacetil-CoA
Acizi grasiLeucinãIzoleucinãTriptofan
TransaminareAlaninãTriptofan
Oxaloacetat
Malat
Fumarat
Succinil-SCoA -cetoglutarat
Citrat(mitosolic) Citrat
(citosolic)
Acetil-CoA
Compusi steroidiciAcizi grasi
Fosfoenol-piruvatGlucozã
Oxaloacetat(citosolic)
Malat(Citosolic)
TirozinãFenilalaninã
CO2
Transaminare
Glutamat Glutaminã
Purine
Histidinã
ProlinãArgininã
CO2Propionat
Transaminare
Aspartat
Pirimidine
IzoleucinãMetioninãValinã
Porfirine(hem)
![Page 65: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/65.jpg)
![Page 66: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/66.jpg)
Reacţii anaplerotice
• Reacţiile care permit creşterea concentraţiei
intermediarilor ciclului Krebs
• 1.Reacţia de carboxilare a piruvatului la oxaloacetat
• Abilitatea acetil-CoA de a stimula piruvat carboxiligaza şi de a
inhiba piruvat dehidrogenaza ajută celula în stabilirea soartei
piruvatului.
CH3
C O
COO-
+ CO2 + ATP Piruvat carboxiligaza
CH2
C O
COO-
COO-
+ ADP + Pa
Piruvat
Oxaloacetat
(Biotinã)
![Page 67: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/67.jpg)
Soarta metabolică a piruvatului
Glucozã
Piruvat LactatLactat
dehidrogenaza
NADH + H+
NAD+
Transaminare
Piridoxal fosfatAlaninã
ATPCO2 Piruvat
dehidrogenazaBiotinã
CO2
ADP + P
Piruvatcarboxilaza
Acetil -CoAOxaloacetat
NAD+
NADH + H+
KrebsCiclul
CO2+H2O
CH2
C
COOH
O
COOH
![Page 68: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/68.jpg)
Biotina
NH
CH
HN
HC
CHS
H2C
O
(CH2)4- COOH
-biotina
NH
CH
HN
HC
CHS
H2C
O
CH HCCH3
CH3
COOH-biotina
![Page 69: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/69.jpg)
Reacţia catalizată de glutamat dehidrogenază
(CH2)2
CH NH2
COO-
COO-
Cetoglutarat
+ NADP+ + H2OGlutamat
dehidrogenaza(CH2)2
C O
COO-
COO-
+ NH3 + NADPH + H+
Glutamat
![Page 70: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/70.jpg)
• Degradarea acizilor graşi cu număr impar de atomi de carbon şi a unor
aminoacizi (izoleucină, valină, metionină), soldate cu formarea succinil-
CoA.
CO2 H2O
ATP
Propionil-CoA carboxilaza
+
Biotinã
ADP + Pa
Propionil - CoA
D-metil-malonil-CoA
Metilmalonil-CoA racemazã
L-metil-malonil-CoA
Metilmalonil-CoA izomerazã
Coenzima vit. B12
Succinil-CoA
Intermediar al ciclului Krebs
CH3
CH COOH
CO-S-CoA
CH3
CHOOC H
CO-S-CoA
COOH
CH2
CH2
CO-S-CoA
H3C CH2 CO S-CoA
![Page 71: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/71.jpg)
• Reacţiile de transaminare de tipul
Oxaloacetat + Glutamat Aspartat + -Cetoglutarat
nu sunt reacţii anaplerotice
deoarece
ele produc un intermediar al ciclului Krebs (-Cetoglutarat) consumând un alt intermediar (Oxaloacetat)
![Page 72: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/72.jpg)
Bilanţul energetic al arderii glucozei • Bilanţul oxidării complete a unui mol de glucoză
până la CO2 şi H2O este de 38 moli ATP
• prin oxidarea glucozei în condiţii de aerobioză se eliberează 38 x 7,3 = 277 kcal/mol glucoză.
• Oxidarea glucozei în condiţii standard generează 686 kcal/mol:
OH6CO6O6OHC 2226126
![Page 73: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/73.jpg)
Glucozã
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat
Fructozo-1,6-bisfosfat
Gliceraldehid-3-fosfat Dihidroxiaceton-fosfat
Etapa hexozelor
ATP
ADP1
2
3
4
ATP
ADP
1,3-Bisfosfoglicerat
NAD+
NADH + H+
H3PO4
3-Fosfoglicerat
5
6ADP
ATPFosforilare la nivel de substrat
2-Fosfoglicerat
7
8H2O
FosfoenolpiruvatADP
ATP9 Fosforilare la nivel de substrat
Piruvat
Etapa triozelor
![Page 74: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/74.jpg)
![Page 75: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/75.jpg)
• Bilanţul energetic al glicolizei
• Beneficiul net: 4-2 = 2 ATP/mol glucoză degradată la lactat.
