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Glucagone, GLUCAGONE - Coggle Diagram
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GLUCAGONE
PRESENTAZIONE GENERALE
STRUTTURA:
Il glucagone è un ormone polipeptidico iperglicemizzante che ha un’unica catena lineare di 29 amminoacidi e una biosintesi simile a quella dell’insulina.
E' secreto dalle cellule alfa del pancreas in risposta a bassi livelli di glucosio ematico, dove viene formato in ordine preproglucagone, proglucagone e glucagone, che si accumula in granuli che con l’esocitosi vengono liberati nel sangue.
FATTORI CHE STIMOLANO LA SECREZIONE DI GLUCAGONE:
I fattori che stimolano la secrezione di glucagone sono:
- Basso glucosio ematico
- Aumento di amminoacidi
L’aumento di acidi grassi invece inibisce la secrezione di glucagone. Questo è un aspetto chiave nell’interconnessione tra metabolismo glucidico, metabolismo di amminoacidi e acidi grassi.
La sensibilità delle cellule alfa ai livelli di glucosio ematico è insulino-dipendente. In presenza di insulina, normalmente, ho un’inibizione della secrezione di glucagone perché la glicemia è alta; se l’insulina è mancante, tuttavia, le cellule alfa sono incapaci di rilevare la glicemia, quindi non sentendo questo effetto inibitorio dell’aumento di glucosio ematico le cellule continueranno a produrre glucagone e si formerà un circolo vizioso poiché il glucagone è iperglicemizzante.
RECETTORE:
Il recettore per il Glucagone è associato ad una Gs che stimola l’Adenilato Ciclasi a produrre cAMP
attivando la PKA.
VIA DI SEGNALAZIONE
Semplificando all'estremo, il glucagone e l'adrenalina, essendo ormoni iperglicemizzanti, spingono in direzione della demolizione del glicogeno ed il blocco della sua sintesi.
produce cAMP
che attiva la PKA
METABOLISMO GLICOGENO
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GLICOGENOSINTESI
Va a fosforilare direttamente alcuni residui della Glicogeno Sintasi “a” che passa così nella forma
“b” inattivandosi.
Il meccanismo a cascata di inibizione della sintesi del Glicogeno ha un passaggio in meno rispetto al meccanismo di attivazione della degradazione (la PKA può agire direttamente sulla Glicogeno Sintasi mentre agisce sulla Glicogeno Fosforilasi solo mediante la Fosforilasi “b” Chinasi), ciò permette una regolazione più sensibile della degradazione che non della sintesi amplificando inoltre il segnale per renderlo più efficiente e andare incontro alle esigenze degli animali di avere una produzione estremamente rapida di glucosio nel muscolo.
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Nel muscolo: fosforila per la seconda volta GM:
ciò fa staccare PP1 dal complesso. PP1 si può pertanto legare ad un inibitore specifico che la inattiva.
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METABOLISMO GLUCOSIO
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GLUCONEOGENESI
ENZIMA TANDEM:
Anche qui un ruolo centrale è rivestito dall'enzima tandem.
La regolazione più importante avviene a livello del passaggio tra Fruttosio-6-P e Fruttosio-1,6-BP grazie all’azione dell’enzima tandem FBPasi-2/PFK-2.
GLUCAGONE:
Il Fruttosio-2,6-BP è allo stesso tempo un inibitore della FBPasi-1: l’abbassamento della sua concentrazione porta ad una drastica diminuzione di attività della PFK-1 con forte riduzione dell’attività glicolitica e contemporaneamente ad un enorme aumento della velocità della FBPasi-1 stimolando la via gluconeogenetica.
:check: GLUCONEOGENESI
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Glicolisi e Gluconeogenesi devono necessariamente essere regolate in modo reciproco: quando aumenta l’attività di una si riduce quella dell’altra e viceversa, in modo da impedire il contemporaneo svolgimento. :!!:
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METABOLISMO LIPIDI
REGOLAZIONE DELLA LIPOPROTEIN LIPASI
Le lipoprotein lipasi sono soggette a controllo da parte degli acidi grassi liberi, ovvero il prodotto della loro stessa reazione, in modo tale da adeguare la velocità di idrolisi alla capacità di utilizzazione degli acidi grassi da parte dei tessuti.
