Date post: | 03-May-2015 |
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Biochimica
Funzioni svolte da ghiandole e tessuti dell’apparato digerente nella digestione e nell’assorbimento
Biochimica
Omogenizzazione, idratazione ed idrolidi dell’amido
Cellule principali: HCl, pepsinogeno/pepsina (denaturazione delle proteine e idrolisi)
Cellule acinose:NaHCO3, NaCl, propeptidasi, amilasi, prolipasi
Acidi biliari
Duodeno: aumento del pH, attivazione del tripsinogeno, propeptidasi, fosfolipasi A2 idrolisi di amido, proteine e lipidi
Digiuno: idrolisi di di- e oligosaccaridi, oligopeptidi; assorbimento di monosaccaridi, amminoacidi liberi,, di- e tri-peptidi, acidi grassi liberi e monoacil gliceroli
Ileo: assorbimento di acidi biliari e NaCl
Assorbimento di NaCl e acqua
Biochimica
Digestione dei glucidi
Le cellule dell’intestino assorbono solo monosaccaridi perciò è indispensabile una digestione preliminare di…:
Bocca: amilasi salivare (optimum a pH 7 perciò nello stomaco viene inattivata)
Duodeno: amilasi pancreatica
Classe di enzimi coinvolti: idrolasi
Sono delle endoglucosidasi: solo legami α-1,4
Gli oligosaccaridi prodotti nel lume intestinale vengono digeriti da enzimi ancorati alla membrana delle cellule mucose
Biochimica
cccc
Gli oligosaccaridi prodotti nel lume intestinale vengono digeriti da enzimi ancorati alla membrana delle cellule mucose: disaccaridasi e oligosaccaridasi; saccarosio e lattosio sono digeriti da una saccarasi e una lattasi, maltosio da una maltasi, mentre i leg α-1,6 da una isomaltasi
Biochimica
Assorbimento intestinale
I monosaccaridi vengono assorbiti dal digiuno con meccanismi differenti:
Glucosio e galattosio
Fruttosio viene assorbito per diffusione facilitata solo secondo gradiente
Una volta assorbiti sono in parte rilasciati nel circolo portale e convogliati al fegato
1.Assorbiti e trasformati in glicogeno2.Riversati nella circolazione sistemica e trasportati in altri distretti
SGLT
GLUT
Biochimica
Fruttochinasi(fegato)
Aldolasi a
Tale via metabolica del fruttosio è più veloce del metabolismo glucidico perché aggira la tappa regolatoria della glicolisi
Biochimica
galattochinasi
UDP esoso 4 epimerasi
epimerasi
Biochimica
Prova di carico
siero Normali mg/dl
Diabeticimg/dl
Normali mM
DiabeticimM
A digiuno 70-105 > 140 3,9-5,8 > 7,8
A 60 min 120-170 ≥ 200 6,7-9,4 ≥ 11
A 90 min 100-140 ≥ 200 5,6-7,8 ≥ 11
A 120 min 70-120 ≥ 140 3,9-6,7 ≥ 7,8
Biochimica
Il glucosio entra nelle cellule in favore di gradiente per diffusione facilitata da carrier specifici (famiglia di GLUT )
Nel cervello, nel fegato e negli eritrociti il trasporto è indipendente dall’insulina
Esochinasi o glucochinasitransferasi
G6P
Destini del glucosio
Nel Muscolo scheletricoCuoreTessuto adiposoIl trasporto è insulino-dip.
Biochimica
GLICOLISI Degradazione del glucosio ad acido piruvico e/o lattatoProcesso ubiquitario con localizzazione citoplasmatica
Esistono delle cellule/tessuti strettamente dip. dalla glicolisi:EritrocitiCellule della midollare del reneTesticoliLeucociti Muscolari biancheCornea cristallinoAlcune zone della retina
Anaerobia:Da Glucosio a lattato
Aerobia: da glucosio a piruvato
E’ un processo ossidativo:
Giornalmente l’encefalo consuma 120 gr di glucosio
40 gr die
Biochimica
Biochimica
G6PF2,6difosfato
E’ stata spesa energia
ATP, citrato e acidi grassiF-1,6-BP
1 molecola di ATP e NADH per ogni molecola di 3 fosfoglicerato prodotto
Biochimica
Biochimica
Tappa preferenziale negli eritrociti
Biochimica
Biochimica
Regolazione della glicolisi:
Esochinasi: è inibita da G6P, ha KM bassa: alta affinità, la fosforilazione del glucosio è efficiente anche a basse concentrazioni di glucosio; Vmax bassa perciò nelle cellule non possono essere sequestrate quantità di G6P superiore alle necessità
Glucochinasi (fegato e pancreas): KM alta: bassa affinità, funziona bene solo quando il glucosio ha un’alta concentrazione. Vmax elevata permette al fegato di fosforilare una grande quantità di glucosio eliminandolo dal sangue portale. Quando la conc. di glucosio è bassa, l’enzima è sequestrato nel nucleo.
