glucide 1

Obiectivele:Obiectivele:1.1. Rolul biologic al glucidelor. Clasificarea glucidelor.Rolul biologic al glucidelor. Clasificarea glucidelor.2.2. Monozaharidele. Clasificarea lor. Importanţa şi structura Monozaharidele. Clasificarea lor. Importanţa şi structura

celor mai importante trioze, pentoze şi hexoze.celor mai importante trioze, pentoze şi hexoze.3.3. Structura glucozei (formula deschisă, proecţia Haworth, Structura glucozei (formula deschisă, proecţia Haworth,

conformaţia scaun). D- şi L-glucoza, anomerii şi epimerii conformaţia scaun). D- şi L-glucoza, anomerii şi epimerii glucozei.glucozei.

4.4. Reacţiile chimice importante ale monozaharidelor Reacţiile chimice importante ale monozaharidelor (formarea O- şi N-glicozodelor, derivaţilor fosforilaţi, (formarea O- şi N-glicozodelor, derivaţilor fosforilaţi, aminoglucidelor, acizilor aldonici şi uronici).aminoglucidelor, acizilor aldonici şi uronici).

5.5. Structura şi proprietăţile dizaharidelor (maltozei, lactozei şi Structura şi proprietăţile dizaharidelor (maltozei, lactozei şi zaharozei).zaharozei).

6.6. Structura şi proprietăţile polizaharidelor (amidonului, Structura şi proprietăţile polizaharidelor (amidonului, glicogenului şi celulozei).glicogenului şi celulozei).

7.7. Digestia şi absorbţia glucidelor în tractul gastrointestinal.Digestia şi absorbţia glucidelor în tractul gastrointestinal.8.8. Metabolismul glicogenului (sinteza, mobilizarea, reglarea).Metabolismul glicogenului (sinteza, mobilizarea, reglarea).

GlucideleGlucidele sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor.sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor. Rolul:Rolul:1.1. Energetic- furnizează 50-70% din energia totală care Energetic- furnizează 50-70% din energia totală care

se produce în organismse produce în organism2.2. Structural – sunt elemente constitutive ale Structural – sunt elemente constitutive ale

membranelor biologicemembranelor biologice3.3. Intră în componenmţa AN şi a Co (NAD, FAD, HSCoA)Intră în componenmţa AN şi a Co (NAD, FAD, HSCoA)4.4. De sprijin- formează substanţa fundamentală a De sprijin- formează substanţa fundamentală a

ţesutului conjuţesutului conjunnctiv (condroitinsulfaţii)ctiv (condroitinsulfaţii)5.5. AnticoagulantAnticoagulant - heparina- heparina6.6. Funcţie hidroosmotică şi ionoreglatoare (datorită Funcţie hidroosmotică şi ionoreglatoare (datorită

hidrofilităţii înalte şi sarcinii negative hidrofilităţii înalte şi sarcinii negative heteropolizaharidele acide reţin apa şi cationiiheteropolizaharidele acide reţin apa şi cationii))

7.7. Funcţie protectoare, mecanică (heteropolizaharide)Funcţie protectoare, mecanică (heteropolizaharide)

Clasificare: Clasificare: După comportarea la hidroliză se clasifică în:După comportarea la hidroliză se clasifică în:––oze oze -- monozaharide monozaharide - ozide - oligozaharide şi polizaharide- ozide - oligozaharide şi polizaharide

- Monozaharidele:Monozaharidele:a. după grupele funcţionale: a. după grupele funcţionale: aldoze şi cetozealdoze şi cetozeb. după numărul atomilor de carbon se impart în:b. după numărul atomilor de carbon se impart în: trioze (3C), tetroze (4 C), pentoze (5 C), trioze (3C), tetroze (4 C), pentoze (5 C),

hexoze (6 C) hexoze (6 C) OligozaharideleOligozaharidele

de la 2 pînă la 10 resturi de monozaharidede la 2 pînă la 10 resturi de monozaharide:: di-di- , , tri-tri- , , tetrazaharidetetrazaharide

PolizaharidelePolizaharidelemai mult de 10 resturi de monozaharidemai mult de 10 resturi de monozaharide: : - homohomopolizaharidepolizaharide - formate din monomeri - formate din monomeri

identiciidentici- heteropolizaharideheteropolizaharide- diferiţi monomeri- (a. - diferiţi monomeri- (a.

hialuronic, heparansulfaţii, keratansulfaţii)hialuronic, heparansulfaţii, keratansulfaţii)

Glucide

Monozaharide PolizaharideOligozaharideDi,tri,tetrazaharide

Aldoze CetozeHomopolizaharide Heteropolizaharide

TriozeTetrozePentozeHexoze

MONOMONOZAHARIDELEZAHARIDELE din punct de vedere chimic prezintă din punct de vedere chimic prezintă

aldehido-sau cetoalcooli polivalenţi. aldehido-sau cetoalcooli polivalenţi. Proprietăţi:Proprietăţi:1.1. Substanţe incolore, solideSubstanţe incolore, solide2.2. Uşor solubile în apă, greu solubile în alcool, Uşor solubile în apă, greu solubile în alcool,

insolubile în eter şi cloroforminsolubile în eter şi cloroform3.3. Cristalizează sub formă de cristale albeCristalizează sub formă de cristale albe4.4. Gust dulceGust dulce5.5. Sunt substanţe optic active, datorită Sunt substanţe optic active, datorită

existenţei în molecula sa a atomilor de existenţei în molecula sa a atomilor de carbon asimetricicarbon asimetrici

Toate monozaharidele (exepţie–Toate monozaharidele (exepţie–dihidroxiacetona) conţin în moleculă atomi dihidroxiacetona) conţin în moleculă atomi de carbon asimetrici – pot prezenta mai de carbon asimetrici – pot prezenta mai mulţi mulţi stereoizomeri.stereoizomeri.

n n N=2 N=2 N-nr. izomerilor; n- nr. atomilor de CN-nr. izomerilor; n- nr. atomilor de C

Compuşii care au aceeaşi structură, dar diferă prin configuraţia Compuşii care au aceeaşi structură, dar diferă prin configuraţia spaţială – stereoizomerispaţială – stereoizomeri

Stereoizomerii optici care au aceeaşi formulă şi prezintă aceleaşi Stereoizomerii optici care au aceeaşi formulă şi prezintă aceleaşi proprietăţi fizico-chimice, dar se deosebesc numai prin sensul în proprietăţi fizico-chimice, dar se deosebesc numai prin sensul în care rotesc planul luminii polarizate – care rotesc planul luminii polarizate – enantiomerienantiomeri (se găsesc unul (se găsesc unul faţă de celălalt – ca obiectul faţă de imaginea sa în oglindă). faţă de celălalt – ca obiectul faţă de imaginea sa în oglindă). Convenţional sunt notaţi: D şi LConvenţional sunt notaţi: D şi L

Aldotetrozele conţin 2C acimetrici (CAldotetrozele conţin 2C acimetrici (C*)*)- se prezintă sub forma a - se prezintă sub forma a patru stereoizomeri optici activi care formează 2 perechi de patru stereoizomeri optici activi care formează 2 perechi de enantiomerienantiomeri

Aldopentozele - 3 CAldopentozele - 3 C** - 8stereoizomeri, 4 perechi de enantiomeri; - 8stereoizomeri, 4 perechi de enantiomeri; aldohexozele - 4 Caldohexozele - 4 C** - 16 stereoizomeri- 8 perechi de enantiomeri - 16 stereoizomeri- 8 perechi de enantiomeri

C

D-Glyceraldehyde[(R) - (+) - Glyceraldehyde]

L-Glyceraldehyde[(S) - ( - ) - Glyceraldehyde]

C H

O

C OH

CH2OH

H

C H

O

CH2OH

C HHO

D-glucose L-glucose

C H

O

C OHH

C HHO

CH2OH

C OHH

C OHH

C H

O

CH2OH

C OHH

C HHO

C HHO

C HHO

Stereoizomerii care diferă prin configuraţia Stereoizomerii care diferă prin configuraţia tuturor atomilor de Ctuturor atomilor de C** - - enantiomerienantiomeri

Stereoizomerii care diferă prin configuraţia Stereoizomerii care diferă prin configuraţia a 1, maximum n-1 Ca 1, maximum n-1 C** (din totalul de nr de (din totalul de nr de CC**) - ) - diastereoizomeridiastereoizomeri (care diferă prin (care diferă prin configuraţia unui singur Cconfiguraţia unui singur C** – – epimer)epimer). .

