GLUCONEOGENESI fegato, corteccia renale
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- Tommasina Silvestri
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1 GLUCONEOGENESI fegato, corteccia renale Glucosio 6 fosfato Energia Fosfoenolpiruvato Ciclo dell acido citrico Piruvato Glicerolo Lattato Amminoacidi glucogenici Triacilgliceroli
2 Esochinasi (Glucochinasi) Fosfofruttochinasi-1 Piruvato chinasi
3 Fosfoenolpiruvato CO 2 + GDP PEP carbossichinasi GTP Ossalacetato Pi+ ADP Piruvato carbossilasi CO ATP Piruvato
4 mitocondri Bicarbonato Piruvato piruvato carbossilasi Biotina Ossalacetato
5 N che subisce la carbossilazione N 2 C C O C S C N C Legame ammidico O Lisina O Enzima C (C 2 ) 4 C N (C 2 ) 4 C Biotina Biotinil-enzima N biotina+ ATP + CO 3 carbossibiotina + ADP + Pi carbossibiotina + piruvato biotina + ossalacetato
6 Ossalacetato Guanosina PEP carbossichinasi Fosfoenolpiruvato
7 mitocondri piruvato + CO 3 + ATP ossalacetato + P i + ADP citosol ossalacetato + GTP fosfoenolpiruvato + GDP + CO 2
8 piruvato + CO 3 + ATP ossalacetato + P i + ADP ossalacetato + GTP fosfoenolpiruvato + GDP + CO 2 piruvato + CO 3 + ATP + GTP fosfoenolpiruvato + GDP + ADP + P i + CO 2 G = 0.9 kj/mole reazione irreversibile
9 PEP carbossichinasi citosolica PEP Ossalacetato malato deidrogenasi citosolica Malato Malato Ossalacetato PEP carbossichinasi mitocondriale Ossalacetato Piruvato carbossilasi Piruvato Piruvato Mitocondrio Citosol Piruvato carbossilasi Piruvato Piruvato Muscolo Eritrociti lattato deidrogenasi Lattato
10 Gliceraldeide 3-fosfato NAD + + P i NAD+ + Fosfoenolpiruvato Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi 1,3-bisfosfoglicerato ADP Fosfoglicerato chinasi ATP 3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato 2 O Enolasi Fosfoglicerato mutasi
11 P i glucosio G = -13,8 kj/mole Glucosio 6-fosfatasi 2 O Glucosio 6-fosfato Fosfoesosio isomerasi Fruttosio 6-fosfato G = -16,3 kj/mole P i Fruttosio 1,6-bisfosfatasi 2O Fruttosio 1,6-bisfosfato Aldolasi Gliceraldeide 3-fosfato + Diidrossiacetone fosfato Triosofosfato isomerasi
12 Glicolisi: glucosio + 2 NAD ADP + 2 P i 2 piruvato + 2 NAD + 2 ATP Gluconeogenesi: 2piruvato + 2NAD + 4ATP + 2GTP glucosio + 2NAD + + 4ADP + 2 GDP + 6 P i
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14 CICLO DI CORI Glicogeno
15 Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1) Fruttosio 6-fosfato Fruttosio 1,6- bisfosfato citrato fruttosio 2,6-bisfosfato
16 Fruttosio 1,6- bisfosfatasi 6 C 2 OPO 3 2 O 2 2 1C 2 OPO 3 C 2 OPO 3 O C 2 O 5 O 2 O + P i 4 3 O Fruttosio 1,6-bisfosfato O AMP fruttosio 2,6-bisfosfato O O Fruttosio 6-fosfato Fruttosio 2,6-bisfosfato Varia l affinità dell enzima per il substrato
17 Fruttosio 6-fosfato Glicolisi Gluconeogenesi PFK-1 FBPasi-1 fruttosio 2,6-bisfosfato fruttosio 2,6-bisfosfato Fruttosio 1,6-bisfosfato
18 Fruttosio 2,6-bisfosfato
19 ATP ADP Fruttosio 6-fosfato PFK-2 FBPasi-2 Fruttosio 2,6-bisfosfato
20 [Fruttosio 2,6-bisfosfato] Stimola la glicolisi, inibisce la gluconeogenesi PFK-2 (attiva) FBPasi-2 (inattiva) glucosio Proteina chinasi camp-dipendente glucagone ([camp ]) [Fruttosio 2,6-bisfosfato] Inibisce la glicolisi, stimola la gluconeogenesi PFK-2 (inattiva) FBPasi-2 (attiva) L INSULINA ha effetto opposto
21 Basse concentrazioni di glucosio Insulina Glucagone Regolazione trascrizionale
22 Glucosio Gluconeogenesi Ossalacetato Piruvato carbossilasi Piruvato Complesso della piruvato deidrogenasi Acetil-CoA CO 2 In buone condizioni energetiche Fosforilazione rallenta NAD aumenta Ciclo di Krebs si blocca Aceti-CoA si accumula Ciclo dell acido citrico Energia
23 Gluconeogenesi ossalacetato Glucosio-6-fosfato glucosio-6-p glucosio piruvato acetil CoA Glicolisi citrato acidi grassi corpi chetonici attiva la piruvato carbossilasi Ciclo di Krebs
