73 Metabolismul Gl

8/13/2019 73 Metabolismul Gl

1/129

Metabolismul glucidelor


2/129

n alimentaie glucidele sunt reprezentate de:polizaharide (60%), dizaharide (30)% i

monozaharide.Monozaharidele pot fi absorbite ca atare, dii

polizaharidele se supun n prealabil hidrolizei.

n cavitatea bucala amilaza salivar iniiazdigestia glucidelor, care va continua n stomac, aici

enzima este protejat un anumit timp de amidonul

ngerat.


3/129

n stomac polizaharidele se transform n

proporie 35 48 %.Amilaza salivar la nou-nscui are rol importantla insuficiena secreiei de amilaz pancreatic, dealt fel ca i la bolnavii de pancreatit cronic.

n intestin continu hidroliza glucidelor subaciunea amilazei pancreatice pn la: maltoz,maltotrioz i dextrine.


4/129

Digestia are loc n marginea n perie a

membranei enterocitale, enzimele nu sunt

secretate n sucul intestinal.

Maltoza, maltotrioza, dextrinele, dizaharidelengerate strbat prin difuzie membranele

enterocitelor, unde se va desvri digestia.

Exist 7 dizaharidaze care desvresc digestia -complexele: sucraza-izomaltaza, maltaza-

glicoamilaza, lactaza-florizin hidrolaza itrehalaza.


5/129

dextrinele sunt scindate de 1,6glucozidaza

(dextrinaza).Trehalaza hidrolizeaz trehaloza dizaharid rarntlnit n alimentaie.

Glucozidazele prezint adaptare n funcie deregimul alimentarlactaza este activ la nou-nscui i dispare dup ntreruperea regimului dealimentare.


6/129


7/129

Fosforilarea este stimulat de vitaminele B1, C,metionina i hormonii suprarenali.

Transportorul leag n locuri separate glucozai Na+, glucoza prsete celula prin difuziefacilitat, Na+este expulzat contra gradientuluide concentraie prin intervenia enzimeiNa+/K+ATP-aza.

Anabaena inhib enzima i respectivtransportul glucozei.


8/129


9/129

Monozaharidele ajung prin vena port la ficat.

O parte se transform prin gliconeogenez nglicogen, iar alta (doar glucoza) trece ncirculaie.

Galactoza i fructoza sunt transformate nglucoz.


10/129

Glucoza sanguin este utilizat pentru:

necesiti energetice;

transformare la nivelul muchilor n glicogen.


11/129

Absorbia glucidelor depinde de prezena:

Amilazei i a unei funcii pancreatice normale.

Dizaharidazelor la nivelul enterocitului.

Mucoasei intestinale normale cu mecanisme detransport active normale.


12/129


13/129

Fixarea glucozei pe faa extracelular amembranei determin o modificare

conformaional a proteinei transportatoare,facilitnd trecerea i eliberarea glucozei ninteriorul celulei.

Exprimarea genetic a Glu T este dependent detipul de esut i se deosebesc ntre ei prinafinitatea pentru glucoz, exprimat prin Km.


14/129

Tipurile de transportatori Glu T:

a) GluT 1sunt prepondereni la nivelul eritrocitelor,

placentei; Km 1 mmol, concentraie inferioarcelei de glicemie, favoriznd intrarea glucozei ncelule, chiar n condiii de hipoglicemie, nperioadele dintre mese.

b) GluT 2sunt prepondereni n ficat i pancreas,Km se cuprinde ntre 1520 mmol, concentraiesuperioar celei de glicemie postprandial, ceeace determin intrarea rapid a glucozei provenite

din absorbia intestinal n hepatocite, n condiiide hiperglicemie; n caz contrar, n situaii dehipoglicemie ptrunderea glucozei n hepatociteeste minim.


15/129

c) GluT 3sunt prepondereni la nivelulencefalului, placentei i au acelai caracteristici

ca i GluT 1;d) GluT 4sunt prepondereni la nivelul esutului

adipos i muscular; Km 5 mmol, valoare

apropiat de cea a glicemiei; sinteza iafinitatea lor pentru glucoz este reglat dectre insulin;

e) GluT 5sunt prezeni n special la nivelulepiteliului intestinal, unde intervin i ntransportul fructozei.


16/129

Reglarea exprimrii i afinitii

transportatorilor:

Este asigurat de insulin;

Sensibilitatea la insulin este variabil n

dependen de esuturi:

n ficat GluT 2sunt numeroi i aparentindependeni fa de concentraia insulinei

plasmatice; randamentul funcionrii lor este mrit,nct concentraiile extra- i intracelulare aleglucozei se echilibreaz aproape instantaneu;


17/129

n esutul adipos i muscular GluT 4suntdependeni de insulin,care stimuleaz sinteza

i afinitatea lor pentru glucoz, acesta fiindunul din cele mai importante mecanisme de

reglare a metabolismului glucidic, deoarece

transportorul intracelular al glucozei constituieetapa limitat de vitez a metabolizrii sale naceste esuturi.