Enantiomerii se deosebesc între ei prinEnantiomerii se deosebesc între ei prin sensul de rotaţie a planului luminii sensul de rotaţie a planului luminii polarizate, polarizate, unghiul de rotaţie fiind acelaşiunghiul de rotaţie fiind acelaşi

Diastereoizomerii se deosebesc între ei Diastereoizomerii se deosebesc între ei prin proprietăţile fizico-chimice, prin proprietăţile fizico-chimice, precum şi prin valoarea unghiului sau precum şi prin valoarea unghiului sau sensul de rotaţie a planului luminii sensul de rotaţie a planului luminii polarizatepolarizate

Compuşii optici se împart în 2 serii: D şi LCompuşii optici se împart în 2 serii: D şi L Monozaharidele care au configuraţia Monozaharidele care au configuraţia

atomului de Catomului de C** cel mai depărtat de gr. cel mai depărtat de gr. carbonil identică cu cea a Ccarbonil identică cu cea a C** din D GA- din D GA- seria D; iar cele avînd configuraţia seria D; iar cele avînd configuraţia aceluiaşi atom de C identică cu cea a C din aceluiaşi atom de C identică cu cea a C din L GA – aparţin seriei LL GA – aparţin seriei L

Un compus al seriei D poate fi levogir (-) Un compus al seriei D poate fi levogir (-) sau dextrogir (+)sau dextrogir (+)

Majoritatea ozelor naturale aparţin seriei DMajoritatea ozelor naturale aparţin seriei D

Structurile ciclice ale monozaharidelorStructurile ciclice ale monozaharidelor Monozaharidele scheletul cărora e compus din 5 şi mai mulţi Monozaharidele scheletul cărora e compus din 5 şi mai mulţi

atomi de C, în soluţie capătă forma de structuri ciclice închise, în atomi de C, în soluţie capătă forma de structuri ciclice închise, în care unele grupe hidroxil interacţionează cu grupa carbonil în care unele grupe hidroxil interacţionează cu grupa carbonil în limita unei şi aceeiaşi molecule.limita unei şi aceeiaşi molecule.

Gruparea hidroxil apărută la fostul carbon carbonilic – Gruparea hidroxil apărută la fostul carbon carbonilic – hidroxil hidroxil semiacetalic sau glicozidic.semiacetalic sau glicozidic.

Monozaharidele, care conţin cicluri de 5atomi de C – furanozice; Monozaharidele, care conţin cicluri de 5atomi de C – furanozice; iar acelea cu 6 atomi de C – piranozice. iar acelea cu 6 atomi de C – piranozice.

Ca urmare a reacţiilor de ciclizare fostul C carbonilic Ca urmare a reacţiilor de ciclizare fostul C carbonilic devine Cdevine C**, adoptînd 2 configuraţii sterice diferite: , adoptînd 2 configuraţii sterice diferite: αα şi şi ββ anomer anomer..

Stereoizomerul care are aceeşi configuraţie la C-1 ca şi Stereoizomerul care are aceeşi configuraţie la C-1 ca şi ultimul Cultimul C** - - αα anomer anomer; de configuraţie contrară al ; de configuraţie contrară al acestor 2 atomi – acestor 2 atomi – ββanomeranomer. .

Proprietăţile chimice ale monozaharidelorProprietăţile chimice ale monozaharidelor Reducerea monozaharidelor- polialcooli (Gl- sorbitol; Reducerea monozaharidelor- polialcooli (Gl- sorbitol;

fructoză- manitol sau sorbitolfructoză- manitol sau sorbitol

Esterificarea ozelor cu acid fosforic – Esterificarea ozelor cu acid fosforic – Gl 6 P; Fr 6 P.Gl 6 P; Fr 6 P.

Formarea glicozidelor - (gr OH Formarea glicozidelor - (gr OH formează oxigen-eteri cu alţi formează oxigen-eteri cu alţi compuşi care conţin gr OH (de ex compuşi care conţin gr OH (de ex alcooli)alcooli)

DizaharideleDizaharidele Maltoza – 2 mol. de Maltoza – 2 mol. de αα glucopiranoze - leg. glucopiranoze - leg.

1,4 glicozidică1,4 glicozidică Zaharoza – Zaharoza – αα glucopiranoză+ glucopiranoză+ββ

fructofuranoză – leg. fructofuranoză – leg. α α 11- - ββ22 glicozidică glicozidică Lactoza – Lactoza – ββgalactopiranoză + galactopiranoză + αα

glucopiranoză glucopiranoză

POLIPOLIZZAHARIDELEAHARIDELE Homopolizaharidele: amidonul, glicogenul, celuloza -conţin unităţi Homopolizaharidele: amidonul, glicogenul, celuloza -conţin unităţi

monozaharidice repetetivemonozaharidice repetetive AmidonulAmidonul- de origine vegetală,reprezintă rezerva glucidică - de origine vegetală,reprezintă rezerva glucidică

principală. E constituit din 2 componente:principală. E constituit din 2 componente:

- amiloza (20%) – resturi de Gl, legate prin leg 1,4 glicozidice- amiloza (20%) – resturi de Gl, legate prin leg 1,4 glicozidice

- amilopectina (80%) – resturile de Gl se leagă prin leg. 1,6 glicozidice - amilopectina (80%) – resturile de Gl se leagă prin leg. 1,6 glicozidice

- Amiloza:Amiloza:

1.1. Masa molec a amilozei este de la mii la jumătate de Masa molec a amilozei este de la mii la jumătate de mlnmln.. 2.2. Formează micelii hidratate care dau cu iodul o coloraţie Formează micelii hidratate care dau cu iodul o coloraţie

albastrăalbastră

3.3. Configuraţia spaţială- Configuraţia spaţială- αα helix, pasul cuprinde 4-5 resturi de helix, pasul cuprinde 4-5 resturi de glicozilglicozil

- Amilopectina:Amilopectina:

1.1. Mm –este de ordinul zecilor şi sutelor de mlnMm –este de ordinul zecilor şi sutelor de mln

2.2. Formează sol. coloidale care dau cu iodul o coloraţie roşieFormează sol. coloidale care dau cu iodul o coloraţie roşie

3.3. Prezintă ramificări. Punctele de ramificări apar după 16 Prezintă ramificări. Punctele de ramificări apar după 16 radicali de Gl în lanţul exterior şi după 10 radicali de Gl – în radicali de Gl în lanţul exterior şi după 10 radicali de Gl – în cel interiorcel interior

GlicogenulGlicogenul de origine animalăde origine animală reprezintă forma de depozitare a Gl în organismul umanreprezintă forma de depozitare a Gl în organismul uman localizat în ţesutul muscular şi ficatlocalizat în ţesutul muscular şi ficat după structură se aseamănă cu amilopectina, dar are un grad de după structură se aseamănă cu amilopectina, dar are un grad de

ramificare mai mare – ramificaţiile exterioare –apar după 6-7 ramificare mai mare – ramificaţiile exterioare –apar după 6-7 resturi de Gl; iar cele interioare – după 3-5 unităţi de Glresturi de Gl; iar cele interioare – după 3-5 unităţi de Gl

În apă formează sol. coloidale, care cu iodul dau o coloraţie brun În apă formează sol. coloidale, care cu iodul dau o coloraţie brun roşcatăroşcată

Mm – este de ordinul mlnMm – este de ordinul mln

H O

OH

H

OHH

OH

CH 2OH

HO H

H

OHH

OH

CH 2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH 2

HH H O

H

OHH

OH

CH 2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH 2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH 2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH 2OH

HH

O1

OH

3

4

5

2

glycogen

CelulozaCeluloza polizaharid structural în lumea polizaharid structural în lumea

vegetală.vegetală. este alcătuit din resturi de este alcătuit din resturi de glucoză, glucoză,

unite prin legături unite prin legături -1,4-glicozidice-1,4-glicozidice

Digestia glucidelorDigestia glucidelor Începe în cavitatea bucală sub acţiunea Începe în cavitatea bucală sub acţiunea αα

amilazei salivare, care scindează leg. amilazei salivare, care scindează leg. αα 1,4 1,4 glicozidice din amidon (până laglicozidice din amidon (până la dextrine)dextrine)

Continuă în duoden sub acţiunea amilazei Continuă în duoden sub acţiunea amilazei pancreatice – (leg. 1,4 glicozidice), care pancreatice – (leg. 1,4 glicozidice), care scindează dextrinele până la maltoză . scindează dextrinele până la maltoză .

Leg Leg αα 1,6 glicozidice sunt scindate sub acţiunea 1,6 glicozidice sunt scindate sub acţiunea amilo-; oligo 1,6 glicozidazeamilo-; oligo 1,6 glicozidaze

Dizahaharidele se scindează sub acţiunea Dizahaharidele se scindează sub acţiunea maltazei; lactazei, zaharazei (se sintetizează în maltazei; lactazei, zaharazei (se sintetizează în enterocite)enterocite)

Celuloza nCeluloza nuu se scindează în TGI al omului se scindează în TGI al omului deoarece lipsesc enzimele deoarece lipsesc enzimele ββ 1,4 glicozidazele 1,4 glicozidazele

în TGI polizaharidele sunt scindate până la în TGI polizaharidele sunt scindate până la monozaharidemonozaharide

AbsorbţiaAbsorbţia Monozaharidele se absorb la nivelul intestinului subţireMonozaharidele se absorb la nivelul intestinului subţire Implică 2 mecanisme:Implică 2 mecanisme: Transport activ (necesită ATP şi Na)Transport activ (necesită ATP şi Na) Difuzie facilitatăDifuzie facilitată1.1. transportorul leagă la locuri separate atât Gl cât şi Na (legarea transportorul leagă la locuri separate atât Gl cât şi Na (legarea

Na creşte afinitatea pentru Gl)Na creşte afinitatea pentru Gl)2.2. pătruns în epiteliul intestinal, acesta este eliberat şi odată cu el pătruns în epiteliul intestinal, acesta este eliberat şi odată cu el