• Deoarece în glicoliza anaerobă
• rezultă:
Glucozã
2 Trioze-P
2 ATP
2 ADP
2 NAD+
2 NADH + H+
4 ADP
4 ATP
2 Piruvat 2 Lactat
Kcal/mol 47`0G
%3147
1003,72energeticBeneficiul
![Page 76: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/76.jpg)
Glucozã
2 Piruvat
2 Acetil-CoA
2 x 2 CO2
(glicolizã)
1,3-Bisfosfoglicerat 3-Fosfoglicerat
Fosfoenol piruvat Piruvat
2 ATP
2 ATP
2(NADH + H+ ) 2x3 ATP = 6ATP
Gliceraldehidã-3-fosfat 1,3-Bisfosfoglicerat
Fosforilãricuplate cu lantul respirator
Fosforilãrila nivel de substrat
(decarboxilare oxidativã)
2 CO2 2(NADH + H+ ) 2x3 ATP = 6ATP
(ciclul Krebs)
Succinil~CoA Succinat
2 GTP(GTP ATP)
2x3 NADH+H+ 2x3x3 ATP = 18 ATP
2x1 FADH2 2x2 ATP = 4 ATP
(naveta malat-aspartat)
2 (NADH+H+) 2x2 ATP = 4 ATP(naveta glicerol fosfatului)
6 ATP 34 ATP
32 ATP
Total: 40 moli ATP (prin naveta malat-aspartat)
38 moli ATP (prin naveta glicerol fosfatului)
40-2 (ATP investit în glicolizã) = 38 ATP38-2 (ATP investit în glicolizã) = 36 ATP
![Page 77: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/77.jpg)
![Page 78: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/78.jpg)
Afirmaţia corectã este:A.Conversia glucozei la lactat necesită prezenţa oxigenului
B.Hexokinaza este importantă în metabolizarea glucozei la nivel hepatic numai postprandial
C.Fructozo 2,6-bisfosfatul este un inhibitor al FFK-1
D.Reacţia limitantă de viteză este ireversibilă
E.Conversia glucozei la lactat duce la 2 moli ATP şi 4 NADH
![Page 79: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/79.jpg)
• Corect D
![Page 80: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/80.jpg)
Reacţia catalizată de FFK-1:
A.Este activată de concentraţii mari de ATP şi citrat
B.Substratul ei este fructozo-1-P
C.Catalizează reacţia reglatoare a glicolizei
D.Este aproape de echilibru în toate ţesuturile
E.Este inhibată de insulină
![Page 81: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/81.jpg)
• Corect C
![Page 82: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/82.jpg)
• Gluconeogeneza
![Page 83: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/83.jpg)
Gluconeogeneza (GNG)Caracteristicile gluconeogenezei:
Presupune sinteză de glucoză:
-aa
-lactat
-glicerol
-propionat (din acizi graşi cu număr impar de atomi de carbon,
Val şi Leu).
• are loc în principal în ficat şi rinichi
![Page 84: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/84.jpg)
• este un proces caracteristic
fazei catabolice;
• raport glucagon/insulină mare.
![Page 85: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/85.jpg)
• începe la 4-6 ore de la ultima masă
devine maximă la ~ 16 ore,
când rezervele (variabile) de glicogen hepatic
s-au epuizat
![Page 86: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/86.jpg)
GNG este un proces:
-reductiv (necesită NADH + H+)
-consumator de energie provenită din arderea AG furnizaţi prin lipoliza TAG, din ţesutul adipos.