24 Tutti i tessuti animali soprattutto in Fegato Muscolo scheletrico Glicogeno Sintasi Legame glicosidico α (1 4) glicogeno (n residui) + UDP-glucosio glicogeno (n +1 residui) + UDP
25 Zucchero Ribosio Base Zucchero fosforilato NDP-zucchero pirofosforilasi Zucchero Ribosio Base Pirofosfatasi inorganica Pirofosfato (PPi) Zucchero legato al nucleotide (NDP-zucchero) Fosfato (Pi) REAZIONE COMPLESSIVA: Zucchero fosforilato + NTP NDP-zucchero + 2 Pi G = - 19,2 kj/mole
26 O C 2 O N O O O O O N O O O P O O P O O C 2 O UDP-glucosio O O
27 glucosio-6-fosfato glucosio-1-fosfato Fosfoglucomutasi C 2 OPO 2-3 O O O O O Glucosio-6-fosfato C 2 O O O O O OPO 3 2 Glucosio-1-fosfato
28 glucosio-1-fosfato + UTP UDP-glucosio + PP i PP i + 2 O 2 P i glucosio-1-fosfato + UTP UDP-glucosio + 2 P i
29 UDP-glucosio Uracile Catena di glicogeno con n residui Glicogeno sintasi Catena di glicogeno con n+1 residui
30 Enzima ramificante Glicosil-(4-6)-transferasi
31 Glicogenina Attività glicosiltransferasica UDP-glucosio UDP Glicogeno sintasi UDP-glucosio UDP
32 Glicogeno sintasi UDP-glucosio UDP Glicogeno sintasi Enzima ramificante UDP-glucosio UDP Particella di glicogeno
33 Favorita la sintesi del glicogeno Glicogeno Sintasi a (attiva) Glicogeno Fosforilasi b (meno attiva) fosfoproteina fosfatasi Fosforilasi a fosfatasi Proteina chinasi Fosforilasi b chinasi Glicogeno Sintasi b (meno attiva) Glicogeno Fosforilasi a (attiva) Favorita la demolizione del glicogeno
34 GSK3 Glicogeno Sintasi Chinasi 3 Fosforilazione Preliminare (PRIMING) Caseina chinasi II Fegato
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Fosforilazione a livello del substrato
10 piruvato chinasi Fosfoenolpiruvato Rib Adenina Piruvato ADP Rib ATP Adenina Fosforilazione a livello del substrato 3 Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1) Fruttosio 6-fosfato Fruttosio 1,6-bisfosfato 1 esochinasi
Variazioni di energia libera nella glicolisi
Variazioni di energia libera nella glicolisi 10 piruvato chinasi Fosfoenolpiruvato Rib Adenina Piruvato ADP Rib ATP Adenina Fosforilazione a livello del substrato 3 Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1) Fruttosio
Fosforilazione a livello del substrato
10 piruvato chinasi Fosfoenolpiruvato Rib Adenina Piruvato ADP Rib ATP Adenina Fosforilazione a livello del substrato 3 Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1) Fruttosio 6-fosfato Fruttosio 1,6-bisfosfato 1 esochinasi
Biosintesi dei carboidrati
Biosintesi dei carboidrati Gluconeogenesi: sintesi di glucosio da precursori non saccaridici La riserva di glucosio dell organismo (glucosio + glicogeno) è sufficiente per circa 1 giorno. La via gluconeogenetica
Lattato. Glicolisi. Piruvato
Lattato Glicolisi Piruvato REAZIONI MITOCONDRIALI DEL PIRUVATO + Piruvato Deidrogenasi + CO 2 + H 2 O ATP ADP + Pi Piruvato Carbossilasi + 2 H + ossalacetato La Piruvato Carbossilasi è una proteina Mitocondriale
metano alcool metilico formaldeide acido formico CO 2
-4-2 0 +2 +4 metano alcool metilico formaldeide acido formico CO 2 + ridotto + ossidato + ossidato Glicolisi 2 Glucosio Piruvato Glicolisi Glucosio + 2NAD + 2 piruvato + 2NADH + 2H + ΔG = -146 kj/mol 2ADP
Utilizzo del glucosio: la glicolisi
Utilizzo del glucosio: la glicolisi GLUCOSIO Sistema rapido, reversibile, GLICOLISI avviene anche in assenza di ossigeno. Produce poca energia OSSIDAZIONE PIRUVATO Fermentazione LATTATO ACETATO CICLO DI
a-amilasi salivare e pancreatica destrine lattasi maltasi oligosaccaridasi saccarasi superficie luminale degli enterociti
Metabolismo glucidico Digestione degli zuccheri a-amilasi salivare e pancreatica maltotrioso destrina maltosio glucosio lattosio amido saccarosio maltosio maltotrioso destrine lattasi maltasi oligosaccaridasi
Carboidrati! Oligosaccaridi Polisaccaridi. B) Carboidrati complessi
