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Pag. 1 METABOLISMO DEI GLUCIDI. pag. 2 DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DEI GLUCIDI ALIMENTARI BOCCA AMIDO, GLICOGENOMALTOSO amilasi salivare Denaturata dal.

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1 pag. 1 METABOLISMO DEI GLUCIDI

2 pag. 2 DIGESTIONE E ASSORBIMENTO DEI GLUCIDI ALIMENTARI BOCCA AMIDO, GLICOGENOMALTOSO amilasi salivare Denaturata dal pH acido dello stomaco PANCREAS amilasi pancreatica DUODENO DEMOLIZIONE DEI POLISACCARIDI RESIDUI MALTOSO GLUCOSO + GLUCOSO SACCAROSO GLUCOSO + FRUTTOSO LATTOSO GLUCOSO + GALATTOSO maltasi saccarasi lattasi Assorbiti nei capillari dei villi intestinali e, attraverso la vena porta, veicolati al fegato

3 Entrata nella glicolisi di altri esosi

4 pag. 4 SCHEMA DELLE PRINCIPALI VIE CATABOLICHE GLUCOSO 6-P GLICOGENO LDH PIRUVATO RIBOSO NADPH + H + glicogenolisi via dei pentosiglicolisi LATTATO ACIDO GLUCURONICO fruttoso galattoso glucoso mannoso pentosi ATP fegato

5 pag. 5 LA VIA DEI PENTOSI La via dei pentosi, citoplasmatica, è una via catabolica del glucoso e viene attivata secondo specifiche esigenze metaboliche. Lo scopo di questa via non è di ossidare glucoso per produrre ATP, ma per produrre RIBOSO e NADPH + H + Il riboso viene utilizzato per la sintesi dei nucleotidi liberi (ATP, GTP, CTP, UTP) e degli acidi nucleici. Il NADP + costituisce, in forma ridotta NADPH + H + il “potere riducente”, cioè una forma di energia utilizzata in sede extra-mitocondriale per numerosi processi di biosintesi di molecole altamente ridotte (acidi grassi, colesterolo). NAD + e NADP +, coenzimi molto simili per struttura, hanno ruoli completamente diversi in compartimenti cellulari differenti. NADH riossidato in catena respiratoria mitocondriale  3ATP NADPH impiegato nel citoplasma  biosintesi di molecole altamente ridotte

6 Relazione tra la glicolisi e la via del pentoso fosfato

7 pag. 7 LA GLICOGENOLISI (CITOPLASMA) Glicogeno Glicogeno fosforilasi Glucoso 1-P Glucoso 6-P Isomerasi Estremità attaccate dalla glicogeno fosforilasi Enzima deramificante sottoposto a regolazione ormonale

8 pag. 8 La glicolisi Il glucosio è la principale fonte energetica dell'organismo, in grado di fosforilare l'ADP e trasformarlo in ATP. Le reazioni che portano alla rottura del glucosio o di altre molecole ad alto contenuto energetico, sono ossidoriduzioni che avvengono in modo graduale.

9 pag. 9 La glicolisi le prime tappe di questo complesso processo prendono il nome di glicolisi e avvengono nel citoplasma delle cellule. si tratta di una serie di reazioni che inizialmente portano al consumo di 2 ATP per ogni molecola di glucosio, ma che poi permettono la produzione di 4 ATP, con un guadagno netto di 2 ATP.

10 pag. 10

11 pag. 11 La glicolisi 4 gruppi fosfato si legano a molecole derivate dal glucosio e successivamente vengono ceduti per la formazione di 4 molecole di ATP. Durante il processo vengono inoltre prodotti 2 NADH.