18/129

Patologiile medicale:

Malabsorbia glucidelorcauzat de deficienele

dizaharidazelor de la nivelul marginii de perie aenterocitelor; cel mai frecvent fiind deficitul

ereditar al lactazei, manifestat prin intoleran la

lactoz i la nou-nscui prin diaree n urmaingestiei de lapte.

Malabsorbia congenital a glucozei i galactozei

exprimat prin diaree sever, care poate cauzamoartea prin deshidratare. Patologie cauzat dedeficitul co-transportatorului glucoz-Na+.


19/129

O

O UDP

CH2OH

H

H

H

HHOH

OH

HOO

CH2OH

HH

H

HHOH

HO OH

NH

C O

CH3

+

UDP-D-galactoza

N-Acetil-D-glucozamina

UDPgalactozil-

transferaza

O

CH2OH

H

H

HH

HOH

HO O

CH2OH

H

H

HHOH

OH

NH

C O

H

O

OH

CH3

D-Galactozil-N-acetil-D-glucozamina

Glicoproteina

esuturile necapabile de lactaie


20/129

Glanda mamar n perioada de lactaie

O

O UDP

CH2OH

H

H

HH

H

OH

OH

HOO

CH2OH

H

H

H

H

H

OHHO

OH

+

UDP-D-galactoza D-glucoza

UDP

galactozil-

transferaza

O

CH2OH

H

H

HH

HOH

HO

O

CH2OH

H

HHOH

OHH

OH

O

alfa-lactalbumina

lactoz sintaza

OH

H OH

D-Lactoza


21/129

Insulinorezistena perifericevideniat lanivelul celulelor musculare, unde GluT 4

rspund deficitar la secreia de insulin, ca

urmare membranele celulare devin puinpermiabile pentru glucoz, degradarea eiintracelular fiind diminuat.


22/129

Metabolismul glicogenului

Glicogenulprincipala form de depozitare a

glucozei la mamifere; virtual este prezent nfiecare celul, fiind mai abundent n muchi ificat.

n muchieste depozitat sub form de granule(-particule) n citozol i R.E., n ficat totalitateade -particule formeaz -particule vizibile la

microscopul electronic.Greutatea molecular medie a glicogenului este

de cteva milioane Da (10.00050.000 resturide glucoz pe molecul).


23/129

Granulele depozitate conin enzime necesare

sintezei, degradrii i reglrii acestor ci.Coninutul glicogenului hepatic este dependentde disponibilitatea glucozei i a precursorilor n

gluconeogenez. Ficatul este responsabil demeninerea nivelelor glucozei n snge.

Glicogenul muscular difer mai puinla

semnalele regimului alimentar, dar estedependent de ritmul contraciilor musculare.


24/129

Glicogeneza i glicogenoliza sunt cimetabolice separate care au numai o enzim ncomunfosfoglucomutaza.

Sinteza i degradarea glicogenului sunt reglatereciprocstimularea uneia inhib alta, viteza

sintezei este invers proporional cudegradarea lui.


25/129

Mecanismul general de control estefosforilare/defosforilare sau dependent de

efectorii alosterici (glucoza, Glu-6-P i

nucleotidele: ATP, ADP, AMP, UDP).Reglarea metabolizmului glicogenului n ficat imuchi este diferit, care e dependent dereceptorii respectivi.


26/129

Glicogenina

Tyr194

UDP-glucoza

UDP

Protein-tirozin-

glicoziltransferaza

(glicogenina)

1


27/129

Glicogen sintaza2

Glicogenina


28/129

UDP-glucoza

UDP

3

Glicogenina

Glicogen sintaza


29/129

UDP-glucoza

UDP

4Glicogen sintaza


30/129

UDP-glucoza

UDP

Glicogen sintaza,

enzima de ramificare

a glicogenului

5


31/129

...

...

...

Particule de glicogen

Glicogen sintaza


32/129

Muchii:Glicogenul este combustibil pentru metabolismulanaerobic n explozia contraciei musculare.

De altfel i epinefrina semnaleaz o necesitate nactivitatea muscular.Glicogenul din muchi nu este o surs de glucoz

pentru alte esuturi i nu e sensibil la nivelulglucozei n snge.GS muscular (340 kDa) tetramer cu subunitiidentice care exist n cteva forme. GS A n

forma activ defosforilat conine cel puin 9resturi de serin la extremitile moleculei carepot fi fosforilate de PK.