PFK-1: è inibita allostericamente da ATP (abbondanza di substrati ad alta energia) e da citrato è stimolata da AMP (impoverimento energetico della cellula) e da F2,6 BP
Piruvato chinasi: è inibita con modificazione covalente (fosforilazione) è attivata allostericamente da F1,6 BP prodotto da lla reazione della PFK1 (regolazione anteroattiva);
Gli enzimi regolatori della glicolisi sono maggiormente espressi a seguito dell’aumento della concentrazione di insulina
Biochimica
Destini del piruvato
Resa energetica :
Biochimica
Metabolismo del glicogeno
Muscolo a riposo circa400gr
Fegato fino a 100gr
Omopolisaccaride ramificato con legami α-1,4 e α-1,6
Avviene nel citosol
...è possibile un accumulo anche in altre cellule
2 diversi significati metabolici:-Nel muscolo scheletrico funge da riserva di combustibile-Nel fegato serve al mantenimento della concentrazione ematica del glucosio (digiuno)
Biochimica
Le ramificazioni sono presenti ogni 8-10 residui
Biochimica
pirofosfatasi
GLICOGENO SINTESIMeccanismo della fosfoglucomutasi
UDPglucosio pirofosforilasi
fosfoglucomutasi
Biochimica
Reazione catalizzata dalla
Glicogeno sintasi
È necessario un INNESCO:
glicogenina
Biochimica
La glicogeno sintasi non può agire da sola:
Biochimica
sintesi demolizione
Enzima chiave:Glicogeno sintasi
Enzima chiave:Glicogeno fosforilasi
Biochimica
Meccanismo di glicogenolisi
Glicogeno fosforilasi
Glucosio 6PATP (glucosio)
AMP, Ca++
La via degradazione NON è l’inverso della via di sintesi
Biochimica
Glicogeno fosforilasi
GLICOGENOLISI
Biochimica
Enzima deramificante
Estremità non riducenti
Glucosio non fosforilato
Biochimica
Regolazione del metabolismo del glicogeno:
Dipende dallo stato nutrizionale dell’organismo e dall’attività fisica
Regolazione allosterica degli enzimi chiave e regolazione ormonale (insulina, glucagone e adrenalina)
Un’alta concentrazione di substrati e un buon livello energetico stimolano la sintesi
Glicogeno sintasi: è attivata da G6P, è inibita tramite fosforilazione
Glicogeno fosforilasi: è inibita da G6P e ATP, nel muscolo in esercizio viene stimolata attraverso fosforilazione a seguito della formazione Ca2+- calmodulina, e da un aumento di AMP, è attivata da fosforilazione
Biochimica
Regolazione della sintesi del glicogeno
insulina
Biochimica
Regolazione della degradazione del glicogeno
Biochimica
Inibizione della sintesiStimolazione della degradazione
Regolazione coordinata tra sintesi e degradazione
SOLO IL G6P FORMATO NEL FEGATO PUO’ ESSERE RILASCIATO
SOLO IL G6P prodotto nel fegato PUO’ ESSERE RILASCIATO NEL SANGUE:
G6P fosfatasi catalizza la reazione di defosforilazione a glucosio
Biochimica
Perché immagazziniamo glucosio anche come glicogeno e non solo come grasso ?
1. Gli acidi grassi non sono rilasciati dai lipidi così rapidamente
2. I lipidi non possono essere fonte di energia in assenza di ossigeno
3. I lipidi non possono essere convertiti in glucosio per mantenere la glicemia richiesti dall’encefalo
Biochimica
VIA del PENTOSO FOSFATO
Ruolo prevalente è ricavare pentosi necessari per la sintesi dei nucleotidi e degli acidi nucleici, e sintesi di NADPH come potere riducente da utilizzare nelle vie di sintesi degli acidi grassi e del colesterolo
Attivo nel tessuto adiposo e nella ghiandola mammaria e negli eritrociti, nella gh. surrenale
Avviene nel citoplasma
G-6P DH
NADPHAcidi grassi liberi
6 fosfogluconolattone idrolasi
Fase ossidativa
NADPH + H+
Biochimica
Fase ossidativa
6-fosfogluconato DH
Biochimica
Fase non ossidativa
fosfopentodsoisomerasi
Fosfopentoso epimerasi
Tali reazioni avvengono in tutti i tipi cellulari che sintetizzano nucleotidi acidi nucleici
Biochimica
Biochimica
Come è utilizzato il NADPH?
-nei processi biosintetici riduttivi (sintesi di acidi grassi, steroidi)
-Mantiene in forma ridotta il GSH attraverso meccanismi enzimatici GSH dip. (GR): attività antiossidante (nel globulo rosso può portare alla lisi cellulare)
-Idrossilazione degli steroidi da parte del cit. P450 monoossigenasi mitocondriale, detossificazione di xenobiotici nel RE
-Attività antimicrobica nei neutrofili e macrofagi attraverso l’attività della NADPH ossidasi
-Agisce da coenzima nella reazione della NOS che produce NO radicale coinvolto nella vasodilatazione dei vasi sanguigni, impedisce l’aggrgazione piastrinica è un neurotrasmettitore nell’encefalo