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REGOLAZIONE METABOLISMO GLUCOSIO, INSULINA - Coggle Diagram
REGOLAZIONE METABOLISMO GLUCOSIO
REGOLAZIONE GLICOLISI
fosfofruttochinasi1
regolazione allosterica
attivatori= AMP, ADP, FUTTOSIO2,6 BIFOSFATO, xilulosio 5 fosfato (PP2A)
INIBITORI= citrato (indica benessere energetico, essso inibisce fosfofruttochinasi 1, attiva acetil co-a carbossilasi, e attiva fruttosio 1,6 bifosfatasi), atp ,acil-coA, ph acido
regolazione covalente/ormonale
PROTEINA BIFUNZIONALE ha un dominio con attività
chinasica
chiamato FOSFOFRUTTOCHINASI2 (che promuove la formazione del fruttosio 2,6-bifosfato quindi promuove la glicolisi ) e un dominio con attività
fosfatasica
chiamato FRUTTOSIO BIFOSFATASI 2 (che lavora in senso fosfatasico e promuove la defosforilazione del futtosio 2,6 bifosfato a fruttosio-6-fosfato)
INSULINA. essa stimola l'attività di una fosfoproteina fosfatasi che essa va a defosforilare la proteina bifunzionale attivando la parte chinasica, quidi aumentando la concentrazione si fruttosio 2,6 bifosfato quindi la fosfofruttochinasi 1e quindi la glicolisi
GLUCAGONE. esso deve riservare il poco glucosio. inibisce la glicolisi.
recettore associato a proteine g
-attivano adenilato ciclasi trasforma ATP in amp ciclico e PPi
cAMP opera 2 regolazioni:
covalente
attivando PKA
PKA fosforila inibendo la fosfofruttochinasi2.
IL cAMP opera anche una regolazione
trascizionale
attivando CREB, un fattore trascrizionale che induce la sintesi di enzimi glucogenici
esochinasi
ESOCHINASI IV chiamata anche glucochinasi, specifica per glucosio,alta capacità, cinetica sigmoidea, enzima inducibile perchè la sua espressione è indotta da insulina
REGOLAZIONE ALLOSTERICA
inattiva si trova nel nucleo legata alla proteina
GKRP
e l'aumento della concentrazione citosolica di futtosio-1-fosfato o glucosio induce il rilascio. è inibita dal futtosio-6-fosfato perchè induce la proteina regolaztice a richiamare l'enzima. NON è INIBITA DAL GLUCOSIO 6 FOSFATO perchè il fegato è un organo glucono statico, quindi autorizzato a fosfoilare più glucosio, PER FARE GLICOGENISINTESI
ESOCHINASI I,II,III. ubiquitarie non specifiche, enzima a bassa capacità, cinetica iperbolica, in vivo lavorano a velocità massima
REGOLAZIONE ALLOSTERICA
sono inibite dal prodotto di reazione, nel caso della glicolisi è glucosio-6-fosfato
PIRUVATO CHINASI
regolazione allosterica
attivatori= fruttosio 1,6 bifosfato
inibitori= atp, acidi grassi a catena lunga, acetil-coA,- (troppa energia ) alanina. (se l'alanina è alta il corpo sta mobilitando le proteine per fate gluconeogenesi bisogna conservare il piruvato per sintesi di glucosio)
regolazione covalente/ ormonale.
INSULINA. essa defosforila l'isozima L attivandolo. quindi enzima inducibile dall'insulina.
GLUCAGONE la pka fosforila l'isozima L (del fegato) inattivandolo. DIMIINUISCE L'UTILIZZO DEL GLUCOSIO COME COMBUSTIBILE NEL FEGATO
intemedi della via glicolitica possono essere sottratti per altri processsi metabolici come:
negli eritrociti 2,3 BIFOSFOGLICERATO per modulatore allosteico negativo dell'emoglobina
3-FOSFOGLICERATO può essere trasformato in SERINA
DIIDROSSIACETONEFOSFATO può essere ridotto a glicerolo-3-fosfato per sintesi di TRIGLICERIDI
IL FOSFOENOLPIRUVATO può essere utilizzato per la sintesi di amminoacidi aromatici
GLUCOSIO-6-FOSFATO per via pentosp fosfati, o per GLICOGENOSINTESI
VIA DEI PENTOSO [FOSFATI
FINALITà
produrre pentosi necessari per la biosintesi di nucleotidi
fase non ossidativa, fasi reversibili
PRODURRE NADPH. necessario per:
1)BIOSINTESI acidi grassi, colesterolo, nucleotidi e neurotrasmettitori
2) DETOSSIFICAZIONE , permettendo la RIDUZIONE di enzimi coinvolti nella rimozione di radicali liberi come il glutatione ossidato,
-è necessario in processi di detossificazione epatica di agenti xenobiotici a carico del citocromo p450 monossigenasi.
