DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio. GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici)
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2 DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici)
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4 Metabolismo del glucosio
5 La gluconeogenesi epatica è regolata dalla concentrazione ematica di glucosio
6 Muscolo, fegato
7 Demolizione del glicogeno 1. La glicogeno fosforilasi catalizza la rottura di un legame con la sostituzione di un gruppo fosforico (fosforolisi) per dare glucosio-1-fosfato Glicogeno + Pi glicogeno + G1P (n residui) (n - 1 residui) Solo se n > 5 dal punto di ramificazione
8 La attività enzimatica della glicogeno fosforilasi richiede il cofattore piridossal-5 -fosfato (PLP) legato covalentemente. Il PLP fornisce il gruppo fosforico che si comporta da catalizzatore agendo come acido-base. O - O - P O H 2 C H C O OH O + N CH 3 H PLP = Vitamina B6 Presente negli alimenti, depositata nel fegato
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10 La glicogeno fosforilasi è un dimero regolato da - interazioni allosteriche (ATP legato alla forma T, G6P, glucosio = inibitori; AMP legato alla forma R = attivatore) - modificazione covalente (fosforilazione (forma a) e defosforilazione (forma b) della Ser14).
11 Controllo della attività della glicogeno fosforilasi forma T (inattiva) fosforilasi chinasi fosfoprotein fosfatasi forma R (attiva)
12 Demolizione del glicogeno 2. α1 4 L enzima deramificante del glicogeno 1. agisce da α(1 4) transglicosilasi e rimuove le ramificazioni del glicogeno, rendendo altre subunità accessibili 2. agisce da α(1 6)glicosilasi e rimuove il residuo legato in α1 6 (senza fosforilarlo), liberando glucosio α1 6
13 Demolizione del glicogeno 3. La fosfoglucomutasi converte il G1P in G6P Glicolisi, via dei pentosi
14 Sintesi del glicogeno In condizioni fisiologiche il ΔG della glicogeno fosforilasi è 6 kj mole -1 la sintesi del glicogeno non può avvenire per la via inversa alla demolizione. ΔG > 0
15 Sintesi del glicogeno 1. UDP-glucosio pirofosforilasi UTP Reazioni accoppiate ΔG (kj mole -1 ) G1P + UTP UDP-G + PPi ~ 0 H 2 O + PPi 2 Pi Glucosio-1P pirofosfatasi PPi 2 Pi UDP-glucosio
16 Sintesi del glicogeno 2. Glicogeno sintasi La glicogeno sintasi ha una forma a defosforilata, più attiva della forma b fosforilata. E inibita allostericamente da ATP, ADP e Pi La forma a è attivata da G6P UDP-Glu + glicogeno UDP + glicogeno (n residui) (n+1 residui)
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18 Sintesi del glicogeno 3. Enzima ramificante del glicogeno (amilo-1,4 1,6) transglicosilasi) trasferimento di 7 residui
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20 Regolazione della sintesi e della degradazione del glicogeno. Gli enzimi opposti glicogeno fosforilasi e glicogeno sintasi sono regolati in maniera opposta da una serie di effettori: glicogeno fosforilasi glicogeno sintasi ATP AMP G6P In vivo agisce contemporaneamente anche il sistema di fosforilazione che converte le forme attiva/inattiva degli enzimi
21 capk Regolazione della sintesi e della degradazione del glicogeno. Interconversione della fosforilasi chinasi e della glicogeno fosforilasi PP1
22 Regolazione della fosforilasi chinasi e della glicogeno fosforilasi da parte della PP1 nel fegato insulina proteina chinasi (più attiva) aumenta la sintesi di glicogeno adrenalina (meno attiva) proteina chinasi camp-dipendente (inattiva) aumenta la degradazione di glicogeno
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24 Regolazione della fosforilasi chinasi da parte della capk La concentrazione di camp cosituisce il principale segnale intracellulare per l attivazione della glicogeno fosforilasi da parte della fosforilasi chinasi. La [camp] dipende da v 1 e v 2 : ATP v 1 camp v 2 AMP Adenilato ciclasi fosfodiesterasi capk fosforilasi chinasi - O O P O AMP 3-5 -ciclico (camp)
25 Regolazione della fosforilasi chinasi da parte del Ca 2+ Ca 2+ attività fosforilasi chinasi La fosforilasi chinasi ha una subunità di calmodulina (CaM)
26 Regolazione ormonale del metabolismo del glicogeno glucagone adrenalina adrenalina insulina Cellula epatica Cellula muscolare
27 Sistema di defosforilazione Sistema di fosforilazione
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
Il glicogeno (riserva di glucosio) è immagazzinato nel fegato e nei muscoli (con finalità diverse )
Glicogeno Glicogeno...1 Glicogenolisi...3 Glicogenosintesi...7 Regolazione ormonale della glicogenolisi e delle glicogenosintesi...13 Il recettore del glucagone e quello dell adrenalina sono 2 GPCR (G-Protein
Il metabolismo del glicogeno e la gluconeogenesi. Copyright 2013 Zanichelli editore S.p.A.
