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METABOLISMO GLUCIDICO, PRODOTTI
3 NADH 🟢 🟢 🟢
1 FADH2 🟣
1 GTP 🔵 …
METABOLISMO GLUCIDICO
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MOLECOLE CHIAVE
▪️ ATP
- reazioni di consumo di ATP sono accoppiate a reazioni di
- fosforilazione
→ ATP donatore di P
- folding proteico
- trasporto di sostanze
→ pompe ATPasi
- degradazione delle proteine
reaz di FOSFORILAZIONE
→ ATP è il DONATORE gruppi fosfato
si tratta di modifiche covalenti irreversibile catalizzate da chinasi e fosfatasi
(la fosforilazione di una proteina ne regola l'attività in maniera reversibile = nel senso che il gr fosfato può essere tolto)
CESSIONE di ADENOSINA
→ ATP dona l'adenosina (zucchero + base)
per esempio la formazione della molecola SAM
CESSIONE dell'ADENILATO
→ ATP dona l'adenilato (AMP)
per esempio la formazione di acil-adenilato costituisce l'attivazione metabolica degli acidi grassi
-
si forma nella fase catabolica secondo 2 modalità:
- FOSFORILAZIONE a livello del SUBSTRATO
si verifica grazie alla presenza di un siubstrato che ha un potenziale di trasferimento del fosfato maggiore di quello dell'ATP
durante la glicolisi si producono diverse sostanze con tale potenziale
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- FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
avviene a livello mitocondriale in presenza di ossigeno
si attiva si ain presenza di consumo di zuccheri, che di acidi grassi che di aa
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◼︎ NAD
Nicotinammide Adenin Dinucleotide
è una base azotata (adenina) legata ad un nucleotide che a sua volta lega un altro nucleotide che lega una nicotinammide (base azotata)
NICOTINAMMIDE = NIACINA
è la vitamina B3 anche detta vit PP
è la porzione reattiva del NAD
→ si presenta in forma reattiva o ossidata
è un COENZIMA che simuove liberamente nella cellula
favorisce la catalisi delle reazioni operate da un enzima
NAD e NADH sono presenti in tutte le reazioni redox
una redox è catalizzata da una deidrogenasi enzima toglie elettroni = ossida
OSSIDAZIONE
NADPH → NADP
il NADPH viene utilizzato per costruire molecole tramite il trasferimento del suo potere riducente
RIDUZIONE
NAD → NADH + H+
si trasportano 2 elettroni
portati da 2 protoni, di cui uno in forma libera
tale riduzione avviene nei processi catabolici
-
◼︎ FAD
è un dinucleotide anche detto
flavo proteina o flavoenzima
è composto da
- 2 zuccheri:
- ribitolo (lineare)
- ribosio
- 2 basi azotate
-
-
-
◼︎ COENZIMA A
è costituito da:
- adenosin trifosfato (ATP)
legato a
- 4-fosfo-pantoteina
la quale rappresenta l'unione di 2 bracci:
- pantotenato, deriva da acido pantotenico
- ß-mercaptoetilamina
ACIDO PANTOTENICO
è la Vit B5, si tratta di una vitamina ubiquitaria
ZUCCHERI
SEMPLICI
MONOSACCARIDI
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- glucosio
- mannosio
- fruttosio
- galattosio
è possibile ricavare energia (ATP) a partire dal glucosio tramite 2 diverse vie:
- glicolisi
prevede reazioni di fosforilazione a livello del substrato
- ciclo di Krebs → Fosf Ox
il glucosio entra all'interno dell'enterocita tramite
trasporto attivo secondario
si dice secondario perchè dipende dalla pompa Na/K ATPasi nel senso che il glucosio riesce ad entrare contro gradiente grazie all'entrata del sodio secondo gradiente (mantenuto dalla pompa grazie al dispendio di ATP)
- ENTRATA nella cellula
- FOSFORILAZIONE
una volta che il glucosio entra nella cellula viene fosforilato da una ESOCHINASI
zoom in
substrati della fosforilazione:
- glucosio
- ATP
esochionasi catalizza il trasferimento del P dall'ATP → posizione 6 del glucosio
= glucosio-6-fosfato
- enzim ubiquitario
- costitutivo
- possiede specificità relativa
→ capace di fosforilare molti esosi
ma lega preferibilmente il glucosio
- ⬆️ alta affinità per il glucosio
→ bassa Km significa che
- altissima affinità per il glucosio
- lavora anche ad una bassissima concentrazione di glucosio
- subisce inibizione da prodotto tramite regolazione allosterica ✔️
( prod = glucosio-6-fosfato )
- sito allosterico ha una bassa affinità per il glucosio-6-fosfato
⬇️ BASSA [GLUCOSIO]
lavora l'esochinasi grazie alla sua bassa Km e alla scarsa affinità del glucosio-6-fosfato per il sito allosterico
-
- enzima tessuto-specifico
→ SOLO nel FEGATO
- inducibile
→ indotta dall'insulina
- specificità assoluta per il glucosio
→ fosforila SOLO il glucosio
- ⬇️ bassa affinità per il glucosio
→ alta Km significa che:
- lavora SOLO se ci sono elevate concentrazioni di glucosio
in seguito all'azione dell'INSULINA
- NON subisce inibizione da prodotto ❌
- 3 more items...
-
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DISACCARIDI
- maltosio
- lattosio
- saccarosio
COMPLESSI
POLISACCARIDI
OMOPOLISACCARIDI
piuttosto ramificati
- legame α-1,4-glicosidico
→ unisce i monomeri
- legame α-1,6-glicosidico
→ presente nel punto di ramificazione = nel punto di inserzione di una catena laterale
GLICOGENO
📍 FEGATO
FUNZIONE GLUCOSTATICA
⬇️ GLICEMIA
- nel fegato si degrada il glicogeno
- dalla sua scissione si ottiene il glucosio-6-fosfato
- questo è defosforilato tramite la
glucosio-6-fosfatasi che si trova sul RE
- rilascio di glucosio nel sangue tramite GLUT 2
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GLICOGENO SINTESI
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3️⃣ GLICOGENO SINTETASI
effettua la sintesi della catena LINEARE
- glicogeno sintetasi attivata allostericamente dal glucosio-6-P
- glicogeno sintetasi prende il residuo di glucosio dall'UDP glucosio
- e lo inserisce all'estremità NON riducente della catena in crescita del glicogeno
catalizzando la formazione del leg α 1,4 glicosidico
2️⃣ FORMAZIONE UDP GLUCOSIO
- UTP + glucosio-1-fosfato → UDP glucosio + PPi
- UTP = UridinTriFosfato
- UDP glucosio = glucosio trasferito sull'uracile
- l'idrolisi di PPi stabilizza la reazione
- 1 more item...