Carboidrati! Sono i composti organici più abbondanti sulla terra Contengono: C, H, O Sono Aldeidi o Chetoni poliossidrilici Possono essere suddivisi in: A) Zuccheri semplici Monosaccaridi B) Carboidrati
AGISCONO NEL SISTEMA NAVETTA 2 ISOFORME DELL ENZIMA: UNA FORMA MITOCONDRIALE ( MEMBRANA MIT. INTERNA) FAD-dipendente
METABOLISMO AEROBIO I NADH prodotti durante la glicolisi nel citosol, in condizioni aerobiche (respirazione mitocondriale attiva), possono trasferire elettroni all interno del mitocondrio attraverso i
2 a reazione della glicolisi: isomerizzazione del glucosio 6-fosfato in fruttosio 6-fosfato
2 a reazione della glicolisi: isomerizzazione del glucosio 6-fosfato in fruttosio 6-fosfato Glucosio 6-fosfato isomerasi Glucosio 6-fosfato anomero α Fruttosio 6-fosfato anomero α Glucosio 6-fosfato Fruttosio
Il trasporto del glucosio
Il trasporto del glucosio Il glucosio non può diffondere direttamente nelle cellule Esso entra nelle cellule mediante due meccanismi di trasporto: a) diffusione facilitata Na + indipendente b) co-trasporto
GLICOLISI ADP ATP. Condizioni aerobiche. Condizioni anaerobiche ATP
GLICOLISI È la parte iniziale del processo di degradazione ossidativa dei carboidrati. Durante la loro ossidazione l energia immagazzinata nel loro scheletro carbonioso è utilizzata per produrre ATP e
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Regolazione ormonale del metabolismo energetico Lezione del 11 marzo 2014 Effetti fisiologici e metabolici dell adrenalina: preparazione all azione EFFETTO IMMEDIATO EFFETTO COMPLESSIVO Effetto fisiologico
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Catabolismo dei carboidrati Glicolisi Principali vie di utilizzo del Glucosio L estrazione dell energia dai composti organici può essere divisa in tre stadi Metabolismo del glucosio C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Reazione prossima all equilibrio Molto rapida. Trioso-fosfato isomerasi
5 a reazione Delle 2 molecole prodotte dalla scissione del fruttosio 1,6-bisfosfato solo la gliceraldeide 3-P è il substrato della successiva reazione della glicolisi, perciò il diidrossiacetonefosfato
(2 x) (2 x) (2 x) Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi. Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi
Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi (2 x) (2 x) Gliceraldeide 3-fosfato Fosfato inorganico Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi Reazione di ossidoriduzione:
NADH e NADPH. ATP = 1 moneta (energetica) della cellula NADH, NADPH = 2 moneta (potere riducente)
NADH e NADPH ATP = 1 moneta (energetica) della cellula NADH, NADPH = 2 moneta (potere riducente) NADH e NADPH non sono funzionalmente intercambiabili. [NAD + ]/[NADH] ~ 1000 favorisce ossidazione [NADP
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glucosio piruvato Ac-CoA Biochimica FA040 NADH CTF 2011 Gluconeogenesi e metabolismo del glicogeno fegato & muscolo GLICGEN TRIGLICERIDI Ac-Coa Gluconeogenesi Via metabolica per la sintesi di glucosio
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1. L'enzima che catalizza la trasformazione della 3-fosfogliceraldeide in acido 1,3 difosfoglicerico è una: a) idrolasi b) isomerasi c) aldolasi d) fosfatasi e) deidrogenasi 2. Quale dei sottoelencati
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AVVERTENZA Il presente materiale didattico è messo a disposizione degli studenti per facilitare la comprensione degli argomenti trattati nel corso delle lezioni e lo studio individuale Non sostituisce
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Le tre funzioni termodinamiche che descrivono le variazioni di energia che avvengono in una reazione sono:
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Metabolismo glucidico
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