Il metabolismo del glicogeno e la gluconeogenesi Copyright 2013 Zanichelli editore S.p.A. Capitolo 16 La demolizione del glicogeno Concetti chiave 16.1 Il glicogeno, la forma di immagazzinamento del glucosio,
glicogeno Glucosio 6-P Piruvato Acetil CoA Intermedi del ciclo di Krebs
PIRUVAT glicogeno Glicogeno sintesi glicogenolisi Glucosio Glucosio 6-P Ribosio 5-P glicolisi Gluconeogenesi Amino acidi Piruvato Acetil CoA lattato Intermedi del ciclo di Krebs Concentrazione di glicogeno
METABOLISMO DEL GLICOGENO
METABOLISMO DEL GLICOGENO 1 2 DESTINI DEL GLUCOSIO 6-FOSFATO 3 RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA DEL METABOLISMO DEL GLUCOSIO 4 Glucosio-6-fosfatasi Omeostasi del glicogeno Nell'organismo animale, il glicogeno
METABOLISMO DEL GLICOGENO
METABOLISMO DEL GLICOGENO Struttura del glicogeno DEMOLIZIONE DEL GLICOGENO: GLICOGENOLISI 1) distacco progressivo di unità glucosidiche con formazione di glucosio-1- fosfato: enzima: glicogeno fosforilasi
Regolazione del metabolismo del glucosio
Regolazione del metabolismo del glucosio Regolazione coordinata di glicolisi e gluconeogenesi Glicolisi e gluconeogenesi sono regolate in modo reciproco La regolazione è a livello dei punti di deviazione
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CONTROLLO ORMONALE DEL METABOLISMO GLUCIDICO DA PARTE DI GLUCAGONE, ADRENALINA E INSULINA QUESTI ORMONI REGOLANO IL FLUSSO DEI METABOLITI NELLA GLICOLISI, NELLA GLICOGENO-SINTESI, NELLA GLIGENO-LISI E
METABOLISMO DEL GLICOGENO
METABOLISMO DEL GLICOGENO Il glicogeno muscolare serve come riserva di combustibile per la sintesi di ATP. Il glicogeno epatico serve come riserva di glucosio per mantenere i livelli glicemici. Demolizione
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Nel muscolo un incremento della concentrazione di Ca 2+ attiva la glicogenolisi. Il Ca++ si lega alle subunità (calmodulina) della fosforilasi chinasi attivando l enzimal attiva inattiva attiva La fosforilasi
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Glycogen Synthesis Glicogeno sintesi UTP UDP + 2 P i glycogen (n) + glucose-1-p glycogen (n + 1) Glycogen Phosphorylase P i Glicogeno lisi Se entrambe le vie fossero attive simultaneamente nella cellula
GLUCOSIO GLUCOSIO-6-FOSFATO ISOMERASI FRUTTOSIO-6-FOSFATO ATP FRUTTOSIO-1,6-DIFOSFATO ALDOLASI ISOMERASI
GLUCOSIO ESOCHINASI (costitutivo) inibizione feed-back GLUCOCHINASI (induttivo) GLUCOSIO-6-FOSFATO ISOMERASI - 2 FRUTTOSIO-6-FOSFATO FOSFOFRUTTOCINASI allosterico reg +: e Fr-2,6-dP reg -:, citrato FRUTTOSIO-1,6-DIFOSFATO
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04/04/14. Fondamenti di biochimica Terza edizione. Le ghiandole principali del sistema endocrino. Capitolo 13 La segnalazione biochimica
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METABOLISMO DEL GLICOGENO MUSCOLO, FEGATO DEGRADAZIONE DEL GLICOGENO Processo citosolico D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, FONDAMENTI DI BIOCHIMICA 2/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright 2007 Glicogeno
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non c Ormone ipoglicemizzante, causa un forte abbassamento della glicemia (70-100 mg/100 ml) perché esalta i processi responsabili della sottrazione di glucosio dal sangue e inibisce i processi responsabili
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Metabolismo degli Ammino Acidi (La proteina stimola la secrezione della gastrina che stimola la secrezione di l e pepsinogeno) R 1 - R 2 - N 3 Transaminasi R 1 - R 2 - N 3 Transaminasi (amminotransferasi)
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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
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Metabolismo degli amminoacidi Gli amminoacidi derivati in gran parte dalla degradazione delle proteine della dieta o intracellulari possono essere ossidati per generare e energia. La quantità di energia
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Metabolismo glucidico Digestione degli zuccheri a-amilasi salivare e pancreatica maltotrioso destrina maltosio glucosio lattosio amido saccarosio maltosio maltotrioso destrine lattasi maltasi oligosaccaridasi
METABOLISMO DI FRUTTOSIO E GALATTOSIO
METABOLISMO DI FRUTTOSIO E GALATTOSIO Fruttosio Presente nella frutta, miele Deriva anche dall idrolisi intestinale del SACCAROSIO O α Saccarasi FRUTTOSIO + GLUCOSIO 6 5 4 3 α-d-glucopiranosil-(1 2)-β-D-Fruttofuranosio