LIPASI ORMONE SENSIBILE:Negli adipociti esiste anche un terzo tipo di Lipoprotein lipasi chiamata Lipasi Ormone-sensibile attivata nella via di segnalazione di Adrenalina e Glucagone che serve a mobilizzare i lipidi di riserva immagazzinati nel tessuto adiposo.Glucagone:
- La PKA infatti fosforila la Perilipina che avvolge le goccioline lipidiche contenute negli adipociti (per rendere inaccessibili i Trigliceridi) inducendola a esporre i lipidi all’azione delle lipasi, inoltre rilascia un fattore di attivazione per una Triacilglicerolo Lipasi che scinde i Triacilgliceroli a Diacilgliceroli.
- La PKA contemporaneamente attiva per fosforilazione la Lipasi Ormono-sensibile che scinde i Diacilgliceroli a Monoacilgliceroli, infine agisce una Monoacilglicerolo Lipasi che libera l’ultimo Acido Grasso e rilascia Glicerolo.
- Gli Acidi Grassi Liberi così formati vengono rilasciati in circolo legati
all’Albumina (circa 10 FFA per molecola) e vengono utilizzati a scopo energetico nella β-ossidazione.
- Il Glicerolo liberato invece viene inviato nel fegato dove entra nella via gluconeogenetica come precursore biosintetico.
Beta-OSSIDAZIONE
PRINCIPALE PUNTO DI REGOLAZIONE:Il trasferimento degli acili alla e dalla Carnitina è catalizzato rispettivamente dalla Carnitina Aciltransferasi I e II mentre il trasporto attraverso la membrana mitocondriale di Carnitina ed Acilcarnitina viene effettuato dalla Carnitina-Acilcarnitina Traslocasi.
- Il controllo della β-ossidazione non avviene a livello del processo in sé ma principalmente a livello del trasporto degli Acili, infatti il trasferimento mediante Carnitina rappresenta la principale tappa di controllo.
- Il Malonil-CoA, un precursore della sintesi degli Acidi Grassi prodotto a partire dall’Acetil-CoA mediante l’enzima Acetil-CoA Carbossilasi, segnala elevata carica energetica e ampia disponibilità di precursori biosintetici --> agisce :red_cross: da inibitore della Carnitina Aciltransferasi I bloccando la β-ossidazione.
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ACIDI GRASSI
REGOLAZIONE:
La tappa fondamentale di regolazione della sintesi degli Acidi Grassi è rappresentata dalla carbossilazione dell’Acetil-CoA che serve per la conversione dell'acetii-CoA in Malonil-Coa, mattonino di costruzione dell'acido grasso.
REGOLAZIONE COVALENTE:Esiste una regolazione covalente che modula l’azione degli effettori allosterici:
- La forma fosforilata dei monomeri è attivata da una più alta concentrazione di Citrato mentre è inibita anche da piccole concentrazioni di Acil-CoA, in questo modo l’enzima tende a rimanere monomerico e quindi inattivo.
- La forma defosforilata è attivata da una concentrazione bassa di Citrato mentre viene inibita solo da alti livelli di Acil-CoA tendendo quindi a polimerizzare e attivarsi.
SEGNALAZIONE ORMONALE:
- La fosforilazione inattivatoria della ACC è indotta dalla PKA su segnalazione di Glucagone/Adrenalina (che inducono anche la mobilitazione degli Acidi Grassi di scorta):
- La defosforilazione, attivatoria è indotta da una Fosfoproteina Fosfatasi attivata dall’Insulina (che attiva anche una PDE che degrada il cAMP inibendo al fosforilazione da parte della PKA).
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Chi fa la sintesi degli acidi grassi?
Prevalentemente il fegato, il tessuto adiposo e la ghiandola mammaria.
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