METABOLISMUL:ASPECTE GENERALE

Tipuri de ci metaboliceDegradarea oxidativ a combustibililor metabolici din diet i din depozitele tisulare (glucoz, acizi grai, aminoacizi)

Stocarea combustibililor metabolici (n perioadele post-prandiale), respectiv mobilizarea rezervelor (n perioadele inter-prandiale)

Biosinteza de molecule biologice avnd diverse roluri structurale i funcionale

Degradarea biomoleculelor cu rol structural sau funcional formare de produi reziduali eliminai ca atare sau dup detoxifiere

Catabolism vs. anabolism

Etapele catabolismului combustibililor biologici

Rolurile diferite ale NADH / FADH2 i NADPH formate n cursul catabolismului

Reglarea cilor metabolice Enzima cheie (reglatorie) catalizeaz etapa limitant de vitez:

este reacia cea mai lent din ntreaga cale metabolic viteza sa determin viteza global a cii

are un caracter ireversibil (fiind puternic exergonic)

este situat n prima parte a cii metabolice

Mecanismele de control: - modificarea activitii sau a cantitii enzimelor cheie ajustarea vitezei reaciei pe care o catalizeaz => modificarea vitezei globale a cii metabolice

Reglarea independent i coordonat a cilor catabolice i anabolice

Mecanisme de reglare enzimaticI. Reglarea activitii moleculelor individuale de enzimReglarea alosteric- metabolii din celul- NADH/NAD+ sau ATP/ADP/AMPReglarea covalent - influenat hormonal

II. Reglarea cantitii enzimelor n celuleInducia i represia - aciuni hormonale (frecvent), uneori metabolii

Tipuri particulare de reglare: Inhibiia feed-backActivarea feed-forward

Reglarea covalent a activitii enzimatice

METABOLISMUL GLUCIDIC

Structura glucidelor - aldoze

Structura glucidelor - cetoze

Ciclizarea glucozei

Ciclizarea fructozei

Tipuri de izomerie la monozaharideIzomeri D i L (enantiomeri)EpimeriAnomeri i

Dizaharide2 monozaharide unite prin legtur O-glicozidic

Polizaharide amidonul

Polizaharide glicogenul

Cile de metabolizare ale glucozei

GLICOLIZA

Glicoliza trsturi generaleScop: eliberarea parial a energiei coninute n molecula glucozei sintez de ATPSe desfoar n toate esuturileLocalizat n citosolPoate funciona att n condiii aerobe, ct i anaerobe

Ptrunderea glucozei n celule: transportorii din familia GLUTGLUT-1 eritrocit i creierGLUT-2 ficat, celulele pancreaticeGLUT-4 esut adipos i muscular (dependeni de insulin)

GLICOLIZA cele dou faze

Cele dou fazeale glicolizei

Formarea glucozo-6-P i metabolismul su ulterior

GLICOLIZA etapa consumatoare de energie

GLICOLIZA etapa generatoare de energie

Glicoliza aerob / anaerob i reoxidarea diferit a NADH

Rezultatele glicolizei aerobeEcuaie global:glucoz + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2 piruvat + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O

Glicoliza anaerob i reacia lactat dehidrogenazeiEcuaie global:glucoz + 2ADP + 2Pi 2 lactat + 2ATP + 2H2O

Importana reaciei LDH:Glicoliza poate funciona i poate genera ATP n condiii anaerobe

Glicoliza importan particular pentruesuturile gluco-dependenteCreier consum energetic substanial satisfcut n cea mai mare parte pe seama glucozei (NU poate degrada acizi grai)

Eritrocit nu are mitocondrii nu poate degrada alte surse de energie (care necesit desfurarea fosforilrii oxidative)

Muchi scheletic n activitate susinut necesar energetic disproporionat fa de aportul de oxigen mare parte din ATP este obinut prin glicoliza anaerob

Alte roluri ale glicolizei

Reglarea glicolizei

Reglarea PFK-1 de ctre F-2,6-P2

Reglarea piruvat kinazei

METABOLISMUL PIRUVATULUI

Ci de metabolizare a piruvatului

Decarboxilarea oxidativ a piruvatului

Complexul piruvat dehidrogenazei (PDH)

Componena complexului PDH

EnzimaCoenzime necesareVitaminele din care provinPiruvat dehidrogenaza (E1)tiamin pirofosfat tiamina (vitamina B1)Dihidrolipoil transacetilaza (E2)acid lipoicacid lipoiccoenzima A acid pantotenicDihidrolipoil dehidrogenaza (E3)FAD riboflavina (vitamina B2)NAD+nicotinamida (vitamina PP)

TPP (tiamin pirofosfat)

Acidul lipoic

Coenzima A

NAD+ FAD

Mecanismul decarboxilrii oxidative a piruvatului

Reglarea activitii complexului PDH (PDC)

BibliografieDavid L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. 5th edition, 2008.Colleen Smith, Allan D. Marks, Michael Lieberman. Marks Basic Medical Biochemistry: A Clinical Approach. 2nd edition, 2004.Robert K Murray, Darryl K. Granner, Peter A. Mayes, Victor W. Rodwell. Harpers Illustrated Biochemistry. 27th edition, 2006. Pamela C. Champe, Richard A Harvey, Denise R. Ferrier. Lippincotts Illustrated Reviews Biochemistry. 4th edition, 2007.Reginald H. Garrett, Charles M. Grisham. Biochemistry. 2nd edition, 1999. Mary K. Campbell, Shawn O. Farrell. Biochemistry. 6th edition, 2007.