Legtura (16)


33/129

o o o o o

o o o

Terminaii nereductoareLegtura (1 6)

Glicogen

Gli cogen fosfori laza

Molecule de glucoz 1-fosfat Activitate transferazic a enzimeice hidrolizeaz structura ramificat

Pi


34/129

Activitate (16) glucozidazic

a enzimei ce hidrolizeaz

structura ramificat Glucoz

Polimer (14) neramificat;

substrat pentru viitoarea aciune fosforilazic

H2O


35/129

GF este reglat de fosforilaz kinaza care

converteaz forma dimeric prin intermediulMg2+i fosforilrii a dou resturi de Ser nforma activ.

Fosforilaz kinaza este un hexadecamer care are

4 subuniti diferite:

1)(Mm 145 kDa) sau (Mm 133 kDa);

2)(Mm 128 kDa);3)(Mm 44,700 Da);

4)(Mm 16,000 Da).


36/129

Prezena subunitii sau depinde de esut;Stoichiometria este 4(sau 4)444.Activitatea FK are o cerin absolut pentruCa2+, care se leag de subunitatea .


37/129

Secvena de aminoacizi a acestei subunitieste aproape identic cu cea a calmodulinei,cu patru situsuri de legare a calciului.

Dar spre deosebire de calmodulin,subunitatea este parte integr a enzimei i nudisociaz n absena Ca2+.

Metabolismului glicogenului n muchi


38/129

Metabolismului glicogenului n muchi


39/129


40/129

Insulina regleaz metabolismul glicogenului nmuchi, ultimul este un loc major al absorbiei

glucozei insulino-dependente; ce este mediatde GluT 4.

Fixarea insulinei de receptor iniiaz cascada

de reacii fosforilare/defosforilare.


41/129

Reglarea metabolismului glicogenului n ficat:

El este rezerva imediat de Glu pentru alte

esuturi metabolismul crora este dependentde meninerea concentraiei de glucoz nsnge.

GluT 2 nu este reglat de insulin concentraiaGlu n snge i hepatocite sunt egale.

n perioadele de foame (post n ajun), exerciii

fizice moderate, stresul, ocul hipovolemiceste stimulat glicogenoliza.


42/129

La foame ndelungat gluconeogeneza menineconcentraia glucozei n snge.

n timpul realimentrii rezervele de glicogen suntrestabilite prin G-6-P obinut n gluconeogenez(AA, glicerol, propionat).

Regleaz fenomenele glucagonul, vasopresina,angiotensina II, adrenalina.


43/129

Controlul strii fosforilare/defosforilare este

mediat de Ca2+, cAMP, concentraia glucozei.Creterea postprandial a Glu n sngecontribuie la inhibarea glicogenolizei i

activarea sintezei.


44/129

Bolile dedepozitare aglicogenului


45/129

I.Boala von Gierke(glicogenoza hepatorenal):

Tip A

deficien de glucozo-6-fosfataz n ficat,intestin i rinichi;

structura glicogenului este normal;

hipoglicemie cauzat hormonal, cetoz;

galactoza i fructoza nu sunt convertite laglucoz.

Tip B

deficiena transportorului glucozo-6-fosfatuluin membrana microzomal a hepatocitului;


cl inic identic cu tipul A.

Ti C


46/129

Tip C

deficiena transportului fosfatului n membrana

microzomal a hepatocitului; structura glicogenului este normal;


Tip D

deficiena transportorului GluT 7




47/129


48/129


49/129

IV.Maladia Andersen (deficiena de ramificare,

amilopectinoz):

deficiena enzimei de ramifiere (1,41,6)-transglucozilazei;

structura glicogenului este anormal: lan

foarte lung intern i neramificat extern;

boal rar, dificil de recunoscut;

depozitarea glicogenului anormal;

progreseaz ciroza hepatic i evoluia este

fatal pn la vrsta de 20 ani.


50/129

V.Boala McArdle:

deficiena glicogen fosforilazei musculare

(miofosforilaz);


coninut mrit a glicogenului muscular (2,5-4,1%, n norm 0,2-0,9%);

nivel sczut n snge a lactatului i piruvatului

dup exerciii, scderea pH-ului nu are loc.


51/129

mioglobinurie dup exerciii intense,slbiciune temporar i crampe ale muchilor

scheletali;

rspuns hiperglicemic normal la epinefrin

(datorit enzimei hepatice normale);

pronostic bun.


52/129

VI.Boala Hers:

deficiena glicogen fosforilazei hepatice

(hepatofosforilaza);


este o form atenuat a afeciunii von Gierke;

hepatomegalie glicogenic;

hipoglicemie i cetoz blnd.


53/129

VII.Maladia Tarui:

insuficiena fosfofructokinazei musculare;


tablou cl inic similar cu maladia McArdle;

sunt afectate i eritrocitele ce determin ohemoliz intens;

are loc acumularea lactatului;

nu este complet clar de ce acest defect rezultprin creterea depozitrii glicogenului.