• Pentru sinteza unui mol de glucoză: 2NADi6P6ADPGlucoză)H2(NADH4HOH6ATP2Piruvat
![Page 87: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/87.jpg)
• Sunt trei etape specifice GNG– ireversibile– catalizate de enzime specifice
• Unele enzime din GNG sunt • mitocondriale• altele citosolice
![Page 88: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/88.jpg)
Glucozã
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat
Fructozo-1,6-bisfosfat
Gliceraldehid-3-fosfat Dihidroxiaceton-fosfat
Etapa hexozelor
ATP
ADP1
2
3
4
ATP
ADP
1,3-Bisfosfoglicerat
NAD+
NADH + H+
H3PO4
3-Fosfoglicerat
5
6ADP
ATPFosforilare la nivel de substrat
2-Fosfoglicerat
7
8H2O
FosfoenolpiruvatADP
ATP9 Fosforilare la nivel de substrat
Piruvat
Etapa triozelor
![Page 89: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/89.jpg)
Soarta metabolică a piruvatului
Glucozã
Piruvat LactatLactat
dehidrogenaza
NADH + H+
NAD+
Transaminare
Piridoxal fosfatAlaninã
ATPCO2 Piruvat
dehidrogenazaBiotinã
CO2
ADP + P
Piruvatcarboxilaza
Acetil -CoAOxaloacetat
NAD+
NADH + H+
KrebsCiclul
CO2+H2O
CH2
C
COOH
O
COOH
![Page 90: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/90.jpg)
Piruvat
Glucozã
Fosfoenolpiruvat
Piruvat kinaza
AminoaciziAlaninã
Lactat
Acetil-CoA
piruvatdehidrogenaza
piruvatcarboxilaza
fosfoenolpiruvatcarboxikinaza
Gliceraldehidã-3-P
Oxaloacetat
Succinil-CoA
Propionat
CiclulKrebs
Aminoacizi
Dihidroxiaceton-P
Glicerol Glicerol-3-P
Fructozo-1,6-bisfosfat
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat
GlucokinazãHexokinazã Glucozo-6-fosfatazã
Fructozo-1,6-bisfosfatazã
P
P
Fosfofructokinaza-1
![Page 91: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/91.jpg)
Etapele specifice GNG
• 1.Transformarea piruvatului în fosfoenolpiruvat
• 2.Transformarea fructozo-1,6-bisfosfatului în fructozo-
6-fosfat
• 3.Transformarea glucozo-6-fosfatului în glucoză.
![Page 92: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/92.jpg)
Transformarea piruvatului în fosfoenolpiruvat
+C
CH3
COO-
O
C
CH2
COO-
COO-
O
ATP + CO2
Piruvatcarboxilaza
Biotinã+ ADP + Pi
CH3-CO~SCoA
PiruvatOxaloacetat
HC
CH3
COO-
OH
Lactat
HC
CH3
COO-
NH2
AlaninãGly, Cys, Ser, Thr CH
CH2
COO-
COO-
NH2
Malat Aspartat
CH
CH2
COO-
COO-
OH
Piruvat
Malat Aspartat
OxaloacetatFosfoenolpiruvat+GTP -CO2
C
CH2
COO-
OPO3H2
MitocondrieCitosol
![Page 93: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/93.jpg)
Naveta malat-aspartat este bidirecţională Prin acţiunea acestei navete se asigură atât reoxidarea NADH + H+
citoplasmatic, cât şi reglarea cuplurilor NADH – NAD+ extra şi
intramitocondriale
Membranã internãCitosol Matrix
-cetoglutarat-ceto
glutarat
1
Oxaloacetat
Aspartat AspartatGlutamat
Transaminare
NAD+ Malat Malat
NADH+H+
NAD+
NADH+H+Oxaloacetat
Glutamat
Transaminare
Malat dehidrogenaza Malat dehidrogenaza
2
H+ H+
![Page 94: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/94.jpg)
Glucozã
Fosfoenolpiruvat
Oxaloacetat
CO2
GTP
GDP
Piruvat
ADP
ATP
piruvat kinaza
Glucagonvia AMPc
NAD+
NADH + H+
Citosol
Piruvat
Oxaloacetat
piruvatcarboxilaza ATP
ADP+P
Biotinã
CO2
Malat
NADH+H+
NAD+
Asp
AspMalat
NADH+H+
NAD+
Mitocondrie
Tesut adipos
Glucagonvia AMPc
Acizigrasi
piruvatdehidrogenaza
Acizigrasi
Acetil-Coa
NADH+H+
Corpi cetonici
Sânge
Alaninã
Lactat
fosfoenol-piruvatcarboxikinaza
![Page 95: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/95.jpg)
H2C
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
O
OH H
H OH
H OH
OH
Fructozo-6-fosfat
Fructozo-1,6-bisfosfataza
CH2
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
O
OH H
H OH
H OH
OPO3H2
Fructozo-1,6-bisfosfat
H2OH3PO4
AMP
ATP
Glucozo-6-fosfat
![Page 96: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/96.jpg)
Glucozo-6-fosfat
CH=O
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
H OH
OH H
H OH
H OH
CH=O
C
C
C
C
CH2 OH
H OH
OH H
H OH
H OH
Glucozã
Glucozo-6-fosfataza
Gluconeogenezã Glicogenolizã
nu se aflã în muschi
![Page 97: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/97.jpg)
Substratele utilizate în GNG
2 categorii : de provenienţă neglucidică:
-anumiţi aa şi
-AG cu număr impar de atomi de carbon;
de provenienţă glicolitică dintr-un ţesut extrahepatic:
-lactat
-alanină
-glicerol
![Page 98: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/98.jpg)
• circuite de substrate între:
– ficat şi ţesuturile periferice
![Page 99: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/99.jpg)
–ciclul lactatului (ciclul Cori)
Ficat SângeEritrocitMuschi în contractii anaerobe intense
2 Lactat
2 Lactat
6 ATP
Glucozã Glucozã Glucozã
2 LactatLactat
GN
G
Glic
oliz
a
2 ATP
PiruvatPiruvat
Glicogen
![Page 100: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/100.jpg)
ciclul alaninei (ciclul Felig)
Ficat SângeMuschi
2 Lactat6 ATP
Glucozã Glucozã Glucozã
2 AlaninãAlaninã
GN
G
Glic
oliz
a
2 ATP
2 Alaninã
2 Piruvat
2 NH3
Ure
ogen
ezã
Uree
Glicogen
2 Piruvat NH3
Aminoacizi
![Page 101: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/101.jpg)
Gluconeogeneza din lactat
• Lactatul din
– eritrocit
– muşchi în contracţie sau
– alte ţesuturi, trece în sânge de unde este captat de
» miocard, ficat, rinichi.