Gl. Gl- iese din celulă prin difuzie facilitată, iar Na este expulzat Gl. Gl- iese din celulă prin difuzie facilitată, iar Na este expulzat contra gradientului de concentraţie prin intervenţia ATP-azei, Na, contra gradientului de concentraţie prin intervenţia ATP-azei, Na, K dependentăK dependentă

Maltaza, zaharaza,

lactaza eliberează glucoză,

galactoză, fructoză

Pătrunde în organizm cu

polimerii: Amidon şi Glicogen

Amilaza (pH 6,8) salivară scindează pînă la– dextrine-amilaza (pancretică) scindează pînă la– dizaharide,

trizaharide

Glucoza împreună cu Na+ pătrund în celulă

Ioni de Na+ se schimbă cu cei de K+

Transportorul glucozei (GLUT 5)

Patologiile medicale:Patologiile medicale: MalabsorbMalabsorbţia glucidelorţia glucidelor cauzată de deficienţele cauzată de deficienţele

dizaharidazelor de la nivelul marginii de perie a dizaharidazelor de la nivelul marginii de perie a enterocitelor; cel mai frecvent fiind enterocitelor; cel mai frecvent fiind deficitul deficitul ereditar al lactazeiereditar al lactazei, , manifestat prin intoleranţă la manifestat prin intoleranţă la lactoză şi la nou-născuţi prin diaree în urma lactoză şi la nou-născuţi prin diaree în urma ingestiei de lapteingestiei de lapte..

Malabsorbţia congenitală a glucozei şi galactozeiMalabsorbţia congenitală a glucozei şi galactozei exprimată prin diaree severă, care poate cauza exprimată prin diaree severă, care poate cauza moartea prin deshidratare. Patologie cauzată de moartea prin deshidratare. Patologie cauzată de deficitul co-transportatorului glucoză-Nadeficitul co-transportatorului glucoză-Na++..

Monozaharidele ajung prin vena portă la Monozaharidele ajung prin vena portă la ficatficat..

O parte se transformă prin gliconeogeneză în O parte se transformă prin gliconeogeneză în glicogen, glicogen, iariar alt altaa (doar glucoza) trece în (doar glucoza) trece în circulaţicirculaţie.e.

Galactoza şi fructoza sunt transformate în Galactoza şi fructoza sunt transformate în glucozăglucoză..

Căile de metabolizare a GlCăile de metabolizare a Gl Gl- piruvat- Acetil CoA -Gl- piruvat- Acetil CoA -COCO2 2 şi Hşi H22OO Din Gl se sintetizează Din Gl se sintetizează glicogenulglicogenul, alte , alte

monozaharidemonozaharide Furnizează compuşi importanţi ca:Furnizează compuşi importanţi ca:

1.1. PentozePentoze (utilizate în sinteza (utilizate în sinteza nucleotidelor şi AN)nucleotidelor şi AN)

2.2. Acizi uroniciAcizi uronici –sinteza de proteoglicani –sinteza de proteoglicani

3.3. Glicerol şi Acetil Co AGlicerol şi Acetil Co A – neolipogeneză – neolipogeneză

4.4. NADPHNADPH- necesar biosintezei reductive- necesar biosintezei reductive

Transferul intracelular al glucozei:Transferul intracelular al glucozei: Străbate membrana celulară în ambele sensuri Străbate membrana celulară în ambele sensuri

fără consum de energie cu ajutorul unor fără consum de energie cu ajutorul unor transportatori pasivitransportatori pasivi..

Transportatorii glucozei (Glu T) sunt o familie Transportatorii glucozei (Glu T) sunt o familie de glicoproteine transmembranare, codificate de glicoproteine transmembranare, codificate de diferite genede diferite gene..

TRANSPORTORUL GLUCOZEI prin membrana celulelorTRANSPORTORUL GLUCOZEI prin membrana celulelor(GLUT 1-5)(GLUT 1-5)

GLUT 1GLUT 1:: predominpredomină în eritrociteă în eritrocite GLUT 2GLUT 2:: în hepatocite, celulele beta în hepatocite, celulele beta

pancreatice pancreatice GLUT 3:GLUT 3: îînn celulele sistemuluicelulele sistemului nervosnervos GLUT 4:GLUT 4: în celulele ţesutului în celulele ţesutului

muscular şi adiposmuscular şi adipos GLUT5:GLUT5: în celulele intestinale în celulele intestinale

(transportă glucoza în sînge)(transportă glucoza în sînge)

PentozeNADH2

PentozeNADH2

PiruvatPiruvat

GlicogenGlicogen

GlucozaGlucoza

Glucozo-6-fosfatGlucozo-6-fosfat

Metabolismul Metabolismul GlicogenuluiGlicogenului

Metabolismul glicogenuluiMetabolismul glicogenului Glicogenul – forma de depozitare a exesului de Glicogenul – forma de depozitare a exesului de

glucide, la care se face apel în faza catabolică a glucide, la care se face apel în faza catabolică a metabolismului. metabolismului.

Depozitele de glicogen se găsesc în muşchi (1% Depozitele de glicogen se găsesc în muşchi (1% din greutate) şi în ficat (6%) din greutate. Ficatul din greutate) şi în ficat (6%) din greutate. Ficatul utilizează glicogenul în scopul menţinerii utilizează glicogenul în scopul menţinerii glicemiei; iar muşchiul îşi satisface necesităţile glicemiei; iar muşchiul îşi satisface necesităţile proprii de Gl.proprii de Gl.

În perioadele interprandiale glicogenul depozitat În perioadele interprandiale glicogenul depozitat în muşchi şi ficat este utilizat pentru obţinerea în muşchi şi ficat este utilizat pentru obţinerea glucozei.glucozei.

12-20 ore de inaniţie- reduc considerabil 12-20 ore de inaniţie- reduc considerabil conţinutul glicogenului în ficat; iar activitatea conţinutul glicogenului în ficat; iar activitatea musculară intensă – îl reduc în muşchimusculară intensă – îl reduc în muşchi

Sinteza de glicogen – Sinteza de glicogen – glicogenogenezaglicogenogeneza Degradarea (scindarea) glicogenului – Degradarea (scindarea) glicogenului –

glicogenolizăglicogenoliză

Sinteza glicogenuluiSinteza glicogenului

Activarea Gl 1 fosfatActivarea Gl 1 fosfat E- Glucozo1fosfat uridiltransferazaE- Glucozo1fosfat uridiltransferaza

glucozo-1-fosfat + UTP UDP-glucoză + PPi PPi + H2O 2 Pi

Transferul Gl pe capătul nereducător al Transferul Gl pe capătul nereducător al glicogenuluiglicogenului

E- glicogensintazaE- glicogensintazaglgliicogencogen((nn)) + UDP-gluco + UDP-glucozaza

gglliicogen cogen (n +1 )(n +1 ) + UDP + UDP

Formarea leg 1,6 glicozidiceFormarea leg 1,6 glicozidice Glicogen-sintaza Glicogen-sintaza realizează legăturile 1,4-glicozidice. realizează legăturile 1,4-glicozidice. Formarea legăturilor 1,6-glicozidice se face cu participarea Formarea legăturilor 1,6-glicozidice se face cu participarea

enzimei de ramifiereenzimei de ramifiere – – amilo 1,4-1,6 transglicozidazaamilo 1,4-1,6 transglicozidaza şi implică transferul de resturi glicozil (cel puţin 6)şi implică transferul de resturi glicozil (cel puţin 6) l la C6 al a C6 al unui rest de glucozăunui rest de glucoză..

În lipsa amorsei de glicogenÎn lipsa amorsei de glicogen

Glcogensintaza recurge la un primer Glcogensintaza recurge la un primer de natură proteică – de natură proteică – glicogeninaglicogenina

Glicogenina – Glicogenina – este o proteină este o proteină catalitică glicoziltranferazică catalitică glicoziltranferazică

Legătura Legătura glgliicocozzidicidică seă se forme formează între atomul ază între atomul C1 C1 aa gluco glucozei zei ddeerivrivată dinată din UDP-gluco UDP-glucoză şiză şi hhiidroxdroxiillulul ttiirorozziinei dinnei din GlycogeninGlycogenin..

UDP reUDP rezultă ca zultă ca produ produs.s.

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HO H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HHC

CH

NH

CH2

O

O

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HH

C

CH

NH

CH2

O

O1

5

4

3 2

6

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O1

5

4

3 2

6

P O P O Uridine

O

O

O

O

C

CH

NH

CH2

HO

O

Conţine resturi de tirozină Glycogenin

O-linked glucose residue

+ UDP

UDP-glucose

Reglarea glicogenezeiReglarea glicogenezei

E -glicogensintaza.E -glicogensintaza. prin fosforilare-defosforlareprin fosforilare-defosforlare – – Forma fosforilată este inactivă în timp Forma fosforilată este inactivă în timp

ce cea defosforilată este activată:ce cea defosforilată este activată: InsulinaInsulina activează enzima glicogen- activează enzima glicogen-

sintaza, astfel are loc activarea sintaza, astfel are loc activarea sintezei glicogenului; sintezei glicogenului;

glucagonul, adrenalinaglucagonul, adrenalina a auu efect efect invers asupra acestei enzime. invers asupra acestei enzime.