54/129

VIII.Glicogenoza de tip VIII:

reducerea activrii fosforilazei n hepatocite

i leucocite;


hepatomegalie, creterea depozitrii

glicogenului hepatic;

etiologie neclar.


55/129

Deficitul de glicogen sintaz

se caracterizeaz prin: hipoglicemie,

amplificarea cetogenezei, retard de cretere,

deces precoce;

Deficitul de fosforilaz kinaz

(glicogenoz de tip IX) i deficitul de

proteinkinaz (glicogenoza de tip X)

se caracterizeaz prin hipoglicemie i

hepatomegalie.


56/129

Majoritatea glicogenozelor sunt afeciuniereditare ce duc la acumularea glicogenului

n esuturi i afectarea metabolismului

glucidic, cu generarea simptomelor clinice

ca: hepatomegalie, hipoglicemie, hipotonie

muscular, deficit energetic n caz de efort

fizic.

Glicoliza (Calea Embden Mejerhof)


57/129

Glucoza

Glucoza6 fosfat

2

Fructoza6 fosfat

Glicoliza (Calea Embden-Mejerhof)

OH

OH

OHH

HOH

H

OH

H1

23

4

5

6

CH2HO

O

HO

H

OH

CH2 OH

OH

H

H

CH2OP

OH

OH

OHH

HOH

H

OH

H1

23

4

5

6

CH2OP

ATP

ADP

1

Fructoza 6 fosfat O CH2 OHCH2OP


58/129

Fructoza6 fosfat OHO

H

OH

2

OH

H

H

CH2O

ATP

ADP

3

O

HO

H

OH

CH2 O

OH

H

H

CH2OP P

Fructoza1,6 bifosfat

Gliceraldehida3 fosfat

+

Dihidroxiaceton fosfat

4

P O CH2 CH C

O

HOH

P O CH2 C

O

CH2OH

5

5


59/129

P O CH2 CH C

O

HOH

Gliceraldehid 3fosfat (2)

1,3Bifosfoglicerat (2)

3Fosfoglicerat (2)

2 Pi

2 NADH+

2 NADH + H+

6

P O CH2 CH C

O

OHO P

2 ADP

2 ATP

7

P O CH2 CH C

O

OH O-

8 O


60/129

2Fosfoglicerat (2)

Fosfoenolpiruvat (2)

Piruvat

8CH2 C

O

O-O

P

CH

OH

2 H2O

9

CH2 C

O

O-O

P

CH

2 ADP

2 ATP

10

CH2 C

O

O-

C

O


61/129


62/129

Dar totui nivelul insulinei sintetizat este multdiminuat ca urmare a deficitului energetic la

nivelul beta celulelor din pancreas.

n ficat se diminueaz glicogenogeneza i seamplific gluconeogeneza, ca rspuns lamicorarea glicolizei.


63/129

Deficitul piruvat kinazei:

Blocheaz fluxul intermediarilor la nivelulglicolizei.

Clinic apar anemii hemolitice ereditare,

datorit imposibilitii desfurrii glicolizei neritrocite.


64/129

Enolaza:

Este inhibat sub aciunea florurei de sodiu,care acioneaz ca inhibitor competitiv,blocnd glicoliza i producerea acidului lactic

n hematii. Efectul inhibitor se datoreazformrii unui complex ntre P, Mg2+, NaF.


65/129

Deficitul piruvat dehidrogenazei sau blocarea

lanului respirator mitocondrial:

Antreneaz acumularea excesiv a aciduluipiruvic cu genez glicolitic, care va ficonvertit n acid lacticcu apariia acidozeirespective, primar sau secundar.


66/129

Deficitul ereditar a LDH:

Cauzeaz apariia unor miopatii metabolice,manifestate prin reducerea nivelului seric al

lactatului i intoleran la efort fizic.


67/129

Distribuia izoenzimelor tisulare ale LDH:

LDH1i LDH2sunt principalele izoforme ninim, rinichi, creier i eritrocite.

LDH3i LDH4predominante n glandeleendocrine, splin, timus, leucocite i trombocite;

LDH4i LDH5preponderent se afl n ficat imuchii scheletici.


68/129


69/129

Infarctul pulmonar:Se majoreaz LDH2i LDH3.

Afeciuni ale ficatului i muchilor:

Se depistez valori majore ale LDH5.


70/129

HO C

O

O-+CH3 C

O

C

O

O-

ATP

ADP + Pi

Oxaloacetat

Bicarbonat Piruvat

piruvat

carboxilaza

Oxaloacetat


71/129

C

O

O-

CH2 C

O

O

-O

C

+

Guanozina O

O

P

O-

O P

O-

O

P

O-

O

O

O-

GTP

GDP

CO2

CH2 C COO-

O PO32-

Fosfoenolpiruvat

FEP

carboxikinaza


72/129

Acidoza lactic primar:

Sindrom metabolic caracterizat prin acumularea

acidului lactic n snge (valori mai mari de 5

mmol/L), concomitent cu scderea pH-uluisanguin sub 7.2.