• În miocard: lactat CO2 + H2O + ATP
• ficat şi rinichi: lactat glucoză
![Page 102: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/102.jpg)
Piruvat
Glucozã
Fosfoenolpiruvat
Piruvat kinaza
AminoaciziAlaninã
Lactat
Acetil-CoA
piruvatdehidrogenaza
piruvatcarboxilaza
fosfoenolpiruvatcarboxikinaza
Gliceraldehidã-3-P
Oxaloacetat
Succinil-CoA
Propionat
CiclulKrebs
Aminoacizi
Dihidroxiaceton-P
Glicerol Glicerol-3-P
Fructozo-1,6-bisfosfat
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat
GlucokinazãHexokinazã Glucozo-6-fosfatazã
Fructozo-1,6-bisfosfatazã
P
P
Fosfofructokinaza-1
![Page 103: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/103.jpg)
Gluconeogeneza din aa
• Aminoacizii glucoformatori
• Leu şi Lys, sunt ceto-formatori (prin degradare se pot obţine corpi cetonici)
• În foame, creşte proteoliza musculară
• Proteoliza excesivă, în inaniţie, poate afecta integritatea celulară– este limitată prin sinteza şi utilizarea corpilor cetonici
![Page 104: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/104.jpg)
Gluconeogeneza din glicerol
• În inaniţie sau foame:
TAG AG + glicerol
(adipos)
Acetil~CoA ATP Ficat (GNG)
• convertită, în ficat, la corpi cetonici, care vor fi eliberaţi în sânge
![Page 105: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/105.jpg)
Fructozo-1,6-bisfosfat
Fructozo-6-fosfat
Glucozã H3PO4
ATPADP
Glucozo-6-fosfat
H3PO4
ATP
GlucokinazaATP
ADPGlucozo-6-fosfataza
(reticul endoplasmic)
CITOSOL
Fosfofructokinaza-1
Dihidroxiacetonfosfat Gliceraldehid-3-fosfat
Glicerol-3-fosfat
Glicerol
1,3-Bisfosfoglicerat
3-Fosfoglicerat
2-Fosfoglicerat
FosfoenolpiruvatH2O
ADP
NAD+
NADH+H+
P
NAD+
NADH+H+
ATP
ADPGlicerolkinaza
enzime inactive
enzime inductibile
Fructozo-1,6-bisfosfataza
![Page 106: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/106.jpg)
Gluconeogeneza din acid propionic
• Acidul propionic în forma sa activă de propionil~CoA, provine din două surse:
–-oxidarea acizilor graşi cu număr impar de atomi de carbon;
–metabolismul aminoacizilor ramificaţi (Val, Ileu).
![Page 107: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/107.jpg)
CO2 H2O
ATP
Propionil-CoA carboxilaza
+
Biotinã
ADP + Pa
Propionil - CoA
D-metil-malonil-CoA
Metilmalonil-CoA racemazã
L-metil-malonil-CoA
Metilmalonil-CoA izomerazã
Coenzima vit. B12
Succinil-CoA
Intermediar al ciclului Krebs
CH3
CH COOH
CO-S-CoA
CH3
CHOOC H
CO-S-CoA
COOH
CH2
CH2
COOH
H3C CH2 CO S-CoA
![Page 108: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/108.jpg)
Reglarea gluconeogenezei
• Reglarea GNG prin:
-concentraţia substratelor
-concentraţia ATP (nivelul energetic celular)
-modificarea concentraţiei enzimelor reglatoare ale GNG
-modificarea activităţii enzimelor reglatoare aleGNG.
![Page 109: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/109.jpg)
• Intensitatea GNG trebuie să fie invers
proporţională cu intensitatea glicolizei.
![Page 110: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/110.jpg)
Reglare hormonală
• Insulina reprimă transcrierea genelor pentru enzimele
reglatoare ale GNG
• induce sinteza glucokinazei şi piruvatkinazei hepatice,
enzime ale glicolizei.
