03.01.2015 Views

lezione 12 biochimica - Omero

lezione 12 biochimica - Omero

lezione 12 biochimica - Omero

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

•I principali nutrienti metabolici sono il glucosio e gli acidi grassi. In circostanze

normali il glucosio è l’unico nutriente che possa essere utilizzato dal cervello.

E’ anche utilizzato preferenzialmente dal muscolo durante le fasi iniziali

dell’attività fisica.

•La quantità di glu presente nei liquidi extracellulari è di circa 20g, 80kcal.

•I carboidrati sono immagazzinati sotto forma di glicogeno. Circa 75g presenti nel

fegato e 400g nel muscolo(circa 1900kcal complessivamente).Il glicogeno epatico

può essere la principale fonte di glucosio per non più di 16 ore.

•Gli esteri del glicerolo e gli acidi grassi a catena lunga sono i composti ideali per

immagazzinare i nutrienti. L’apporto calorico dei grassi è 9 kcal/g.

L’organismo possiede una capacità pressochè illimitata di accumulare grassi.

Un uomo di 70kg ha circa 15 kg di grasso(trigliceridi) circa 130000 kcal.

•Gli aminoacidi possono essere utilizzati come combustibile metabolico durante il

digiuno o in seguito a malattie o traumi.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


•A digiuno l’utilizzo di glucosio in un individuo di 70 kg è approssimativamente

di 2mg/kg/min (200gr nelle 24h). La concentrazione plasmatica di glucosio

riflette l’equilibrio tra l’assorbimento dal tratto gastrointestinale, l’utilizzo a

livello dei tessuti (glicolisi,via dei fosfopentosi, ciclo degli acidi tricarbossilici,

sintesi di glicogeno) e la produzione endogena (glicogenolisi e gluconeogenesi).

•L’insulina è uno dei principali ormoni responsabili del controllo dei livelli

plasmatici di glucosio. E’ un ormone anabolico che diminuisce la concentrazione

plasmatica di glucosio promuovendone l’entrata nei tessuti, il metabolismo

intracellulare del glucosio e la sintesi di glicogeno.

•Il glucagone (insieme a molti altri ormoni catabolici: catecolamine,cortisolo e

ormoni della crescita) contrastano l’azione dell’insulina stimolando sia il

rilascio di glucosio dalle riserve che la sua sintesi de novo.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


I TRE STADI DEL CATABOLISMO

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


LE REAZIONI DELLA GLICOLISI

La conversione del glucisio in piruvato avviene in

due stadi.

Le prime cinque reazioni della glicolisi corrispondono

a una fase di investimento energetico.

Le reazioni successive della glicolisi costituiscono

una fase di generazione dell’energia,si formano al

netto due molecole di ATP mediante la fosforilazione

a livello del substrato,si formano anche due molecole

di NADH mentre se il prodotto finale è il lattato il NADH

viene convertito in NAD+

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Le due fasi della glicolisi aerobia

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


La fosforilazione del glucosio catalizzata dall’esochinasi .

L’esochinasi è una transferasi che

catalizza la fosforilazione di esosi

come il glucosio e il fruttosio,è una

reazione di attivazione mediante

fosforilazione.Il gruppo fosforico

terminale viene trasferito ad un

accettore nucleofilo.

L’ esochinasi è presente in tutte

le cellule di tutti gli organismi.

Gli epatociti contengono una

forma di esochinasi chiamata

esochinasi IV o glucochinasi,che

differisce dalle altre forme di

esochinasi per le proprietà

cinetiche e regolatorie.

(isoenzimi)La glucochinasi ha

una Km per il glucosio molto

maggiore della esochinasi e

Vmax molto alta

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Isomerizzazione del glucosio 6-fosfato a fruttosio 6-fosfato

La reazione è rapidamente

reversibile e non è la tappa

limitante la velocità della

glicolisi,né una reazione

soggetta a regolazione

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


La conversione del fruttosio 6-fosfato in triosi fosfati.

La reazione irreversibile di

fosforilazione catalizzata

dalla fosfofruttochinasi1è

il punto di controllo più

importante della glicolisi,

nonchè la tappa che

regola la velocità della

glicolisi.

L’aldolasi A scinde il fruttosio

1,6 bifosfato in due triosi.

Il trioso fosfato isomerasi

catalizza l’interconversione

del diidrossacetone

fosfato in gliceraldeide 3-fosfato

per essere ulteriormente

metabolizzato

nella via glicolitica.

1

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


La fase di recupero dell’energia:

La conversione della gliceraldeide

3-fosfato in piruvato.

Sintesi dell’ 1-3bifosfoglicerato.

L’ossidazione del gruppo aldeidico

della gliceraldeide3-fosfato in un

gruppo carbossilico è accoppiata

all’unione di un P,al gruppo

carbossilico appena generato.

Sintesi del 3-fosfoglicerato.

E’ un esempio di fosforilazione a

livello del substrato come la

reazione che produce ATP e

acido piruvico.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


La fase di recupero dell’energia:

Conversione della gliceraldeide

3-fosfato in 1-3bifosfoglicerato.

L’ossidazione del gruppo aldeidico

della gliceraldeide3-fosfato in un

gruppo carbossilico è accoppiata

all’unione di un Pi,al gruppo

carbossilico appena generato.

La presenza di tale fosfato ad alta energia

permetterà la sintesi dell’ATP nella reazione

successiva.

Sintesi del 3-fosfoglicerato.

E’ un esempio di fosforilazione a

livello del substrato .

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


La fase di recupero dell’energia

Lo spostamento del gruppo fosfato dal

carbonio 3 al carbonio 2 del fosfoglicerato ad

opera della fosfoglicerato mutasi è

liberamente reversibile.

La deidratazione del 2-fosfoglicerato da parte

dell’enolasi ridistribuisce l’energia all’interno

della molecola di 2fosfoglicerato

determinando la formazione del

fosfoenolpiruvato(PEP) il quale contiene un

fosfato enolico ad alta energia.

La conversione del PEP in piruvato è

catalizzata dalla piruvato chinasi ed è un

altro esempio di fosforilazione a livello del

substrato.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Idrolisi dell’1,3-bifosfoglicerato.

Questa ionizzazione e le strutture di risonanza rendono possibile la stabilizzazione

dei prodotti della reazione idrolitica.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Ingresso del glicogeno,dell’amido,dei disaccaridi e degli esosi nella fase

preparatoria della glicolisi

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Idrolisi del fosfoenolpiruvato(PEP).

Questa reazione catalizzata dalla piruvato chinasi è seguita dalla tautomerizzazione

spontanea del prodotto,il piruvato.

La tautomerizzazione non è possibile nel fosfoenol piruvato e quindi il prodotto

dell’idrolisi è più stabile del reagente.Si ha anche una stabilizzazione per

risonanza del P.

La produzione di P ad alta energia è utilizzato per sintetizzare ATP(è accoppiata

direttamente all’ ossidazione di un substrato).Fosforilazione a livello del substrato.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Sintesi della glicolisi anaerobica

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Confronto tra le reazioni della via

glicolitica e della via

gluconeogenetica.

Le reazioni della glicolisi sono

illustrate in rosso,quelle della

via gluconeogenetica in blu.

Sono mostrati anche i

principali siti di regolazione

della gluconeogenesi.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


L’effetto dell’insulina e del

glucagone sulla sintesi

degli enzimi chiave della

glicolisi epatica.

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006


Una sintesi dei destini metabolici

del piruvato

D. L. Nelson, M. M. Cox, I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli Editore S.p.A. Copyright © 2006

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!