73/129

Cauzele apariiei acidozei lactice:

deficit ereditar al PDH sau carena vitamineiB1;

imposibilitatea regenerrii formei oxidate acoenzimei NAD+la nivelul LRmt prin dificitul

unei componente sau blocarea FO;

producerea excesiv de NADH (intoxicaie cualcool);


74/129

deficitul enzimelor gluconeogenezei (piruvat

carboxilaza, glucozo-6-fosfataza);

accelerarea glicolizei anaerobe (efort fizic

prelungit);

P d if i d


75/129

Preponderent se manifest n perioadaneonatal, se caracterizeaz prin deficit

energetic tisular n special n organele cuactivitate metabolic intens (insuficienhepatorenal, encefalopatie metabolic).

Tratamentul vizeaz administrarea substanelornutritive de natur lipidic a cror oxidare esteindependent de CPDH.


76/129

Acidoza lactic secundar:Se ntlnete n situaiile caracterizate prinhipoxie sau anoxie prelungit (oc, hipoperfizie,

insuficien cardiovascular).n carenele de vitamin B1.


77/129

GluconeogenezaAlanina

Piruvat


78/129

Gluconeogeneza

Alanina Piruvat

CO2ATP

ADP

Oxaloacetat

NADH

NAD+

Malat

Malat

MITOCONDRIE

NADH

NAD+

Oxaloacetat

GTP

GDP

CO2

Fosfoenolpiruvat

ADP

ATP


79/129

Fructoza 6 fosfat


80/129

Fructoza 6 - fosfat

Glucoza 6 - fosfat

Glucoza

PiATP

ADP

Glucoza 1 - fosfat

Glicogen

UTP

UDP

Gluconeogeneza:


81/129

g

Glucombustibil predominant pentru celulele

dependente de metabolismul anaerob, lipsite demitocondrii i esuturi (creier) care n modnormal nu pot folosi alt combustibil metabolic.

Creierul nu poate utiliza acizii grai, deoarece eisunt fixai de albumina seric i nu trec prinbariera hematoencefalic.

C ii t i i t b tibili lt ti i


82/129

Corpii cetonici sunt combustibili alternativi.

Coninutul de glicogen n creier este mic n

comparaie cu necesitile lui gluconeogeneza este un proces esenial pentrusupravieuire.

Gluconeogeneza micorat duce lahipoglicemie, cu o daun ireversibil pentrucreier, nivelul de glucoz mai jos dect 2,2

mmol/L la aduli, i 1,7 la nou-nscuireprezint o hipoglicemie sever.


83/129

Un nivel sczut de glucoz este rezultatul:

Utilizrii glucozei sau producerii ei sczute, sau aambelor cauze.

Utilizarea mrit apare n hiperinsulinemie

secundar.La o nsrcinat diabetic, hiperglicemia mamei

duce la hiperglicemia ftului, care cauzeaz

hiperinsulinemie neonatal a ftului.


84/129

Insuficiena de glucocorticoizi, glucagon sauhormonului de cretere i a maladiei severe a

ficatului pot produce hipoglicemie, graiemicorrii gluconeogenezei.

Consumul de alcool poate fi cauza hipoglicemiei,

acetaldehida format inhib fosforilareaoxidativ, promoveaz glicoliza i inhibgluconeogeneza; hipoglicemie i acidoza lactic

sunt trsturi caracteristice a alcoolismuluicronic.


85/129


86/129

Clinic se depistez hipoglicemie, acidoz lactic,hipotonie, hepatomegalie.

Tratamentul este simptomatic, de susinere.

Deficiena F-1,6-DP motenit autosomal recesivafecteaz sever gluconeogeneza cauzndhipoglicemie, cetoz i acidoz lactic.


87/129

Deficitul G-6-P-aza, enzim comungluconeogenezei i glicogenolizei este

responsabil de boala von Gierke.Acumularea de G-6-P are ca consecin sintezaexcesiv a glicogenului n ficat i rinichi,

activarea untului pentozofosfat cu producereamasiv de R-5-P, i implicit de nucleotidepurinice avnd n consecin hiperuricemia.


88/129

Reglarea hormonal a


89/129

nivelului glucozei n snge:

Un rol unic i aparine insulinei hormon cefaciliteaz depozitarea tuturor tipurilor de bazale substanelor energetice.

Este unicul hormon secreia cruia estedependent de nivelul glucozei sanguine.

Toi ceilali hormoni necesit ca excitani o

hipoglicemie vdit sau intercalarea semnalelorde tipul stresului, raiei alimentare proteice,efortului fizic.