FASE OSSIDATIVA FASI IRREVERSIBILI
DOVE?
-fegato, tessuto adiposo, ghiandole mammarie --surrenali, testicoli, ovaio,
-eritrociti (per mantenere il glutatione ridotto) ricorda favismo
regolazione:
glucosio-6-fosfato-deidrogenasi.
alte concentrazioni di nadph la inibiscono e il glucosio-6-p viene convogliato nella via glicolitica.
fosfofruttochinasi 1. Se è inibita il fruttosio-6-p si accumula e viene isomerizzato a glucosio-6-p il quale va nella via dei pentoso fosfati
perche essa catalizza la reazione da fruttosio 6p a fruttosio 1,6 bifosfato
-è una via
alternativa alla glicolisi
, in cui viene convogliato il glucosio 6 fosfato, viene chiamata anche Shunt dell'esoso monofosfato
è una via ossidativa anabolica NON finalizzata alla produzione energetica, non si ha la totale degradazione del glucosio, ma produzione di un
Pentoso
e di 1 molecola di
Co2
PIRUVATO per sintesi di ALANINA e ASPARTATO e quindi per ASPARAGINA e PIRIMIDINE
REGOLAZIONE GLUCONEOGENESI
FRUTTOSIO 1,6 BIFOSFATASI
INIBITORI= amp. Nel fegato c'è fruttosio 2,6 bifosfato
attivatori, atp citrato
GLUCOSIO 6 FOSFATASI
attivo se c'è molto glucosio 6 fosfato, inattivo se ce ne è poco
non c'è una vera e propria regolazione perchè è presente solo nel fegato e si attiva solo nel momento in cui viene attivata la GLUCONEOGENESI E LA GLICOGENOLISI
PIRUVATO CARBOSSILASI
ATTIVATORI= atp, acetil-coA
in condizioni di benessere enrgetico lacetil coa a ttiva la piruvato carbossilasi. se ci troviamo in una condizione digiungo gli scetil co- a vengono utilizzati per il ciclo di krebs.
INIBITORI= amp
REGOLAZIONE TRASCRIZIONALE. a lungo termine.
DIGIUNO
GLUCAGONE
cAMP OPERA DUE REGOLAZIONI
COVALENTE attivando la PKA essa regola il metabolismo GLUCIDICO LIPIDICO E DEL GLICOGENO
-la PROTEINA INIBITRICE della fosfoproteina fosfatasi 1 cosiì da impedirle di defosforilare i propri bersagli
PKA fosforila
REGOLAZIONE GLUCOSIO
che fosforila la FOSFOFRUTTO CHINASI 2 che fosforilata lavora in senso fosfatasico, diminuisce la concetrazione del fruttosio 2,6 bifosfato e si ha l'inattivazione della fosfofruttochinasi 1
fosforila la piruvato chinasi inibendola
REGOLAZIONE GLICOGENO (glicegenolisi e glicogenosintesi avvengono nel fegato muscolo scheletrico )
la PKA fosforila la fosforilasi b chinasi, così da attivarla. Essa fosforila la glicogeno fosforilasi che viene completamente attivata dall'effettore allosterico AMP
la pka fosforila la glicogeno sintasi inattivandola.
REGOLAZIONE LIPIDI
attiva la LIPASI ORMONO SENSIBILE
TRASCRIZIONALE attivando CREB che induce la sintesi di enzimi gluconeogenici
IL GLUCAGONE
promuove l'espressione della
lipasi ormono sensiibile
che catalizza la scissione dei trigliceridi in acidi grassi e glicerol.