Degradarea glicogenului (glicogenoliza)Degradarea glicogenului (glicogenoliza)

glgliicogencogen(n ) (n ) + P+ Pii gl gliicogen cogen (n–1 )(n–1 ) + + glucoglucozozo-1--1-fosffosfatat

Enzima- glicogenfosforilaza (acţionează Enzima- glicogenfosforilaza (acţionează asupra leg. 1,4 glicozidice). asupra leg. 1,4 glicozidice).

Asupra leg. 1,6 glicozidice acţionează Asupra leg. 1,6 glicozidice acţionează E de deramificare E de deramificare (amilo1,4-1,6 glucantransferazică)-(amilo1,4-1,6 glucantransferazică)- transferă 3 transferă 3 unităţi zaharidice de pe un lanţ pe altulunităţi zaharidice de pe un lanţ pe altul

Glucozo-6-fosfat – fructozo -6-fosfat---- glicoliză- Glucozo-6-fosfat – fructozo -6-fosfat---- glicoliză- piruvat-DOP-C Krebs (ţ. muscular- sursă de energie piruvat-DOP-C Krebs (ţ. muscular- sursă de energie pentru el)pentru el)glucoglucozozo-6--6-fosfatfosfat + H2O + H2O glucoglucozaza + Pi + Pi – ficat – ficat

Glicogen Glucoza

Hexokina sau Glucokinaza

Glucose-6-Pase Glucozo-1-P Glucozo-6-P Glucoza + Pi Glicoliza

PIRUVAT METABOLISMUL Gl in ficat

Reglarea glicogenolizeiReglarea glicogenolizeiAdrenalina , glucagonul

adenilatciclaza

ATP AMPc+PP

Proteinkinaza

Fosforilazkinaza

n - PKa

Fosforilazkinaza n ---fosforilazkinaza a

Fosforilaza n(defosfo)

Fosforilaza a(fosforilată)

Degradarea glicogenului

GLICOLIZAGLICOLIZA

GLUCONEOGENEZAGLUCONEOGENEZA

Obiectivele:Obiectivele:

1. Glicoliza - treptele enzimatice a glicolizei 1. Glicoliza - treptele enzimatice a glicolizei aerobe şi anaerobe. Reglarea glicolizei.aerobe şi anaerobe. Reglarea glicolizei.

Bilanţul energetic al degradării anaerobe Bilanţul energetic al degradării anaerobe şi aerobe a glucozei. şi aerobe a glucozei.

2.Sistemele navetă pentru transferarea 2.Sistemele navetă pentru transferarea NAD.H din citozol în mitocondrii. NAD.H din citozol în mitocondrii.

3. Soarta piruvatului.3. Soarta piruvatului. 4.Fermentaţia alcoolică.4.Fermentaţia alcoolică. 5. Gluconeogeneza ( mecanismul, 5. Gluconeogeneza ( mecanismul,

reglarea).reglarea). 6.Procesul de sinteză şi reglare a lactozei.6.Procesul de sinteză şi reglare a lactozei.

GlicoliGlicolizaza (Embden-Meyerhof-Parnas)(Embden-Meyerhof-Parnas) - scindarea Gl în condiţii aerobe până - scindarea Gl în condiţii aerobe până

la COla CO22 şi H şi H22O (38 sau 36 mol de ATP); O (38 sau 36 mol de ATP); în condiţii anaerobe până la 2 mol de în condiţii anaerobe până la 2 mol de acid lactic (2 mol de ATP)acid lactic (2 mol de ATP)

Rolul: se realizează în scopul Rolul: se realizează în scopul procurării energiei – ATP (de către procurării energiei – ATP (de către toate ţesuturile)toate ţesuturile)

În ficat şi alte ţesuturi – prin glicoliză În ficat şi alte ţesuturi – prin glicoliză (prin intermediarii săi) se obţin lipide (prin intermediarii săi) se obţin lipide de rezervă (Tg)de rezervă (Tg)

Localizarea: citozolLocalizarea: citozol

1. Fosforilarea Gl1. Fosforilarea Gl

2. 2. Izomerizarea Gl 6 P în Fr 6 PIzomerizarea Gl 6 P în Fr 6 P

3. 3. Fosforilarea Fr 6 PFosforilarea Fr 6 P

FosfofructokinazaFosfofructokinaza

această reacţie reprezintă etapa limitantă această reacţie reprezintă etapa limitantă de viteză în glicolizăde viteză în glicoliză

Este o E alosterică:Este o E alosterică: Inhibitori:Inhibitori: ATP; PEP; 1,3 difosfoglicerat; ATP; PEP; 1,3 difosfoglicerat;

citratulcitratul Activatori:Activatori: AMP, ADP, Fructozo 1,6 difosfat, AMP, ADP, Fructozo 1,6 difosfat,

Fructozo 2,6 difosfat (ea creşte afinitatea E Fructozo 2,6 difosfat (ea creşte afinitatea E pentru S, micşorînd-o însă pe cea a pentru S, micşorînd-o însă pe cea a inhibitorilor: citrat şi ATP). inhibitorilor: citrat şi ATP).

4. Scindarea Fr 1,6 difosfatului în 2 4. Scindarea Fr 1,6 difosfatului în 2 trioze fosfattrioze fosfat

5. 5. Izomerizarea triozofosfaţilorIzomerizarea triozofosfaţilor

6. DH şi fosforilarea 6. DH şi fosforilarea gliceraldehidfosfatuluigliceraldehidfosfatului

7. Fosforilare la nivel de substrat7. Fosforilare la nivel de substrat

8. 8. Transformarea 3 fosfogliceratului în Transformarea 3 fosfogliceratului în 2 fosfoglicerat2 fosfoglicerat

9. Dehidratarea 2 fosfogliceratului9. Dehidratarea 2 fosfogliceratului

10. a 2 fosforilare la nivel de 10. a 2 fosforilare la nivel de substratsubstrat

PIRUVATKINAZAPIRUVATKINAZA

Se prezintă sub 2 forme: L (ficat) şi M (muşchi)Se prezintă sub 2 forme: L (ficat) şi M (muşchi) Izoenzimele de tip L – sunt E alosterice:Izoenzimele de tip L – sunt E alosterice: Activatori: Fructoza 1,6 difosfatulActivatori: Fructoza 1,6 difosfatul Inhibitori: ATP. Ala; acil CoA; Acetil CoAInhibitori: ATP. Ala; acil CoA; Acetil CoA Reglare covalentă: este activă în forma Reglare covalentă: este activă în forma

defosforilată (promovată de insulină) şi inactivă în defosforilată (promovată de insulină) şi inactivă în forma fosforilată (glucagon şi catecolamine)forma fosforilată (glucagon şi catecolamine)

Reglare hormonală : insulina – inductor al E, Reglare hormonală : insulina – inductor al E, activînd transcrierea genei ce-i corespunde; activînd transcrierea genei ce-i corespunde; glucagonul – acţionează ca represorglucagonul – acţionează ca represor

În condiţii anaerobe: În condiţii anaerobe: 11. Reducerea piruvatului11. Reducerea piruvatului

Glucoza

Glucoza – 6 – fosfat

2

Fructoza – 6 – fosfat

Glicoliza (Calea Embden-Mejerhof)Glicoliza (Calea Embden-Mejerhof)

OH

OH

OHH

HOH

H

OH

H 1

23

4

5

6

CH2HO

OHO

HOH

CH2 OH

OH

H

H

CH2OP

OH

OH

OHH

HOH

H

OH

H 1

23

4

5

6

CH2OP

ATP

ADP

1

Fructoza – 6 – fosfat OHO

HOH

CH2 OH

OH

H

H

CH2OP

ATP

ADP

3

OHO

HOH

CH2 O

OH

H

H

CH2OP P

Fructoza – 1,6 – bifosfat

Gliceraldehida – 3 – fosfat

+

Dihidroxiaceton fosfat

4

P O CH2 CH C

O

HOH

P O CH2 C

O

CH2OH

5

5

P O CH2 CH C

O

HOH

Gliceraldehid 3 – fosfat (2)

1,3 – Bifosfoglicerat (2)

3 – Fosfoglicerat (2)

2 Pi2 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-

2 – Fosfoglicerat (2)

Fosfoenolpiruvat (2)

Piruvat

8CH2 C

O

O-O

P

CH

OH

2 H2O

9CH2 C

O

O-O

P

CH

2 ADP

2 ATP

10

CH2 C

O

O-

C

O

Bilanţul energetic al glicolizei aerobeBilanţul energetic al glicolizei aerobe

BILANŢUL ENERGETIC AL BILANŢUL ENERGETIC AL GLICOLIZEI ANAEROBEGLICOLIZEI ANAEROBE

FermentaFermentaţţiaia alcoolică alcoolică

CH3

C = O

COOH4 NADH

+ 4H+4NAD+- 4 CO2

4 CH3 C O

H CH3 CH2 OH4

piruvat acetaldehida alcool etilic

piruvat decarboxilaza

În rezultatul glicolizei anaerobe în citozol se În rezultatul glicolizei anaerobe în citozol se formează NAD·H2. Pentru ca atomii de formează NAD·H2. Pentru ca atomii de hidrogen cu un potenţial energetic înalt să hidrogen cu un potenţial energetic înalt să elibereze energia ei trebuie întroduşi în elibereze energia ei trebuie întroduşi în MCMC unde vor fi transportaţi prin unde vor fi transportaţi prin LRLR spre O2. spre O2. OO parte din parte din energienergie,e, eliberat eliberatăă de ei de ei, , va fi va fi acumulată în legăturile macroergice ale ATP acumulată în legăturile macroergice ale ATP (fosforilare oxidativă).(fosforilare oxidativă).