Adrenalina, glucagonul, cortizolul,


90/129

, g g , ,

somatotropina, tiroxinaaccelereaz utilizareade energie, mresc nivelul glucozei prinurmtoarele mecanisme:

glucagonul amplific glicogenoliza igluconeogeneza;

cortizolul faciliteaz gluconeogeneza iblocheaz absorbia glucozei;


91/129

catecolaminele favorizez glicogenoliza iblochez absorbia glucozei;

somatotropina inhib absorbia glucozei;


92/129

Patologii medicale:

Insulinorezistena perifericsindrombiochimic caracterizat prin creterea marcat asintezei de insulin n pofida unui nivel normalal glicemiei, cauzat de unele mutaii ale genei cecodific receptorul de insulin; apareimposibilitatea transmiterii intracelulare amesajului hormonal.

Aceast categorie include diverse afeciuni


93/129

Aceast categorie include diverse afeciuniereditare cum ar fi: diabetul lipoatrofic infantil,

diferite forme de obezitate, sindromulDonahue (dismorfism facial, caexie, retardmintal, hipotrofie statural) sau diverse

tulburri endocrine. O mutaie la nivelul situsului de scindare aprecursorului insulinei genereaz creterea

marcat a proinsulinei n circulaie, ndetrimentul insulinei active.

Diabetul zaharatsunt descrise mai multe tipuri:


94/129

Tip Iinsulinodependent: este cauzat de deficitulinsulinei, consecina unor mecanisme autoimune(este depistat prezena anticorpilor anticelulei );boala debuteaz timpuriu, se manifest prindeficitul total a insulinei, concomitent cu

degenerarea marcat a celulelor .

Tip IInon-insulinodependentafeciunemultifactorial, relativ frecvent este asociat

frecvent cu obezitate, insulinorezistena periferici perturbarea metabolismului lipidic.

Tip MODY - 2o afeciune ereditar


95/129

monogenic provocat de deficitul glucokinazei;se observ diminuarea glicolizei i aglicogenogenezei n ficat, ceea ce determinactivarea gluconeogenezei.

Secundarse desemneaz n pancreatite cronicesau n alte afeciuni care lizeaz integritateapancreasului.

Secundar cu exces de hormoni hiperglicemici


96/129

n afeciunile endocrine, caracterizate prinhipersecreia de catecolamine, cortizol,somatotropina; aceste sindroame sunt nsoitede insulinorezisten periferic.

Gestaionaldebuteaz pe parcursul sarcinii ipoate evalua spre instalarea diabetului zaharat,

reducerea toleranei la glucoz.


97/129

C O


98/129

HCOH

HOCH

HCOH

HC

CH2OPO32-

O

C O

6Fosfo-Glucono--Lacton

H2O

Mg2+lactonaz

C

O-O


99/129

HCOH

HCOH

HOCH

HCOH

CH2OPO32-

C

6Fosfo-Gluconat

NADP+

NADPH + H+

CO2

Mg2+

6fosfogluconat

dehidrogenaz

CH OH CHO


100/129

HCOH

HCOH

CH2OPO32-

C O

CH2OH

HCOH

HCOH

CH2OPO32-

CHO

HCOH

DRibulozo-5-fosfat DRibozo-5-fosfat

Fosfopentoz izomeraz


101/129

reaciile nonoxidative ale cii pentozofosfat

Xiluloza 5-fosfat

Sedoheptuloza 7-fosfat

Gliceraldehida 3-fosfat Eritroza 4-fosfat

Xiluloza 5-fosfat Gliceraldehida 3-fosfat

Fructoza 6-fosfat

Glucoza 6-fosfatFructoza 6-fosfatRiboza 5-fosfat

trancetolaza transaldolaza

trancetolaza

fosfohexoz

izomeraza

fr uctoza 1,6-

bifosfataza

aldolaza

tr ioza fosfat

izomeraza

HMS i l l l ii l l i


102/129

HMS i celulele roii ale sngelui:

untul este foarte activ n eritrocite.NADPH format protejeaz AGN de interaciuneaanormal cu O2(n membran) i asigur gradulde oxidare a Fe2+n Hb.

La insuficiena de G-6-P-DH apare o hemolizpatologic, determinat de gradul mic de reducerea glutationului; n consecin eritrocitele suntexpuse la efectele nocive ale radicalilor liberi.

Deosebit de activ este untul n celulelef it d l li b t iil i


103/129

fagocitare unde are loc liza bacteriilor icelulelor anormale.

NADPH + 2O2 2O2-+NADP++ H+

Enzima este o NADP-oxidaz; n fagolizozomianionul superoxid genereaz spontan H2O2,

substrat pentru mieloperoxidaz, prezent ngranulele neutrofile primare, n prezenametalelor H2O2i anionul superoxid va generaradicalul hidroxil i oxigenul singlet (O2).