• insulina stimulează glicoliza şi inhibă lipoliza, condiţie
nefavorabilă desfăşurării GNG.
![Page 111: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/111.jpg)
• Glucagonul, glucocorticoizii şi adrenalina activează
transcrierea genelor enzimelor reglatoare ale GNG;
• Prin lipoliza TAG se formează
-glicerol, substrat al GNG -acizi graşi energie (ATP)
echivalenţi reducători (NADH)
Acetil-CoA rezultată prin -oxidare activează
piruvatcarboxiligaza şi inhibă piruvat dehidrogenaza, decizând
intrarea piruvatului în gluconeogeneză
![Page 112: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/112.jpg)
![Page 113: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/113.jpg)
Modificarea covalentă sau alosterică a activităţii enzimelor reglatoare din GNG
• Piruvat-carboxiligaza este activată alosteric de acetil-CoA.
• Fosfoenolpiruvat carboxikinaza, este activată de creşterea concentraţiilor ATP şi oxaloacetat.
• Fructozo-1,6-bisfosfataza este inhibată alosteric de AMP şi fructozo-2,6-bisfosfat, ambii activatori alosterici ai FFK-1, enzima reglatoare a glicolizei.
• Glucozo-6-fosfataza reglarea activităţii ei prin concentraţia glucozei sanguine
![Page 114: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/114.jpg)
Lactat
Piruvat
Oxaloacetat
Fosfoenolpiruvat
Fructozo-1,6-bisfosfat
Fructozo-6-fosfat
Glucozã
H3PO4Fructozo-6-fosfat
ATP
ADPGlucozo-6-fosfat
H3PO4
ATP
ADP
Fructozo-2,6-bisfosfat
AMP
CitratATP
AMP
Fructozo-2,6-bisfosfat
CO2
ATPADP+P
Acetil-CoA
GTP
GDP + CO2
Fructozo-1,6-bisfosfat
ATP
AlaninãAcetil-CoA
Acil-CoA
![Page 115: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/115.jpg)
Ingestia de etanol inhibă gluconeogeneza
Etanol + Piruvat Acetaldehidă + Lactat
Etanol + Oxaloacetat Acetaldehidă + Malat
HNADHOCH3CHazădehidrogen AlcoolNADOH2CH3CH
NADLactatLDHHNADHPiruvat
NADMalatazădehidrogenMalat HNADHtOxaloaceta
![Page 116: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/116.jpg)
![Page 117: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/117.jpg)
Calea pentozofosfaţilor
Şuntul pentozo-fosfaţilor
Calea fosfogluconatului
![Page 118: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/118.jpg)
• Are loc în citosolul celulelor din:
ficat;
ţesutul adipos;
glanda mamară în lactaţie;
cortexul suprarenalelor;
gonade;
eritrocite;
cornee.
![Page 119: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/119.jpg)
• cale de degradare oxidativă a glucozei:
-nu se consumă O2
-nu se consumă şi nu se produce ATP
-se produc pentoze şi NADPH
![Page 120: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/120.jpg)
☻ este o cale anabolică
utilizează cei 6 C ai glucozei
pentru a face pentoze şi
echivalenţi reducători
![Page 121: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/121.jpg)
• Pentozele servesc la biosinteza:
nucleozidelor;
nucleotidelor;
polinucleotidelor (ARN, ADN),
coenzimelor (NAD+, FAD, CoA-SH);
![Page 122: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/122.jpg)
• NADPH necesar pentru:
–biosinteze reductive:
hormoni steroizi;
colesterol;
acizi graşi;
aminoacizi via glutamat dehidrogenază;
–regenerarea G-SH
–transformarea Met-Hb în Hb;
–funcţionarea monoxigenazelor citocrom P450 dependente;
–sinteza anionului superoxid ( ), specie bactericidă produsă sub acţiunea NADPH-oxidazei din membrana leucocitului.
2O
![Page 123: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/123.jpg)
Etape majore:
oxidativă şi
neoxidativă.