însă - membrana internă a MC nu este însă - membrana internă a MC nu este permeabilă pentru NAD·H2, deaceia pentru permeabilă pentru NAD·H2, deaceia pentru transportul transportul H2 H2 în în MCMC servesc aşa numitele servesc aşa numitele sisteme navetasisteme naveta. .

Există 2 asemenea sisteme: Există 2 asemenea sisteme: 1.1. glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier) glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier) 2.2. malat-aspartat (activă în miocard, ficat, malat-aspartat (activă în miocard, ficat,

rinichi.)rinichi.)

SISTEME NAVETSISTEME NAVETĂĂ

1.1. glicerolfosfat (activă în muşchi şi glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier); creier);

2.2. malat-aspartat (activă în miocard, malat-aspartat (activă în miocard, ficat, rinichi).ficat, rinichi).

MALAT-ASPARTATMALAT-ASPARTAT

1. MDH (citoplasmatică şi MC)1. MDH (citoplasmatică şi MC) ASAT (citoplasmatică şi MC)ASAT (citoplasmatică şi MC) Transportatorul malat-cetoglutarat Transportatorul malat-cetoglutarat

(antiport)(antiport) Transportatorul Asp-Glu (antiport)Transportatorul Asp-Glu (antiport)

Sistemul navetă malat-aspartatSistemul navetă malat-aspartat NADH+H - din glicoliză (6)- nu se poate NADH+H - din glicoliză (6)- nu se poate

include în LR, deoarece se află în citozol.include în LR, deoarece se află în citozol.

Sistemul naveta Malat-AspartatSistemul naveta Malat-Aspartat

Sistemul naveta Glicerol-FosfatSistemul naveta Glicerol-Fosfat

E- glicerol-3 fosfat DH:E- glicerol-3 fosfat DH: a.G-3P-DH-citoplasmatică (Co- NAD)a.G-3P-DH-citoplasmatică (Co- NAD) b. G-3P-DH-mitocondrială (Co- FAD) b. G-3P-DH-mitocondrială (Co- FAD)

Sistemul naveta Glicerol-FosfatSistemul naveta Glicerol-Fosfat

GLUGLUCCONEOGENEZAONEOGENEZA

GLUGLUCCONEOGENEZAONEOGENEZA SinSinteza Gl din produşi neglucidici:teza Gl din produşi neglucidici:

1.1. Din piruvatDin piruvat

2.2. LactatLactat

3.3. AAAA

4.4. GlicerolGlicerol

5.5. OAOA Are loc în condiţiile de:Are loc în condiţiile de:

1.1. Epuizare a rezervelor de glicogen hepaticEpuizare a rezervelor de glicogen hepatic

2.2. În inaniţieÎn inaniţie

3.3. În cazul unui regim bogat în lipide şi proteine dar sărac În cazul unui regim bogat în lipide şi proteine dar sărac în glucideîn glucide

4.4. În efort prelungitÎn efort prelungit

Localizat: ficat; cortexul renal (rinichiul asigură numai Localizat: ficat; cortexul renal (rinichiul asigură numai 20% din totalul de Gl produsă)20% din totalul de Gl produsă)

glicolizaglicoliza

GLUGLUCCONEOGENEZAONEOGENEZA

Sunt reacţiile inverse ale glicolizei cu excepţia a Sunt reacţiile inverse ale glicolizei cu excepţia a 3 reacţii ireversibile: a3 reacţii ireversibile: a1010, a , a 33 şi şi 11..

Deaceea există 3 căi de ocolire:Deaceea există 3 căi de ocolire: transformarea piruvatului în PEPtransformarea piruvatului în PEP transformarea Fr 1,6 difosfat în Fr 6 fosfattransformarea Fr 1,6 difosfat în Fr 6 fosfat transformarea Gl 6 fosfat în GLtransformarea Gl 6 fosfat în GL

I cale de ocolireI cale de ocolire::Transformarea piruvatului în PEPTransformarea piruvatului în PEP

PiruvatPiruvatccarboarboxxilazailaza Piruvat + Piruvat + HCOHCO33

-- + +

ATP ATP oxaloacetaoxaloacetat + ADP + t + ADP + PPii

I cale de ocolireI cale de ocolire::Transformarea piruvatului în PEPTransformarea piruvatului în PEP

PiruvatPiruvatccarboarboxxilazailaza Piruvat + HCOPiruvat + HCO33

-- + ATP + ATP oxaloacetat + oxaloacetat +

ADP + PADP + Pii

PEP cPEP carboarboxxiikikinazanaza : :ooxxaloacetataloacetat + GTP + GTP PEP + GDP + CO PEP + GDP + CO22

SumarSumar: :

Piruvat + ATP + GTP + H2O ---> PEP Piruvat + ATP + GTP + H2O ---> PEP + ADP + GDP + Pi + 2H++ ADP + GDP + Pi + 2H+

II cale de ocolire:II cale de ocolire:transformarea Fr 1,6 difosfat în Fr 6 fosfattransformarea Fr 1,6 difosfat în Fr 6 fosfat

fructozafructoza-1,6--1,6-didissfosfatazafosfataza:: fructozafructoza-1,6--1,6-ddiP + HiP + H22O O fructoza fructoza -6-P -6-P

+ P+ Pii

III cale de ocolire:III cale de ocolire:transformarea Gl 6 fosfat în GLtransformarea Gl 6 fosfat în GL

glucozaglucoza-6--6-fosfatazafosfataza:: glucozaglucoza-6--6-fosfatfosfat+ H+ H22O O glucozaglucoza + P + Pii

Reacţia sumarăReacţia sumară

Glicoliză:Glicoliză: Glucoza +2NAD+ +2ADP +2Pi Glucoza +2NAD+ +2ADP +2Pi 2 piruvat +2NADH +2ATP2 piruvat +2NADH +2ATP

Gluconeogeneza din piruvat:Gluconeogeneza din piruvat:

2Piruvat+2NADH +4ATP+2GTP 2Piruvat+2NADH +4ATP+2GTP Glucoza + 2NAD + 4ADP + 2GDP Glucoza + 2NAD + 4ADP + 2GDP

+6Pi+6Pi

Gluconeogeneza din lactatGluconeogeneza din lactat Lactat +NADH+H Piruvat +NADLactat +NADH+H Piruvat +NAD

E - LDHE - LDH

Gluconeogeneza din AAGluconeogeneza din AA

Toţi AA glucoformatori (excepţie Leu) – GlToţi AA glucoformatori (excepţie Leu) – Gl Glu, Gln, His, Arg, Pro-Glu, Gln, His, Arg, Pro----- alfa ---- alfa

cetoglutarat---- cetoglutarat---- OAOA Asp, Asn-Asp, Asn- - - - - OAOA Met, Ile-Met, Ile--- propionil CoA---succinil CoA------- propionil CoA---succinil CoA-----

OAOA Val, Trh, MetVal, Trh, Met -- succinil CoA-----succinil CoA-----OAOA Tyr şi FenTyr şi Fen ---- fumarat---- ---- fumarat----OAOA Ala, Ser, Gli, CisAla, Ser, Gli, Cis --- --- PiruvatPiruvat

GluconeogenezaGluconeogenezaAlanina

Piruvat

Alanina Piruvat

CO2

ATP

ADP

Oxaloacetat

NADH

NAD+

Malat

Malat

MITOCONDRIE

NADH

NAD+

Oxaloacetat

GTP

GDP

CO2

Fosfoenolpiruvat

ADP

ATP

Gluconeogeneza din glicerolGluconeogeneza din glicerol

Fructoza 6 - fosfat

Glucoza 6 - fosfat

Glucoza

PiATP

ADP

Glucoza 1 - fosfat

Glicogen

UTP

UDP

Reglarea glicolizei şi Reglarea glicolizei şi gluconeogenezeigluconeogenezei

GlicoliGlicoliza:za:

1.1. Hexokinaza/ glucokinaza (1)Hexokinaza/ glucokinaza (1)

2.2. Fosfofructokinaza (3)Fosfofructokinaza (3)

3.3. Piruvatkinaza (10)Piruvatkinaza (10) Gluconeogeneza:Gluconeogeneza:

1.1. Piruvatcarboxilaza şi PEPcarboxikinazaPiruvatcarboxilaza şi PEPcarboxikinaza

2.2. Fructozo -1,6- difosfatazaFructozo -1,6- difosfataza

3.3. Gl 6 fosfatazaGl 6 fosfataza

Reglarea alosterică a glicolizei şi Reglarea alosterică a glicolizei şi gluconeogenezeigluconeogenezei

Reglarea hormonală:Reglarea hormonală: Activatori:Activatori: glucagonul, catecolaminele, glucagonul, catecolaminele,

glucocorticoiziiglucocorticoizii (activează lipoliza – TG– (activează lipoliza – TG– glicerol --- substrat pentru glicerol --- substrat pentru gluconeogeneză)gluconeogeneză)