ACIDI GRASSI vengono trasportati a cuor e e fegato per ottenere energia
il glicerolo viene trasportato nel fegato e verrà utilizzato per GLUCONEOGENESI
TRASDUZIONE DEL SEGNALE. INSR+INSULINA-IRS1
REGOLAZIONE TRASCRIZIONALE IRS1-GRB2-SOS-RAS-RAF1-MEK-ERK (NUCLEO)-ELK
trascrizione di circa 100 geni. il suo compito è inattivare gluconeogenesi. e indurre la trascrizione delle GLUCOCHINASI , quindi
-
inattiva gluconegenesi
e porta allìaumento della concentrazione di:
GLUCOSIO 6 FOSFATO
POTENZA LA VIA DEI PENTOSO FOSFATI (REG INDIRETTA XILULOSIO 5P)
REGOLAZIONE COVALENTE. PI3K-(PIP2-PIP3)-PKB (FOSFORILATA DA PDK1)- GSK3 (essa viene fosforilata dalla PKB e quindi inattivata, e la
glicogeno sintasi nel muscolo rimane attiva )
PKB presenta numerevoli proteine bersaglio
innesca il trasferimento di GLUT4 dalle vescicole interne alla membrana cellulare, stimolando afflusso del glucosio dal sangue.
attiva fosfodiesterasi che,demolendo il cAMP che non fosforila la fosfofruttochinasi2, quindi viene stimolata la glicolisi e non gluconeogenesi
fosforila nel fegato la SREBP che: inibisce gli enzimi della gluconeogenesi e attiva PIRUVATO CHINASI, ESOCHINASI 4, ACETIL-COA CARBOSSILASI, ACIDO GRASSO SINTASI.
fosforila la proteina FOXO1 che viene degradata dal sistema ubiquitina proteasona bloccando la sintesi degli enzimi glocogenici
IMPORTANTE NELLA REGOLAZIONE DELLA GLICOGENO SINTASI
REGOLAZIONE GLICOGENO
IRS1 FOSFORILATO va ad attivare la proteina fosfatasi 1= PP1.
-essa va a defosforilare la glicogeno sintasi attivandola , tuttociò facilitato dal glucosio e dal glucosio-6-fosfato che si legano alla glicogeno sintasi.
solo il glucagone e l'adrenalina portano all'attivazione della PKA che fosforila la suunità regolatoria Gm della PP1 causandole la dissociazione e il conswguente blocco dell'attività sulla GLICOGENO SINTASI
ALTA CONCENTRAZIONE DI GLUCOSIO NEL SANGUE
-concentrazione alta di glucosio
-esso entra nelle cellule attraverso il trasportatore GLUT 2
-il glucosio nelle cellule beta promuove il processo glicolitico e ATP.
-l'aumento dell'atp inibiscce un canale specifico, IL CANALE DEL POTASSIO ATP SENSIBILE. la fuoriuscita del potassio viene inibita e grazie a questo si verifica una DEPOLARIZZAZIONE DELLA MEMBRANA PLASMATICA che promuove l'apertura del canale del calcio . quando il calcio entra, promuove la
FUORISUCITA DI INSULINA DALLE CELLULE
l'obiettivo dell'insulina e abbassare la glicemia favorendo:
ASSORBIMENTO DI GLUCOSIO NELLA CELLULA
l'insulina promuove l'espressione del GLUT2 che permette l'ingresso del glucosio nelle cellule
STIMOLARE LA SINTESI DI GLICOGENO
GLICOGENO SINTASI
ATTIVARE LA GLICOLISI
PIRUVATO CHINASI
ACIDI GRASS
I
ACIDO GRASSO SINTASI
STIMOLARE LA SINTESI DEGLIACIDI GRASSI (LIPOGENESI)
ACETIL CO-A CARBOSSILASI
nel fegato, tessuto adiposo e nei reni siverifica una reg
TRASCRIZIONALE DI DELLA PIRUVATO CHINASI, ACIDO GRASSO SINTASI E ACETIL CO-ACARBOSSILASI
grazie a un fattore trascrizionale il ChREBP
eccesso di carboidrati attiva PIRUVATO CHINASI, veien prpdotto piruvato convertito in acetil-coA che attiva la biosintesi degli acidi grassi. per questo si ingrassa
LIPIDI acetil co- a carbossilasi e complesso dell'acido grasso sintasi
gli enzimi glicolitici si associano a formare complessi multienzimatici, non sono a se stanti nel citosol
INSULINA
DESCRIZIONE
-ormone pancreatico secreto dal
PANCREAS ENDOCRINO
(la componente esocrina produce enzimi per la digestione)
-prodotta dalle
cellule beta
SINTESI INSULINA
l
a sua traduzione in
PREPROINSULINA
, un polipeptide di 110 amminoacidi, avviene nel RER. Successivamente un enzima taglia i 24 amminoacidi terminali lasciando la proinsulina che si piega nella formazione di ponti disolfuro con la formazione della struttura terziaria.
poi passa nel
GOLGI
dove il peptide C viene rimosso, così da formare l'insulina matura