Etapa oxidativă, ireversibilă;
glucozo-6-fosfat CO2
2 NADPH
pentoză fosforilată (ribulozo-5-fosfat)
![Page 124: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/124.jpg)
C
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
OH
H OH
OH H
H OH
H
H
O
C
C
CH2 OPO3H2
H OH
H OH
C O
CH2 OH
Glucozo-6-fosfat
NADP+
NADPH+H+
Glucozo-6-fosfatdehidrogenazã
C
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
O
H OH
OH H
H OH
H
O
6-fosfo-glucono-lactonã
HOH
Lactonaza
COO-
C
C
C
C
CH2 OPO3H2
H OH
OH H
H OH
H OH
6-fosfo-gluconat
NADP+
NADPH+H+
dehidrogenazã6-fosfo-gluconat
CO2
Ribulozo-5-fosfat
Insulinã (nutritie)
Fructozo-1,6-bisfosfatAcizi grasi activati
NADPH
![Page 125: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/125.jpg)
CH
C
C
C
CH2 OPO3H2
O
H OH
H OH
H OH
C
C
CH2 OPO3H2
H OH
H OH
C O
CH2 OH
C
C
CH2 OPO3H2
OH H
H OH
C O
CH2 OH
Ribulozo-5-fosfat
Ribozo-5-fosfat Xilulozo-5-fosfat
epimerazaizomeraza
![Page 126: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/126.jpg)
• etapa neoxidativă ţesut adipos si ficat
-este reversibilă
functie de necesităţile metabolice ale celulei
Rolul acestei etape:
☻ în primul rînd generare R-5-fosfat
☻ conversia
zaharuri cu 5C din dietă în
zaharuri cu 6C şi 3C utilizaţi în glicoliză
pentoze hexoze
![Page 127: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/127.jpg)
• Primele enzime implicate:
• Transaldolaze
• Transcetolaze (cofactor tiaminpirofosfat)
Rearanjază scheletele atomilor de carbon
![Page 128: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/128.jpg)
3 Glucozo-6-P 3 Ribulozo-5-P
5 NADPH 3 CO2
epimerazã epimerazã
izomerazã
Xilulozo-5-P Ribozo-5-P Xilulozo-5-P
Gliceraldehidã-3-P Sedoheptulozo-7-P
transcetolazã
Fructozo-6-P
transaldolazã Eritrozo-4-P
Fructozo-6-P
transcetolazã
Gliceraldehidã-3-P
Glicolizã
C6C5
C5C5 C5
C3
C3
C6C6
C7
C4
![Page 129: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/129.jpg)
• Rezultat net:– Pentoze acizi nucleici
sau
– 3 moli pentoze 2 moli hexoze1 mol trioză
Hexozele pot fi reciclate în cale NADPHTrioza poate intra în: glicoliză
gluconeogeneză
![Page 130: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/130.jpg)
Glucozo-6-fosfat
Fructozo-6-fosfat6-Fosfo-gluconolactonã
Acid 6-fosfogluconic
Ribulozo-5-fosfat
lactonaza
glucozo-6-fosfatdehidrogenaza
6-fosfogluconatdehidrogenaza
6-Fosfo-glucoizomeraza
Fructozo-1,6-bisfosfat
Fosfofructokinaza-1
Aldolaza
2 Trioze fosforilate
Piruvat
Calea pentozelorGlicoliza
glicoliza şi şuntul pentozelor sunt
stimulate de insulină,
![Page 131: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/131.jpg)
Intensitatea caii pentozelor depinde de starea fiziologică a celulei
• calea pentozelor este indusă de creşterea
• Glicoliza este indusă de creşterea
NADPH
NADP
NADH
NAD
![Page 132: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/132.jpg)
• In hematii
H2O2
H2O
G-SH
G-S-S-G
NADP+
NADPH+H+
Glucozo-6-P
6-P-Gluconat
Glutation-peroxidazã
Glutation-reductaza
Glucozo-6-fosfatdehidrogenaza
6-fosfo-gluconatdehidrogenaza
NADP+
NADPH+H+Ribulozo-5-fosfat
![Page 133: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/133.jpg)
• Deficienţe enzime
Deficienţa genetică a transcetolazei - afinitatea extrem de
redusă a acesteia pentru TPP (tiaminpirofosfat), duce la
tulburări neurologice şi comportamentale
Deficienţa de glucozo-6-fosfat dehidrogenază, în special în
eritrocit, se exprimă în susceptibilitatea crescută a eritrocitului
la hemoliză, determinată de scăderea conţinutului de G-SH.
-medicamente cu caracter oxidant (aspirină, antimalarice)
accentuează deficienţa enzimatică
![Page 134: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/134.jpg)
• In procesul de transformare a glicerolului in
glucoză, primul intermediar glicolitic format
este:
A.Glicerol-3-P
B.Acidul 1,3-bisfosfogliceric
C.Gliceraldehid-3-P
D.Dihidroxiacetonfosfatul
E.Acidul piruvic
![Page 135: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/135.jpg)
Fructozo-1,6-bisfosfat
Fructozo-6-fosfat
Glucozã H3PO4
ATPADP
Glucozo-6-fosfat
H3PO4
ATP
GlucokinazaATP
ADPGlucozo-6-fosfataza
(reticul endoplasmic)
CITOSOL
Fosfofructokinaza-1
Dihidroxiacetonfosfat Gliceraldehid-3-fosfat
Glicerol-3-fosfat
Glicerol
1,3-Bisfosfoglicerat
3-Fosfoglicerat
2-Fosfoglicerat
FosfoenolpiruvatH2O
ADP
NAD+
NADH+H+
P
NAD+
NADH+H+
ATP
ADPGlicerolkinaza
enzime inactive
enzime inductibile
Fructozo-1,6-bisfosfataza
![Page 136: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/136.jpg)
• Eritrocitul îşi procură energia metabolică prin:
A.Sinteza de pentoze din Glucozo-6-P
B.Gluconeogeneza din aminoacizi
C.Conversia glucozei la lactat
D.Fosforilarea oxidativă cuplată cu ciclul Krebs
E.Conversia lactatului la Acetil~CoA
![Page 137: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/137.jpg)
• Ce căi de metabolizare glucoză sunt
esenţiale pentru eritrocit ???