2O2- + 2H+ H2O2+ O2 (SOD)

O2- + H2O2 O2+ OH- + OH


104/129

Radicalul hidroxil (OH) este foarte activ i va

oxida diferite molecule.untul din eritrocite este singura surs deNADPH.

Intr n componena glutation reductazei undeelectronul se transfer de la NADPH la FAD, apoila punile disulfidice n subunitate i apoi peglutationul oxidat.

GR reprezint un dimer cu o mas molecular de50 kD Fi b it t t tit it di 3


105/129

50 kDa. Fiecare subunitate este constituit din 3domenii structurale: fixatori de FAD, NADPH i

domeniul intermediar.Relaia GSH/G-S-S-G n condiii normale este500.

GSH joac un rol deosebit n procesele dedetoxicaie, este utilizat n inactivareapotenialului de distrugere a peroxizilor organicii a H2O2, rezultant al aciunii SOD.


106/129

Defectele genetice n activitatea -glutamil


107/129

g gcistein sintazei i glutation sintazei sunt

cauzele anemiilor hemolitice. De asemeneadeficienile nutriionale n riboflavin sauseleniu determin anormaliti n metabolismulglutationului.

O ameliorare parial se obine la utilizareavitaminei E i antioxidanilor.


108/129

Acidul glucuronicO


109/129

O

HOO P

CH2OH

OH

OH

O

O

1

2

3

4

5

6

O N

NH

O

OHHO

P O CH2

O

O- O-

UDP glucoza

H2O

H+

2NAD

+

2NADH +2H+

UDP - glucozo - dehidrogenaza

O

HO

O POH

OH

O

O1

2

3

4

5

6

ON

NH

O

O

OHHO

P O CH2

O

O- O-

UDP glucoronat

COO-

Acidul glucuronic este utilizat la:


110/129

Conjugarea diverilor compui endo- i exogeni

din clasa aminelor, fenolilor, acizilor carboxilici.UDP-glucuronatul este donator de glucoronil n

sinteza polizaharidelor acide (proteoglicaniglicozoaminglicani).

Se conjug cu hormonii tiroidieni nhipertiroidism. La nivel sczut de hormoni areloc hidroliza acestor compui cu eliberareahormonilor activi.


111/129


112/129

Imaturitatea sau deficienele genetice ale acestor

enzime duc la perturbarea proceselor dedetoxifiere.

Cnd necesitile organismului n acid glucuronic

sunt satisfcute, metabolizarea lui conduce la D-xiluloz, substrat al HMS.

Maladia ereditar -pentozuria esenialsed t i ibilitii i i L D


113/129

datorez imposibilitii conversiei L- n D-xiluloz, ca rezultat al absenei enzimei L-xilitol-DHNADPd, cu eliminarea n urin aL-xilulozei, conform reaciilor:

Acidul glucuronic + NADPH + H+ Acidul L-gulonic + NADP+

Acidul gulonic + NAD+ Acidul 3-ceto-L-gulonic + NADH + H+

Acidul 3-ceto-L-gulonic L-xiluloz + CO2

L-xiluloza D-xiluloza

La animale, cu excepia maimuelor


114/129

antropoide, cobaiul i omului, acidul L-gulonic

poate fi convertit n acid ascorbic.Incapacitatea de a sintetiza ascorbatul

(vitamina C) se datoreaz lipsei ereditare a

gulonolacton-oxidazei.

O

CH2OH

HH

HHOH

UDP-glucoza


115/129

O UDP

H OH

HO

2NAD

+

+ H2O

2NADH + 3H+

O

O UDP

COO-

H

H

H

HHOH

OH

HO

H2O

UDP

UDP-glucoz dehidrogenaza

UDP-D-glucuronat

Inseria glucoronatului

n glicozaminoglicani aa ca

hialuronatul, condroitin sulfatul

Glucuronidarea

medicamentelor,

toxinelor

Sinteza

vitaminei C


116/129

COO-

HOCH

HOCH

HCOH

HOCH

CHO

NADPH

+ H+

NADP+

COO-

HOCH

HOCH

HCOH

HOCH

CH2OH

H2O

HOCH

HOCH

HOCH

CH2OH

CO

HC

O2H

HOCH

HOCH

HOCH

CH2OH

CO

HC

O

D-Glucuronat

L-Gulonat

L-Gulonolacton

Acidul ascorbic

(vitamina C)

glucuronat

reductazaaldonolactonaza gulonolacton

oxidaza

CH2OH

GALACTOZA

ATP

ADP

Mg2+galactokinaza


117/129

O

O

CH2OH

H

H

HH

HOH

OH

HO

Galactoza 1-fosfatP

UDP-glucoza galactoza 1-fosfat ur idili ltr ansferaza

UDP-glucoza

O

CH2OH

H

H

HH

HOH

OH

HO

O

P

O

H

N

HN

O

O

H

CH2O

O P-O O-

O

O

H

OHOH

H

O

CH2OH

H

H

H

H

H

OH

OH

HO

O

P

O

H

N

HN

O

O

H

CH2O

O P-O O-

O

O

H

OHOH

H

4

4

UDP- glucoza

UDP- glucoza

GLUCOZA 1-FOSFAT

NAD + UDP-glucoza4-epimeraza

Patologiile medicale:


118/129

La insuficiena enzimeiUDP--glucoz--

galacto-1-P-uridil-transferazaare loc acumularean snge a Gal-1-P; consecinele sunt nefavorabilepentru organism: mrirea ficatului i a altor

organe, cataracta, dereglri mintale; se maiacumuleaz i galactitolulcauza direct acataractei; sufer preponderent copiii, de aceeareducnd sau eliminnd complet laptele din raie,scad simptomele patologice;


119/129

Galactozemiaigalactouriasunt provocate dedeficiena galactokinazei care conduce la

acumularea galactitolului, dac n diet esteprezent galactoza.

Aldozreductaza - enzim prezent n ficat, esutuli l l i l i


120/129

nervos, veziculele seminale, nu este importantdin punct de vedere fiziologic n metabolismul

galactozei dac nivelul galactozei nu este ridicat;

Intolerana la lactozeste de 3 tipuri:

copii prematuri (deficit congenital);

deficitul care apare ca rezultat a nlturriichirurgicale a unei poriuni din intestinul subire;

deficit provocat de lezarea celulelor mucoase


121/129

intestinalecare necesit eliminarea din diet

a sursei majore de galactoz;Organismul poate sintetiza cantitatea suficientde UDP-Gal prin reacia de epimerizare.

Glicogen

Glucoza Glucozo-6-P GluconeogenezaGlucozo-6-fosfataza


122/129

Zaharoza Fructozo-6-P

Fructozo-6-diP

Pi

Fructoza

Pi

Fructozo-1-P

b)ATP

ADP

Dihidroxiaceton-P

Gliceraldehida

a)Aldolaza B

Fructokinaza

Fosfogluco-izomeraza

Fructozo-1,6-difosfataza

Aldolaza A

NADH + H+

NAD+Alcool dehidrogenaza

Glicerol

ATP

ADPGlicerol kinaza

Glicerol-PFosfogliceride

Triacilgliceroli

Gliceraldehid-3-PATP

ADP

Triozo-P-izomerazaGliceraldehid

kinaza

Glicoliza

PiruvatDihidroxiaceton-P

Triozo-P-izomeraza

Glicerol-Pdehidrogenaza

Patologii medicale:


123/129

Patologii medicale:

Intolerana ereditar la fructozsecaracterizeaz prin absena aldolazei B, careconduce la acumularea intracelular a F-1-P.Ultima inhib Glu-6-P-aza iglicogen fosforilaza

i prin urmare glucoza este depozitat n ficat caester fosforic, ceea ce explic hipoglicemiasever, voma, icterul i hemoragia; poate provoca

insuficiena hepatic.

Fructozuriaeste provocat de deficienadit f t ki i d l


124/129

ereditar a fructokinazei, care conduce laacumularea fructozei n snge.

Deficitul enzimelor responsabile de

interconversia monozaharidelor i de biosintezaglicoproteinelor, se exprim prinsindromuldeficienei carbohidrailordin structuraglicoproteinelor. Afeciuni ereditare care semanifest prin retard de cretere, anomalii

neurologice i afectare multienzimatic.


125/129

O grup de glicoproteine ce conin acid sialict t li il t i l


126/129

sunt prezente n saliva oamenilor sntoi, lapierderea acidului sialic, graie unor enzimesalivare, aceste proteine precipit pe suprafaasmalului dentar, genernd placa dentar -cauza cariei i maladiei paradontale; n condiii

normale acidul sialic nu precipit i prinurmare glicoproteinele salivare protejeazdinii de diferite afeciuni.

n saliv se ntlnesc i polizaharide


127/129

extracelulare de origine bacterian: dextranii

polimeri ai glucozei (-1,6; -1-3 i 1-2) ilevanii (polimeri ai fructozei1,2); acetipolimeri sunt adevrai liani ai plcii dentare,se formeaz pe contulzaharozei, considerat,din acest motiv, cea mai cariogen.

n natur ne mai ntlnim cu un diglucid amigdalina care se afl n migdalele amare n


128/129

amigdalina, care se afl n migdalele amare, nsmburi de piersici, caise, prune.

La hidroliza ei formeaz dou molecule deDglucoz, una de aldehid benzoic iunade acid cianhidric (HCN).


129/129

Date post:	04-Jun-2018
Category:	Documents
Upload:	anastasiababileva
View:	262 times
Download:	0 times

73 Metabolismul Gl

Documents