4️⃣ ENZIMA RAMIFICANTE
- stacca parte della catena lineare (3 glucidi = innesco) per trasferirla nei punti di ramificazione
catalizzando la formazione del
legame α 1,6 glicosidico
- su questo piccolo innesco potrà agire la glicogeno sintetaasi per allungare la catena ramificata
- FOSFORILATA → INATTIVA ❌
- DEFOSFORILATA → ATTIVA ✔️
INSULINA (promuove forme defosforilate) regola l'attività della glicogeno sintetasi secondo 2 modalità
- trasduzione segnale insulinico
PKB attiva delle proteine fosfatasi che defosforilano la glicogeno sintetasi
- PKB inattiva GSK-3 fosforilandola, glicogeno sintetasi chinasi 3 la quale dunque non può più operare la fosforilazione sulla glicogeno sintetasi
=la DEFOSFORILAZIONE è dovuta a
- inattivazione di GSK-3 🚩
- attivazione di fosfatasi
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può essere regolata anche secondo un meccanismo di REGOLAZIONE ALLOSTERICA
- ATTIVATORE ALLOSTERICO → glucosio-6-fosfato
- glucochinasi lavora aumentando la [glucosio-6-fosfato] nel fegato
- essendo molto abbondante nel fegato glucosio-6-fosfato attiva la glicogeno sintetasi epatica ‼️
⚠️ ⚠️ ⚠️
- la regolazione della glicemia NON è scatenata SOLO dall'azione dell'insulina
- ma anche dal fegato stesso
= FUNZIONE GLUCOSTATICA
INdipendente dall'azione dell'insulina
dal momento che la glicogeno sintetasi si attiva INdipendentemente dall'insulina ‼️
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GLICOGENO LISI
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1️⃣ GLICOGENO FOSFORILASI
- per ottenere una molecola di glucosio a partire dal glicogeno è necessario scinderlo a partire dall'estremità NON riducente
- la glicogeno fosforilasi catalizza la rottura del legame α 1,4 glicosidico
mediante l'aggiuna di 1 gr P
- in seguito alla rottura del leg si ottiene un glucosio-1-fosfato
2️⃣ ENZIMA DERAMIFICANTE
- l'enzima deramificante rimuove le ramificazioni del glicogeno
- rendendo accessibili altre unità glucosidiche alla glicogeno fosforilasi
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- FOSFORILATA → ATTIVA
- DEFOSFORILATA → INATTIVA
fosforilata da: fosforilasi chinasiforma fosforilata promosso da
- glucagone nel fegato
- adrenalina nel muscolo
possiede
ATTIVITA' CATALITICA
- catalizza la rottura del leg α 1,4 glicosidico tramite l'aggiunta di 1 gr P
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- [INSULINA] → ⬇️ [GLUCOSIO]
azione dell'insulina sortisce la diminuzione della concentrazione di glucosio
- ⬆️ [GLUCAGONE]
determina tali eventi
- = muscolo e tess adiposo NON presentano GLUT 4
- = la glicogeno lisi che avviene nel fegato libera glucosio che viene consumato SOLO dal cervello
GLICOGENOSI
malattie metaboliche rare scatenate da alterazioni geniche che risultano in una mancata o carente produzione di enzimi coinvolti nel metabolismo del glicogeno
- mancata o carente produzione di enzimi
- acumulo di glicogeno nel fegato e nel muscolo provoca gravi alterazioni organiche
- epatomegalia → ingrossamneto anomalo del fegato dovuto all'accumulo di glicogeno
- cardiomegalia → ingrossamento anomalo del muscolo cardiaco
- di solito queste condizioni generano accumulo di glicogeno a livello epatico
- che risulta in una situazione IPOGLICEMICA
-
📍 MUSCOLO
GLICOGENO LISI
-
- ADRENALINA possiede un recettore a 7 eliche transmembrana
- attiva adenilato ciclasi
- questa promuove eventi di fosforilazione
- GLICOGENO FOSFORILASI in forma fosforilata ( = attiva ) è dunque favorita dalla presenza di adrenalina
- glicogeno fosforilasi promuove la degradazione del glicogeno muscolare → glucosio-1-fosfato
- glucosio-1-fosfato → glucosio-6-fosfato
- glucosio-6-fosfato ha destino catabolico
= intraprende la glicolisi
per ASSENZA di glucosio-6-fosfatasi
- FOSFORILATA → ATTIVA
- DEFOSFORILATA → INATTIVA
- fosforilata da: fosforilasi chinasi
attivata dal sistema calcio-calmodulina
meccanismo
- quando il muscolo si contrae c'è un'ondata di calcio
- Ca stimola l'azione della glicogeno fosforilasi ‼️
- glicogeno fosforilasi degrada il glicogeno rendendo disponibile il glucosio1-fosfato
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GLICOGENO SINTESI
1️⃣ ENTRATA
- entrata del glucosio tramite GLUT 4
→ espressione indotta dall'insulina
= entrata del glucosio è dipendente dall'insulina
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PRODOTTI
- 3 NADH 🟢 🟢 🟢
- 1 FADH2 🟣
- 1 GTP 🔵
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