![Page 138: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/138.jpg)
Curs 11
• Calea acidului glucuronic
![Page 139: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/139.jpg)
Calea acidului glucuronic
![Page 140: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/140.jpg)
• cale metabolică de degradare oxidativă a glucozei
• are loc în citosol.
![Page 141: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/141.jpg)
glucozo-1-P
UTP şi UDP-glucozo-pirofosforilaza
UDP-glucoză
UDP-glucuronat
![Page 142: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/142.jpg)
Glucozã
Glucozo-6-P
O
O-P
HH
H
OHOH
H OH
H
CH2OH
Glucozo-1-P
O
O
HH
H
OH
OH
H OH
H
CH2OH
N
OCH2O
OHOH
P
O
O-
P
O
O
O-
NH
O
O
UTPPPa
O
O-UDP
HH
H
OH
OH
H OH
H
COO-
dehidrogenazã
2NAD+
2(NADH+H+)
H2O
Sinteza deglicogen
UDP-galactozã
Sintezaglicoproteinelor
Glicozaminoglicani
+ R-COOH
O
H
HH
H
OH
OH
H OH
O-CO-R
COO-
-Glucuronoconjugati
Acid glucuronic
Acid L-gulonic
L-xilulozã
Xilitol
D-Xilulozã
Calea pentozelor
D-xilulozo-5-fosfat
L-gulono-lactonã
2-ceto L-gulonolactonã
om, maimutã, cobai
Acid ascorbic
Glicogen
O
O-UDP
HH
OH
H
OH
H OH
H
CH2OH
UDP-glucozã UDP-glucuronat
![Page 143: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/143.jpg)
Metabolizarea fructozei
• Fructoza din dietă:
fructe
miere
zaharoză
![Page 144: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/144.jpg)
Posibilităţi de transformare a fructozei
1.Transformarea fructozei în fructozo-6-fosfat.
cantităţi mici de fructoză pot fi metabolizate în
ţesutul adipos şi în muşchi.
ADP fosfat -6 -Fructozo Hexokinază ATP Fructoză
Glucoza= Ic
![Page 145: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/145.jpg)
2.Transformarea fructozei în fructozo-1-P
Fructokinaza
prezentă în ficat
nu acţionează asupra glucozei
activitatea ei nu este influenţată de foame sau insulină
Aldolaza B
prezentă în ficat
transformă fructozo-1-P în 2 trioze
![Page 146: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/146.jpg)
Glucozã
ATP
ADP
Glucozo-6-P
GkucokinazaKM=10 mM
InsulinãHexokinazaKM=0,1 mM
Fructozo-6-P
ATP
ADPFosfofructokinaza 1 ATP
Citrat
AMPFructozo-2,6-P2
Fructozo-1,6-P2
FosfoenolpiruvatADP
ATP
Piruvat
Piruvat kinaza(activã defosfo)
InsulinaFructozo-1,6-P2
Alaninã, ATPAcil-CoAAcetil-CoA
Glucagon
Insulinã
Glucagon
Glucagon
![Page 147: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/147.jpg)
Dietã
D-Fructozã D-Sorbitol
NADH+H+ NAD+
Fructozo-1-fosfat
fructokinazaATP
ADP
Blocatã în fructozurie esentialã
aldolaza BBlocatã în intolerantãereditarã la fructozã
D-Gliceraldehidã
Dihidroxiacetonfosfat
alcooldehidrogenazã
NADH + H+
NAD+
Glicerol
Glicerol-3-fosfat
glicerolkinazã
ATPADP
glicerol fosfatdehidrogenazã
Gliceraldehidã-3-fosfat tiokinaze
Lipide
ATPADPPiruvat sau Lactat
(fructolizã, analog glicolizei)
D-Glucozã(gluconeogenezã)
Glicogen
![Page 148: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/148.jpg)
Lipsa reglării transformării fructozei în trioze
poate conduce la lactacidemie sau la
amplificarea lipogenezei
![Page 149: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/149.jpg)
Generarea fructozei din glucoză
(calea poliolilor)
C
C
C
C
C
CH2 OH
O
H OH
OH H
H OH
H OH
HCH2
C
C
C
C
CH2 OH
H OH
OH H
H OH
H OH
OH CH2
C
C
C
C
CH2 OH
O
OH H
H OH
H OH
OH
Glucozã Sorbitol Fructozã
NADPH+H+
NADP+
aldoz reductaza
NADH+H+
NAD+
sorbitoldehidrogenaza
![Page 150: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/150.jpg)
• Aldozoreductaza se află în:
cristalin, retină, nervii periferici, ficat, rinichi, placentă, hematii şi în celulele din ovare şi veziculele seminale (insulino independente)
• Sorbitol dehidrogenaza, oxidează sorbitolul cu producerea fructozei, în celulele din ficat, ovare, spermă şi veziculele seminale
![Page 151: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/151.jpg)
☼ fructoza
sursa majoră de energie pentru spermatozoizi
în veziculele seminale
mitocondriile spermatozoizilor conţin LDH
enzimă exclusiv citosolică în alte celule
![Page 152: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/152.jpg)
Spermatozoizii pot metaboliza complet fructoza
la CO2 şi H2O, prin combinare:
Fructoliză (citosol)
captarea lactatului în mitocondrii
oxidarea lactatului la: - piruvat
- acetil-CoA
- CO2 şi H2O.
