Metabolismo dei Carboidrati

Via dei pentosi fosfati Glicogeno Gliconeogenesi (via anabolica) (riserva energetica nel fegato e muscoli) Via dei pentosi fosfati glicolisi Ossidazione (vie cataboliche)

Glicolisi Glicolisi Nel citoplasma Converte glucosio (6-C) a 2 molecole di ac. Piruvico ( 3-C ) in 9/10 reazioni Utilizza 2 ATP, ne produce 4 ATP Guadagno netto 2 ATP 2 NADH+

Consumo 2 ATP Zucchero 6 C Si divide in 2x3 C Produzione di 4 ATP

Il G-6P isomerizza a F-6P tramite la fosfoglucosio isomerasi

F-6P è fosforilato a F1,6 BP dalla fosfofruttochinasi (3 step)

Formazione della GA3P per scissione

… e per isomerizzazione

Prima REDOX (step 5)

Fermentazione lattica In assenza di Ossigeno ANAEROBIOSI In presenza di Ossigeno AEROBIOSI -Ciclo krebs -Fosforilazione ossidativa Nelle piante

Acido Lattico

Acido Lattico NADH prodotto nello Step 5 si riossida a NAD+ , necessario per continuare la glicolisi in condizioni di mancanza di ossigeno (anaerobiosi) Riduzione del ac.piruvico ad ac.lattico (LDH-lattico deidrogenasi)

Acido Lattico Lattato ha numerosi destini: Rimane nella cellula per essere riossidato ad ac.piruvico Rilasciato dalla cellula: Assorbito da cellule di altre fibre muscolari scheletriche Entra nel circolo sanguigno: Convertito nel fegato a glucosio (Ciclo di Cori) muscolo Tessuto cardiaco (carburante)

Ciclo di cori

Metabolismo anaerobico lattacido Ac.lattico

La fosfofruttochinasi è l’enzima regolatorio della glicolisi

La glicolisi parte anche da Galattosio e fruttosio

Glucosio 6 fosfatasi

Glicogeno Il glicogeno è il polisaccaride di riserva delle cellule animali (fegato e muscolo!) Polisaccaridi di riserva molto diffusi nel mondo animale/vegetale: mantengono bassa osmolarità nel citosol Amiloso Polimero lineare di glucoso  (1  4) Amilopectina Polimero ramificato di glucoso  (1  4) e  (1  6) Cellulosa  (1  4) Glicogeno Polimero ramificato di glucoso: + ramif. dell’amilopectina (1 ramif. ogni 8-12 residui)

Fegato: glicogeno tot. ~600 kcal Densità > muscolo Glicogeno molto idratato: 1g lega 2 g d’acqua! Trigliceridi tot. ~125.000 kcal (anidri!) Gli enzimi che sintetizzano e demoliscono il glicogeno sono associati ai granuli Muscolo: glicogeno tot. ~1200 kcal

Glicogenolisi Consumo di 1 molecola ATP - GLICOGENO FOSFORILASI GLICOLISI - TRANSFERASI - GLUCOSIDASI - GLICOGENO FOSFORILASI

Avviene a partire dalle estremità non riducenti. Glicogeno-lisi Avviene a partire dalle estremità non riducenti. Glicogenon + Pi  Glicogenon-1 + glucoso 1-P glicogeno fosforilasi (fosforil-transferasi) tanto! poco! Pi/G1P  100 G1P  G6P fosfoglucomutasi G6P entra nel reticolo endoplasmatico (traslocasi) e viene defosforilato (solo nel fegato!) G6P + H2O  glucoso + Pi glucoso 6-fosfato fosfatasi (inducibile) Glucoso rientra nel citosol attraverso trasportatore ad alta capacità ed esce nel sangue. La glicogeno fosforilasi agisce fino a 4 residui da una ramificazione. Poi interviene enzima de-ramificante: bifunzionale transferasi (su ultimi 3 residui) idrolasi su legame  (1  6)

La G6Pasi è stabilizzata da una proteina (SP) che lega il Ca2+

Gliconeogenesi 1) G 6-P viene trasformato in G 1-P (fosfoglucomutasi) 2)pirofosforilasi 3)Glicogeno sintasi (a,1-4) (consumo ATP) 4) Enzima ramificante (a,1-6)

Glicogeno-sintesi Glicogenon + UDP-glucoso  Glicogenon+1 + UDP glicogeno sintasi (glucosil transferasi) Glucosio-1-P + UTP  UDP-glucoso + PPi UDP-glucoso pirofosforilasi reazione resa irreversibile dall’idrolisi del PPi a 2Pi Enzima ramificante Trasferisce ultimi 7 residui da una catena su un’altra catena, in posizione  (1  6), a distanza di almeno 4 residui da un’altra ramificazione È una transferasi Aumenta i punti di attacco sulla molecola del glicogeno per enzimi che lo sintetizzano e demoliscono   velocità turnover glicogeno Glicogenina Proteina di 37 kDa, funziona da primer x la sintesi del glicogeno (-OH di Tyr) Catalizza autoglicosilazione di 8 residui (da UDP-G), poi subentra la glicogeno sintasi

La glicogeno sintasi non può legare due residui di glucosio, ma soltanto allungare una catena di glucano già esistente. Infatti, nella prima tappa della sintesi del glicogeno interviene un altro enzima, la tirosina glicosiltransferasi, che attacca un residuo di glucosio al gruppo OH di una Tyr di una proteina detta glicogenina. La glicogenina estende autocataliticamente la catena con residui donati dall’ UDPG ed a questo punto inizia ad agire la glicogeno sintasi.

(No nel muscolo) costa 6 ATP Aumenta durante l’esercizio fisico, energia per muscoli e cuore Sotto-controllo ormonale; cortisolo e glucagone Importante nei diabetici e nei lunghi digiuni

Solo nel fegato lipidi fosfolipidi