GlucocorticoiziiGlucocorticoizii – favorizează proteoliza – favorizează proteoliza extrahepatică --- AA--- Glextrahepatică --- AA--- Gl

Glucagonul:Glucagonul: micşorează concentraţia de micşorează concentraţia de fructozo 2,6 difosfat (activator al fructozo 2,6 difosfat (activator al fosfofructokinazei, inhibitor al fosfofructokinazei, inhibitor al fructodifosfotazei) – va favoriza fructodifosfotazei) – va favoriza gluconeogeneza şi inhibă glicolizagluconeogeneza şi inhibă glicoliza

InsulinaInsulina – inhibă gluconeogeneza şi – inhibă gluconeogeneza şi activează glicolizaactivează glicoliza

Ciclul pentozofosfatCiclul pentozofosfat Metabolismul Metabolismul

Fructozei Fructozei Metabolismul Metabolismul

galactozeigalactozei

Şuntul pentozofosfatŞuntul pentozofosfat O altă cale de degradare a Gl 6 fosfatO altă cale de degradare a Gl 6 fosfat Localizat: în citoplasmăLocalizat: în citoplasmă Activ:Activ:1.1. Ţesut adiposŢesut adipos2.2. FicatFicat3.3. CorticosuprarenaleCorticosuprarenale4.4. Glanda mamară în lactaţieGlanda mamară în lactaţie5.5. Ţesut limfaticŢesut limfatic Relativ activ:Relativ activ:1.1. În eritrociteÎn eritrocite Slab activ:Slab activ: Inimă, Inimă, Ţesut muscularŢesut muscular Muschii sceleticiMuschii sceletici

ROLUL ROLUL

NADPH,NADPH,1.1. Biosinteza AG, Col, a. Biosinteza AG, Col, a.

biliari,; vitaminei D; h. biliari,; vitaminei D; h. corticosuprarenali corticosuprarenali

2.2. Neutralizarea Neutralizarea medicamentelor şi medicamentelor şi toxinelor în lanţul toxinelor în lanţul oxigenazic; neutralizarea oxigenazic; neutralizarea NH3 în cazul aminării NH3 în cazul aminării reductivereductive

3.3. Reducerea glutationului Reducerea glutationului oxidat în glutation redus.oxidat în glutation redus.

RIBOZA-5-FOSFATRIBOZA-5-FOSFAT1.1. Sinteza nucleozidelor, Sinteza nucleozidelor,

nucleotidelor, ANnucleotidelor, AN2.2. Sinteza HisSinteza His3.3. Sinteza Co: NAD, NADP, Sinteza Co: NAD, NADP,

FAD, CoAFAD, CoA

producător

EtapeleEtapele

Implică 2 etape:Implică 2 etape:

1.1. Conversia hexozelor la pentoze Conversia hexozelor la pentoze (etapa oxidativă)(etapa oxidativă)

2.2. Conversia pentozelor la hexozeConversia pentozelor la hexoze

Conversia hexozelor la pentoze Conversia hexozelor la pentoze (etapa oxidativă)(etapa oxidativă)

1. DH Gl 6P la 6fosfoglucolactonă (produs intermediar)

2. hidroliza 6 fosfoglucolactonei la 6 fosfogluconat

DH şi decarboxilareaDH şi decarboxilarea 6 fosfogluconatului 6 fosfogluconatului

Conversia ribulozei 5 fosfatConversia ribulozei 5 fosfat

Bilanţul sumarBilanţul sumar

6glucozo 6P + 12 NADP +6H2O 6glucozo 6P + 12 NADP +6H2O ▬►▬►4Xilulozo-5P + 2 Ribozo-5P + 4Xilulozo-5P + 2 Ribozo-5P + 6 CO2 +12NADPH+H +H3PO46 CO2 +12NADPH+H +H3PO4

Conversia pentozelor la hexozeConversia pentozelor la hexoze

2. Conversia pentozelor la hexoze2. Conversia pentozelor la hexoze

2 ribozo-5-fosfat + 2 xilulozo-5-fosfat 2 sedoheptulozo – 7-2 ribozo-5-fosfat + 2 xilulozo-5-fosfat 2 sedoheptulozo – 7-fosfat + 2 gliceraldehid–3-fosfatfosfat + 2 gliceraldehid–3-fosfat

2 sedoxeptulozo 7 fosfat+ 2 gliceraldehid 3 fosfat 2 sedoxeptulozo 7 fosfat+ 2 gliceraldehid 3 fosfat 2 fructozo 6 fosfat+ 2 eritrozo 4 fosfat2 fructozo 6 fosfat+ 2 eritrozo 4 fosfat

Bilanţul sumarBilanţul sumar6 glucozo 6P + 12 NADP +6H2O 6 glucozo 6P + 12 NADP +6H2O ▬►▬► 6 CO2 6 CO2

+12NADPH+H + 4 fructozo 6P + 2 gliceraldehid +12NADPH+H + 4 fructozo 6P + 2 gliceraldehid 3 P3 P

2 gliceraldehid 3 P = fructozo1,6 difosfat = 2 gliceraldehid 3 P = fructozo1,6 difosfat = glucozo 6Pglucozo 6P

4fructozo 6P= 4 glucozo 6P4fructozo 6P= 4 glucozo 6P

6 glucozo 6P + 12 NADP +7H2O 6 glucozo 6P + 12 NADP +7H2O ▬►▬► 6 CO2 6 CO2 +12NADPH+H + 5 glucozo 6P+ H3PO4+12NADPH+H + 5 glucozo 6P+ H3PO4

glucozo 6P + 12 NADP +7H2O glucozo 6P + 12 NADP +7H2O ▬►▬► 6 CO2 6 CO2 +12NADPH+H +H3PO4+12NADPH+H +H3PO4

ReglareaReglarea Glucozo 6P DH:Glucozo 6P DH: Activatori:Activatori: mărirea de NADP mărirea de NADP Inhibitori:Inhibitori: NADPH+H; acil CoA NADPH+H; acil CoA raportul glutation oxidat/glutation raportul glutation oxidat/glutation

redus. Concentraţiile mari de GSSG redus. Concentraţiile mari de GSSG creşte viteza şuntuluicreşte viteza şuntului

Sinteza DH creşte în glanda mamară Sinteza DH creşte în glanda mamară în perioada de lactaţie; în perioada de lactaţie;

scade în ficat şi ţesutul adipos în scade în ficat şi ţesutul adipos în diabet şi inaniţiediabet şi inaniţie

Deficienţele ereditare ale E Deficienţele ereditare ale E

Deficienţa transcetolazeiDeficienţa transcetolazei ( E are o afinitate ( E are o afinitate redusă pentru TPP) – conduce la tulburări redusă pentru TPP) – conduce la tulburări neurologice (neurologice (sd Wernicke – Korsakoffsd Wernicke – Korsakoff))

Deficienţa de Gl 6PDHDeficienţa de Gl 6PDH – se manifestă în – se manifestă în special în eritrocite, unde calea special în eritrocite, unde calea pentozofosfat e unica sursă de NADPH+H – pentozofosfat e unica sursă de NADPH+H – conduce la hemoliza eritrocitelorconduce la hemoliza eritrocitelor

NADPH+H – protejează AG nesaturaţi de NADPH+H – protejează AG nesaturaţi de interacţiunea O2 în membrană şi asigură interacţiunea O2 în membrană şi asigură gradul de oxidare a Fe gradul de oxidare a Fe 2+2+ în hemoglobină. în hemoglobină.

Metabolismul FructozeiMetabolismul Fructozei Fr Fr se formease formează din zaharozăză din zaharoză 2 căi metabolice2 căi metabolice

|I|I. . în rinichi, muschii scheletici:în rinichi, muschii scheletici:

Fr + ATP Fr + ATP ▬►▬► Fr 6P + ADP Fr 6P + ADP

E- hexokinaza- inhibată de GlE- hexokinaza- inhibată de Gl

II. II. În ficatÎn ficat

Fr + ATP Fr + ATP ▬►▬► Fr1P + ADP Fr1P + ADP

E- fructokinazaE- fructokinaza

Absenţa Absenţa fructokinazeifructokinazei conduce la conduce la fructozurie esenţialăfructozurie esenţială – starea nu se – starea nu se agravează, dar se acumulează Fr în urinăagravează, dar se acumulează Fr în urină

Fr 1P Fr 1P ▬►▬► dioxiacetonfosfat + gliceraldehidă dioxiacetonfosfat + gliceraldehidă E- aldolaza E- aldolaza

Absenţa E – Absenţa E – intoleranţă ereditară a Fr:intoleranţă ereditară a Fr:

IIntoleranţntoleranţaa ereditară a Fr: ereditară a Fr:1.1. Acumularea intracelulară a Fr1PAcumularea intracelulară a Fr1P ( ( inhibă inhibă

Gl-6-P-aza şi Gl-6-P-aza şi glicogen fosforilazaglicogen fosforilaza) ) ceea ce explicăceea ce explică::

2.2. HipoglicemieHipoglicemie, vomă, icter, hemoragie, vomă, icter, hemoragie

3.3. Insuficienţă hepaticăInsuficienţă hepatică Tratament: dietă fără Fr şi zaharozăTratament: dietă fără Fr şi zaharoză

Gliceraldehida (GA) intră Gliceraldehida (GA) intră în în glicolizăglicoliză pe următoarele căi: pe următoarele căi:

1. 1. Sub formă de GA fosfatSub formă de GA fosfat

GGA + ATP A + ATP ▬►▬► Gliceraldehidfosfat Gliceraldehidfosfat +ADP+ADP

E – tiokinazaE – tiokinaza

2. 2. Sub formă de dioxiaceton fosfatSub formă de dioxiaceton fosfat

1.1. GA + NADH+H GA + NADH+H ▬►▬► glicerol glicerol +NAD+NAD

2.2. Glicerol +ATP Glicerol +ATP ▬►▬► glicerol 3P glicerol 3P+ADP+ADP

3.3. Glicerol 3P +NAD Glicerol 3P +NAD ▬►▬► dioxiacetonP dioxiacetonP +NADH+H+NADH+H

3. Sub formă de 3. Sub formă de 2 fosfoglicerat 2 fosfoglicerat

1.1. GA +NAD+H2O GA +NAD+H2O ▬►▬► glicerat + glicerat + NADH+HNADH+H

2.2. Glicerat + ATP Glicerat + ATP ▬►▬► 2fosfoglicerat 2fosfoglicerat + + ADPADP

Metabolismul galactozei (Gal)Metabolismul galactozei (Gal) Se metabolizează în ficat şi rinichiSe metabolizează în ficat şi rinichi

1. 1. Fosforilarea GalFosforilarea Gal

Gal + ATP Gal + ATP ▬►▬► Gal 1P + ADP Gal 1P + ADP

E- galactokinazaE- galactokinaza

Deficienţa galactokinazeiDeficienţa galactokinazei – – conduce la conduce la galactozemie şi galactozemie şi galactozuriegalactozurie::

1.1. Cataracta cristalinuluiCataracta cristalinului

2.2. Reducerea Gal la galactiolReducerea Gal la galactiol

2. 2. Interacţiunea Gal 1P cu UDP-GlInteracţiunea Gal 1P cu UDP-Gl E- UDP glucozo -galactozo 1P- uridil E- UDP glucozo -galactozo 1P- uridil

transferaza: transferaza: Gal 1P + UDP-Gl Gal 1P + UDP-Gl UDP-Gal- + Gl 1P UDP-Gal- + Gl 1P

Deficitul E –UDPDeficitul E –UDP Gl -Gal 1P-Gl -Gal 1P-uridiltransferazăuridiltransferază – conduce la – conduce la galactozemia clasicăgalactozemia clasică

1.1. Dereglare autosomal recesivăDereglare autosomal recesivă

2.2. Alterări hepaticeAlterări hepatice

3.3. Cataractă (acumulării de galactiol)Cataractă (acumulării de galactiol)

4.4. Tulburări neuropsihice (alteraţie Tulburări neuropsihice (alteraţie mentală severă)mentală severă)

Tratament: dietă fără Gal (fără lapte)Tratament: dietă fără Gal (fără lapte)

3. 3. Interconversia UDP-Gal în UDP-GlInterconversia UDP-Gal în UDP-Gl

UDP-Gal UDP-Gal UDP-Gl UDP-GlE – epimerazaE – epimeraza

Soarta UDP gl:Soarta UDP gl:

1.1. Sinteza glicogenuluiSinteza glicogenului

2.2. UDP- Gl +PPUDP- Gl +PP UTP+Gl1P UTP+Gl1P

E- UDP-Gl-E- UDP-Gl-pirofosforilază pirofosforilază

Gl 1P Gl 1P Gl6P Gl6P

Calea acidului glucuronicCalea acidului glucuronic1. 1. Activarea Gl1P sub formă de UDP-GlActivarea Gl1P sub formă de UDP-Gl UTP + Gl1P UTP + Gl1P Gl-UDP + PP Gl-UDP + PP E- UDP-Gl-pirofosforilazaE- UDP-Gl-pirofosforilaza

Gl-UDP + 2NAD +H2O Gl-UDP + 2NAD +H2O Glucuronat-Glucuronat-UDP+ 2 NADH+HUDP+ 2 NADH+H

EE--DH NAD dependentDH NAD dependentăă

UDP-glucuronatul – forma activă a UDP-glucuronatul – forma activă a glucuronatului:glucuronatului:

1.1. sinteza polizaharidelor (donor de rest sinteza polizaharidelor (donor de rest glucuronil)glucuronil)

2.2. detoxifierea compuşilor străini detoxifierea compuşilor străini (xenobioticelor) sau proprii (conjugare)(xenobioticelor) sau proprii (conjugare)

3.3. sinteza vitaminei Csinteza vitaminei C

O

O UDP

CH2OH

H

H

H

HHOH

OH

HO

2NAD+ + H2O

2NADH + 3H+

O

O UDP

COO-

H

H

H

HHOH

OH

HO

H2O

UDP

UDP-glucoz dehidrogenaza

UDP-glucozaUDP-glucoza

UDP-D-glucuronatUDP-D-glucuronat

Inserţia glucoronatuluiîn glicozaminoglicani aşa cahialuronatul, condroitin sulfatul

Glucuronidarea medicamentelor,toxinelor

SintezaSintezavitaminei Cvitaminei C

SinteSinteza lactozeiza lactozei

E- lactozo-sintetază alcătuită din 2 E- lactozo-sintetază alcătuită din 2 subunităţi:subunităţi:

Subunitatea G- catalitică- galactozil-Subunitatea G- catalitică- galactozil-transferaza:transferaza:

UDP-Gal +N-acetilglucozamină UDP-Gal +N-acetilglucozamină → UDP → UDP + Nacetillactozamină+ Nacetillactozamină

Subunitatea M –lactozo-sintetazăSubunitatea M –lactozo-sintetază::

UDP-Gal+ Glucoza UDP-Gal+ Glucoza → UDP+Lactoza→ UDP+Lactoza

Lactozo-sintetaza se proliferează în Lactozo-sintetaza se proliferează în glanda mamară; iar galactozil transferaza glanda mamară; iar galactozil transferaza în toate ţesuturile (sinteza glicoproteinelor)în toate ţesuturile (sinteza glicoproteinelor)

În graviditate: în glanda mamară se În graviditate: în glanda mamară se sintetizează şi se acumulează şi sintetizează şi se acumulează şi galactozil-transferazagalactozil-transferaza

Samo v mlečnih žlezah, preko UDP-glukoze in encimov:

Laktoza sintaza in galaktozil transferaza.

Ob prisotnosti alfa-laktalbumina tvori laktozo, v nemlečnih tkivih pa N-acetillaktozamin.

Reglarea nivelului de glucoză în Reglarea nivelului de glucoză în sângesânge

Concentraţia normală de Gl în sînge Concentraţia normală de Gl în sînge este de 3,3 –5,5 mMol/l. este de 3,3 –5,5 mMol/l.

Creşterea c% de Gl în sînge mai sus Creşterea c% de Gl în sînge mai sus de valorile normale – hiperglicemiede valorile normale – hiperglicemie

Micşorarea glicemiei sub valorile Micşorarea glicemiei sub valorile normale – hipoglicemienormale – hipoglicemie

Valoarea normală a glicemiei este Valoarea normală a glicemiei este menţinută de acţiunea unor hormoni. menţinută de acţiunea unor hormoni.

InsulinaInsulina este unicul hormon, care este unicul hormon, care micşorează concentraţia de glucoză în micşorează concentraţia de glucoză în sînge. sînge.

Adrenalina, glucagonul, cortizolul, Adrenalina, glucagonul, cortizolul, somatotropina, tiroxinasomatotropina, tiroxina – accelerează – accelerează utilizarea de energie, utilizarea de energie, măresc nivelul glucozeimăresc nivelul glucozei

InsulinaInsulina este unicul hormon, care este unicul hormon, care micşorează concentraţia de micşorează concentraţia de glucoză în sînge.glucoză în sînge.

C peptideProinsulinInsulinaMW

O endopeptidază Ca2+-dependentă

Lanţul A

Lanţul B

PC2(PC3)

PC3

GIP:peptidul gastro-intestinal/ acţiune anticipată

Celulele beta

secreţia de insulină

GastrinaGIPSecretina

GlucagonCelulele alfa

Glicemia

AA (Arg, Liz)

SomatostatinaCelulele delta

–

–

Adrenalina plasmatică

Activitate parasimpatică

Activitate simpatică

–

glicemia

–

Stimulare/ inhibiţie de secreţieRReglarea secreţiei eglarea secreţiei hormonilor pancreaticihormonilor pancreatici..