• Nu mai sunt necesare navetele
![Page 153: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/153.jpg)
• In hiperglicemie
– În diabetul zaharat
• activitatea aldozreductazei este foarte crescută
• acumulare de sorbitol dar şi depleţie NADPH, cofactor
al glutation reductazei, enzimă implicată în apărarea
antioxidantă.
C
C
C
C
C
CH2 OH
O
H OH
OH H
H OH
H OH
HCH2
C
C
C
C
CH2 OH
H OH
OH H
H OH
H OH
OH CH2
C
C
C
C
CH2 OH
O
OH H
H OH
H OH
OH
Glucozã Sorbitol Fructozã
NADPH+H+
NADP+
aldoz reductaza
NADH+H+
NAD+
sorbitoldehidrogenaza
![Page 154: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/154.jpg)
• In celulele cu sorbitol dehidrogenaza redusă sau absentă– retină– cristalin– rinichi – celulele nervoase, sorbitolul este sechestrat în
celule determinând modificări osmotice prin retenţie de apă
![Page 155: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/155.jpg)
• Stările patologice asociate cu acest fenomen:
– Cataracta
– neuropatia periferică
– afecţiuni vasculare care pot duce la
• nefropatie şi retinopatie.
![Page 156: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/156.jpg)
Corelaţii clinice
• “Fructozuria esenţială”:lipsa fructokinazei sau defecte ale acesteia
• “Intoleranţa ereditară la fructoză” scăderea sau absenţa activităţii aldolazei B. acumulare de fructozo-1-fosfat
• hipoglicemie severă după ingestie de fructoză (fructozo-1-fosfatul inhibă enzima reglatoare din glicogenoliză)
![Page 157: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/157.jpg)
Metabolismul galactozei
Surse:
• hidroliza lactozei alimentare, în intestin
• conversia glucozei la galactoză
• UDP-glucoza = intermediar în procesul de transformare a galactozei în glucoză
![Page 158: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/158.jpg)
GalactozaATP
ADP
galacto-kinaza
Galactozo-1-fosfat UDP-Galactozã
UDP-Glucoza
Glucozo-1-fosfat
uridiltransferaza epimeraza
Sinteza de cerebrozide,gangliozide, GAG, glicoproteine
UDP-Glucoza
UDP
Glicogenn
Glicogen(n + 1)
glicogen sintaza
Lactoza
H3PO4
rest de glicogen
fosforilaza
Glucozo-1-fosfat
Glucozo-6-fosfat
Glucozã
HOH
H3PO4ATP
ADP
![Page 159: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/159.jpg)
Deficienţe enzimatice în metabolismul galactozei
a.Deficienţa galactokinazei duce la
-galactozemie şi galactozurie
clinic apare cataracta
–galactoza intracelulară
galactitol (poliol)
modificări osmotice
cataractă la nivelul cristalinului
![Page 160: Reglarea Glicolizei, Decarboxilare Piruvat, Krebs](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022081418/55cf99f4550346d0339fdd26/html5/thumbnails/160.jpg)
• Deficienţa uridil-transferazei duce la – alterări hepatice – Cataractă– tulburări neuropshice
• Consecinţele deficienţei:
–acumulare de galactozo-1-fosfat (citotoxic) în ficat şi galactoză liberă;
–depleţie celulară de fosfat liber;• –apar: icter, leziuni renale, cerebrale, deteriorare
mentală, cataractă, scădere în greutate