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13 pag. 13 La glicolisi Al termine della glicolisi, il glucosio è stato trasformato in 2 molecole di acido piruvico, una molecola a 3 atomi di carbonio, che contiene ancora nei suoi legami una certa quantità di energia. La reazione complessiva è: Glucosio + 2 ADP + 2 P i + 2 NAD + ---> 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H H 2 O

14 pag. 14

15 pag. 15 LA GLICOLISI E LA FOSFORILAZIONE A LIVELLO DEL SUBSTRATO La glicolisi è una via metabolica che si svolge nel citoplasma in assenza di ossigeno (anaerobiosi) e nei mitocondri (aerobiosi): riguarda il catabolismo del glucosio-6P. In anaereaobiosi si ha una sequenza lineare di reazioni, in cui gli intermedi sono tutti fosforilati per impedire che fuoriescano dalla cellula, suddivisa in 2 fasi: I FASE (consumo di ATP) - consumo di 2 molecole di ATP per attivazione dei substrati (glucoso, fruttoso- 6P) II FASE (produzione di ATP) - rottura della molecola a 6 atomi di carbonio in 2 molecole a 3 atomi di carbonio - 2 reazioni di ossido-riduzione che, grazie alla presenza in 2 substrati (1,3BPG e PEP) di legami “altamente energetici”, conducono alla sintesi di ATP “a livello del substrato” così definita per differenziarla dalla fosforilazione ossidativa che avviene nel mitocondrio accoppiata alla catena respiratoria.

16 pag. 16 LE TAPPE DELLA GLICOLISI (ANAEREOBIOSI) fruttoso, galattoso glucoso, mannoso pentosi ATP  ADP glucoso 6-P fruttoso 6-P fruttoso 1,6-P gliceraldeide 3-P (2 molecole) 1,3 BPG (2) Acido 3 fosfoglicerico (2) Acido 2 fosfoglicerico (2) PEP (2) acido piruvico (2) Glicogeno, amido Glucoso 1-P Pi ATP  ADP 2 ADP  2 ATP acido lattico (2) LDH Pi 2 NAD  2 NADH+H +

17 pag. 17 LA GLICOLISI: BILANCIO ENERGETICO (CITOPLASMA) Glucoso 6-P 2 molecole di 1,3 BPG2 ATP Sintesi “a livello del substrato” 2 molecole di fosfoenol-piruvato (PEP)2 ATP 2 molecole di piruvato 2 molecole di lattato LDH Fruttoso 1,6-BP Glucoso + ATP Bilancio energetico 4 ATP – 2 ATP = 2 ATP prodotti esocinasi NADH+H + NAD + + ATP

18 pag. 18 LE TAPPE DELLA GLICOLISI glucoso, fruttoso, galattoso, mannoso ATP  ADP glucoso 6-P fruttoso 6-P fruttoso 1,6-P gliceraldeide 3-P (2 molecole) 1,3 BPG (2) 3 fosfoglicerato (2) 2 fosfoglicerato (2) PEP (2) piruvato (2) Glicogeno Glucoso 1-P Pi ATP  ADP 2 ADP  2 ATP lattato (2) LDH Pi 2 NAD  2 NADH+H + diidrossiacetone-P FASE PREPARATORIA SPESA ENERGETICA FASE DI RECUPERO ENERGETICO

19 pag. 19 Glicolisi

20 pag. 20 Glicolisi

21 pag. 21 Glicolisi

22 pag. 22 Glicolisi

23 pag. 23 Glicolisi

24 pag. 24 Glicolisi

25 pag. 25 Glicolisi

26 pag. 26 Glicolisi

27 pag. 27 Glicolisi

28 pag. 28 Glicolisi

29 pag. 29 Glicolisi

30 pag. 30 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK E' un enzima tetramero composto da 4 subunità

31 pag. 31 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK tutte le subunità si trovano nella conformazione inattiva T PFK inattiva

32 pag. 32 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK

33 pag. 33 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK La Fosfogliceraldeide (PGA) funziona da inibitore della PFK

34 pag. 34 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK in presenza di attivatori quali l'ADP e AMP, l'enzima si trasforma nella sua conformazione attiva PFK attiva

35 pag. 35 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK perchè possa funzionare è necessaria la presenza di ioni Mg 2+ Mg 2+ e ATP

36 pag. 36 Glicolisi Fosfofruttochinasi PFK amminoacidi che costituiscono il sito catalitico

37 pag. 37 LA DECARBOSSILAZIONE OSSIDATIVA DEL PIRUVATO (MITOCONDRIO) PIRUVATO ACETIL S-CoA Piruvato deidrogenasi (decarbossilasi) NAD +, TPP, CoA CO 2

38 NADH + H + NAD LDH (lattato deidrogenasi) GLICOLISI ANAEROBIA

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