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DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici) La gluconeogenesi utilizza il piruvato e altri composti a
Disponibilità di trasportatori del glucosio ESOCHINASI
ESOCHINASI Disponibilità di trasportatori del glucosio Le esochinasi sono attivate dall elevato flusso di glucosio in direzione intracellulare (la loro attività è aumentata dalla concentrazione del substrato
Metabolismo degli amminoacidi. Ciclo dell urea
Metabolismo degli amminoacidi Ciclo dell urea Biosintesi di amminoacidiporfirine, creatina, carnitina, ormoni, nucleotidi Gli amminoacidi possono subire una degradazione ossidativa in 3 diverse situazioni
Nota dell editore Presentazione
00PrPag 3-08-2007 11:42 Pagina V Autori Nota dell editore Presentazione XI XIII XV Parte I Chimica 1 Struttura dell atomo 3 Teorie atomiche 3 Costituenti dell atomo 4 Numeri quantici 5 Tipi di orbitali
Il ciclo dell acido citrico
Il ciclo dell acido citrico Il catabolismo di proteine, grassi e carboidrati avviene nelle tre fasi della respirazione cellulare Il piruvato viene ossidato ad acetil-coa e CO 2 La decarbossilazione
GLICOGENOSINTESI E GLICOGENOLISI
GLICOGENOSINTESI E GLICOGENOLISI OMOPOLISACCARIDE STRUTTURA DEL GLICOGENO Biosintesi dei carboidrati 1 Biosintesi del glicogeno 2 Deposito di Glicogeno Fegato Muscolo fornisce glucosio al sangue quando
Gluconeogenesi sintesi di glucosio da precursori non glucidici
GLUCONEOGENESI Gluconeogenesi sintesi di glucosio da precursori non glucidici Precursori: Lattato, ossalacetato, glicerolo Amminoacidi (scheletro carbonioso) Usa le reazioni glicolitiche in direzione
Mais, riso, patate, granozucchero di canna o barbabietola Latte da zucchero Polisaccaride Amido - - Disaccaride Maltosio Saccarosio Lattosio
Abbiamo visto che i carboidrati sono la principale fonte di energia nell'alimentazione umana. Nella nostra dieta, sono sopratutto presenti nella forma di amido, ma anche il saccarosio è presente in una
trioso fosfati fotosintesi saccarosio amido principale zucchero traslocato nel floema carboidrato di riserva zucchero di riserva in alcune specie
fotosintesi trioso fosfati amido saccarosio carboidrato di riserva principale zucchero traslocato nel floema zucchero di riserva in alcune specie SACCAROSIO disaccaride composto da glucosio e fruttosio
Metabolismo: Introduzione
Metabolismo: Introduzione METABOLISMO Insieme delle reazioni chimiche coordinate e integrate che hanno luogo in tutte le cellule C A T A B O L I S M O Ossidazioni esoergoniche Alimenti: Carboidrati Lipidi
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
IL GLUCOSIO. Il glucosio può provenire dalla dieta, in quanto tale, o derivare dalla demolizione di carboidrati complessi.
IL GLUCSI Il glucosio può provenire dalla dieta, in quanto tale, o derivare dalla demolizione di carboidrati complessi. Viene metabolizzato per via aerobica o anaerobica, fornendo energia all organismo.
METABOLISMO E SISTEMI ENERGETICI
METABOLISMO E SISTEMI ENERGETICI 1 Obiettivi della lezione 1) Capire come l organismo converta il cibo che ingeriamo in ATP per fornire ai muscoli l energia che essi necessitano per contrarsi. 2) Esaminare
Gli enzimi sono catalizzatori nelle reazioni dei sistemi biologici Essi non sono gli unici catalizzatori biologici, esistono infatti:
Cinetica enzimatica Gli enzimi sono catalizzatori nelle reazioni dei sistemi biologici Essi non sono gli unici catalizzatori biologici, esistono infatti: ribozimi e abzimi Quasi tutti gli enzimi sono proteine
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
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CELLULE EUCARIOTICHE Le cellule eucariotiche sono di maggiori dimensioni, rispetto a quelle procariotiche (almeno 10 volte più grandi) Oltre a: membrana plasmatica, citoplasma, DNA e ribosomi (comuni a
Importanza degli enzimi in Medicina
ENZIMI Importanza degli enzimi in Medicina 1. Chiave per capire errori del metabolismo 2. Importanti nelle reazioni di detossificazione 3. Targets di chemioterapia 4. Essenziali per formulare il razionale
SECREZIONE DI INSULINA:
SECREZIONE DI INSULINA: O Ca ++ VGCC K-ATP GLUT2 Ca ++ K + O Ca ++ HK I P GK ATP O ADP piruvato acidi grassi corpi chetonici aminoacidi secretina glucagone incretine: colecistochinina (CCK) peptide inibitore
ENZIMI CINETICA ENZIMATICA
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