ReglaReglarearea secre secreţţiiii dede insulin insulinăă

Na+

Na+

K+

K+

K+

K+

Vm

GLUT2

Ca2+

Canale de Ca2+

Voltag-depend

KIR

Celule

ß pancreatice

Granule de Insulină

Ca2+

Ca2+

Ca2+Ca2+ -

SSecreecreţţiiaa bbaazzalală deă de insulin insulinăă

Na+

Na+

K+

K+

K+

K+

GLUT2

Ca2+

Voltage-gated Ca2+ channel

KIR

Celulele ß pancreatice

Inervaţia Inervaţia ßßcelcelullorullor

SignalSignal


Ca2+

Ca2+

Ca2+Ca2+

Vm

Ca2+


GlucoGlucozaza-stimul-stimulează ează secresecreţia de ţia de insulininsulinăă

Na+

Na+

K+

K+

K+

K+

ATP

Na+

K+

-K+

Glucose GLUT2

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Canale de Ca2+ Voltage-depend

KIR

Vm

Celulele ß pancreatice IP3

cAMP

GlucokinaseKm= 7-9 mM

ß cell integrates input from ß cell integrates input from

various metabolites, hormones various metabolites, hormones

and neurotransmittersand neurotransmitters

Nivelul Nivelul normal normal de de InsulinInsulinăă UnitUnităţiăţi: 1 U = 36 µg, i.e. 28 U/mg: 1 U = 36 µg, i.e. 28 U/mg SSecreecreţţiia zilnică la oamenia zilnică la oameni: 40 - 50 U: 40 - 50 U IInsulinnsulinaa Ba Bazzalală înă în plasm plasmăă : 12 µU/ml : 12 µU/ml IInsulinnsulinaa Postprandial Postprandialăă : : la la 90 µU/ml 90 µU/ml

Basal

Masa

G

luc

os

a, m

g/d

l 120

100

80

80

60

40

20

Insu

lina

,

U/m

l

Minutes 0 30 60 90 120

Secreţia insulinei are loc în 2 fazeSecreţia insulinei are loc în 2 faze::

minute

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Seсre

ţia d

e

insu

lin

ă

Stimularea cu Gl

normă

DZ tip 2

1fаză

2fază

MMecanismecanismul deul de ac acţţiiuunnee al al InsulinInsulineiei::

Partea externă a receptorului:

subunitatea conţine situl de fixare pentru insulină

subunitatea posedă activitate tirozin kinazică

membranmembranaa citocitoplasmaplasmaticătică

POPO44

IRS-1 IRS-1 + ATP+ ATP IRS-1IRS-1POPO44

InsulinInsulin

GLUT4

glgliicogen cogen ssiintantazaza

protein protein phosphatase-1phosphatase-1

posporposporiilalazz kina kinazaza

posporposporiilalazaza

++

++

--

--

Depuneri de Glicogen

Insulina se fixează la subunitatea reglînd activitata subunităţii

autoposporilarea subunităţii

fosforilarea altor substrate

activitatea tyr kinazelor

posporilarea MAP kinazelor

Insulin receptor signalingInsulin receptor signaling

Transmiterea Transmiterea ssemnalului de către emnalului de către InsulinInsulinăă

POPO44

IRS-1 IRS-1 + ATP+ ATP IRS-1IRS-1POPO44

Insulina se fixează la subunitate reglînd activitatea subunităţii

InsulinInsulin

autofosforilarea subunităţii

GLUT4

GLUT4

fosforilarea altor substrate

activitatea tyr kinazelor

activarea fosfo- inositol 3-kinazelor

Translocarea transportorului de Glucoză spre membrana celulară

Influenţa insulinei asupra Influenţa insulinei asupra metabolismuluimetabolismului glucidicglucidic

măreşte permeabilitatea membranelor măreşte permeabilitatea membranelor celulare pentru Gl, astfel are loc celulare pentru Gl, astfel are loc transportul glucozei în celule;transportul glucozei în celule;

activează sinteza glicogenului (la nivelul activează sinteza glicogenului (la nivelul glicogen-sintazei) şi inhibă mobilizarea glicogen-sintazei) şi inhibă mobilizarea glicogenului (prin conversia enzimei glicogenului (prin conversia enzimei glicogen-fosforilaza la formă ei glicogen-fosforilaza la formă ei neactivă);neactivă);

activează enzimele-cheie ale glicolizei şi activează enzimele-cheie ale glicolizei şi le inhibă pe cele ale gluconeogenezei.le inhibă pe cele ale gluconeogenezei.

Activează E şuntului pentozofosfatActivează E şuntului pentozofosfat

Influenţa insulinei asupra Influenţa insulinei asupra metabolismuluimetabolismului lipidiclipidic

AcActivează lipogenezativează lipogeneza Inhibă lipoliza (triglicerid lipaza Inhibă lipoliza (triglicerid lipaza

tisulară)tisulară) Activează lipoproteinlipazaActivează lipoproteinlipaza

Influenţa insulinei asupra Influenţa insulinei asupra metabolismuluimetabolismului proteicproteic

Facilitează utilizarea AA exogeni în Facilitează utilizarea AA exogeni în muşchi şi ficatmuşchi şi ficat

Activează sinteza proteinelor şi Activează sinteza proteinelor şi inhibă proteolizainhibă proteoliza

MMăreşte expresia genică ăreşte expresia genică

AdrenalinaAdrenalina

sporeşte glicemia prin activarea sporeşte glicemia prin activarea mobilzării glicogenului - mobilzării glicogenului - favorizeză favorizeză glicogenoliza şi blocheză absorbţia glucozeiglicogenoliza şi blocheză absorbţia glucozei. .

Glucoza obţinută din glicogen Glucoza obţinută din glicogen iese din celulă în sînge, mărind iese din celulă în sînge, mărind glicemia.glicemia.

CortizolulCortizolul

facilitează gluconeogeneza - facilitează gluconeogeneza - prin inducţia E prin inducţia E reglatoare ale gluconeogenezei în reglatoare ale gluconeogenezei în ficat. ficat.

La nivelul ţesuturilor periferice La nivelul ţesuturilor periferice cortizolul are acţiune catabolică cortizolul are acţiune catabolică (sporeşte lipoliza în ţesutul adipos (sporeşte lipoliza în ţesutul adipos şi scindarea proteinelor), astfel şi scindarea proteinelor), astfel furnizînd substrate (glicerol, furnizînd substrate (glicerol, aminoacizi) pentru gluconeogeneza aminoacizi) pentru gluconeogeneza hepatică.hepatică.

− glucagonulglucagonul amplifică glico amplifică glicogenolizgenoliza şi a şi gluconeogeneza;gluconeogeneza;

− somatotropinasomatotropina inhibă absorbţia glucozei; inhibă absorbţia glucozei;

DIABETUL ZAHARATDefiniţie

Diabetul zaharat este un sindrom metabolic caracterizat prin hiperglicemie cronică determinată de scăderea absolută sau relativă (insulinorezistenţă) a secreţiei de insulină .

În paralel cu tulburările metabolismului glucidic apar şi perturbări ale metabolismului protidic, lipidic şi hidroelectrolitic.

Aprecierea toleranţei Aprecierea toleranţei organismului faţă de glucozăorganismului faţă de glucoză..

Se recoltează sîngele pînă la încărcarea Se recoltează sîngele pînă la încărcarea cu glucoză (dimineaţă după 10-14 ore de cu glucoză (dimineaţă după 10-14 ore de foame)- foame)-

se administrează glucoză în 250 ml de se administrează glucoză în 250 ml de apă. apă.

Se determină glicemia la intervale de 30 Se determină glicemia la intervale de 30 min. (probele I, III şi IV). min. (probele I, III şi IV).

În mod normal probă II va fi cea mai În mod normal probă II va fi cea mai înaltă, însă nu mai mare decît 160 înaltă, însă nu mai mare decît 160 mg/100ml. Ulterior descreşte şi proba IV mg/100ml. Ulterior descreşte şi proba IV aproximativ se egalizează cu prima. aproximativ se egalizează cu prima.

La diabet probele III şi IV rămîn crescute.La diabet probele III şi IV rămîn crescute.

GlicogenozeleGlicogenozele

Defect în mobilizarea glicogenului şi Defect în mobilizarea glicogenului şi acumularea lui în ţesuturiacumularea lui în ţesuturi::

sunt afecţiuni ereditare sunt afecţiuni ereditare

duc la acumularea glicogenului în ţesuturi şi duc la acumularea glicogenului în ţesuturi şi afectarea metabolismului glucidic, afectarea metabolismului glucidic,

simptomelor clinice ca: hepatomegalie, simptomelor clinice ca: hepatomegalie, hipoglicemie, hipotonie musculară, deficit hipoglicemie, hipotonie musculară, deficit energetic în caz de efort fizic.energetic în caz de efort fizic.

TIPULTIPUL E-defectE-defect Structura Structura glicogenuglicogenuluilui

SimptomeSimptome

I. Boala I. Boala “von “von Gierke”Gierke”

glucozo-glucozo-6-6-fosfatazăfosfatază

normalănormală hhipogliceipoglicemie, mie, cetozăcetoză

II. Boala II. Boala “Pompe”“Pompe”

αα-1,4--1,4-glucozidază glucozidază lizozomalălizozomală

normalănormală InimaInima

SNCSNC

III. Boala III. Boala “Forbes”, “Forbes”, “Cori”“Cori”

amilo-1,6-amilo-1,6-glucozidazei glucozidazei (enzima de (enzima de deramifiere);deramifiere);

lanţul extern lanţul extern lipseşte lipseşte (scurt) (scurt) ramificaţie ramificaţie măritămărită

hipoglicemie, hipoglicemie, afectat ficatul, afectat ficatul, inima, muşchii inima, muşchii scheletici.scheletici.

TIPULTIPUL E-defectE-defect Structura Structura glicogenulglicogenuluiui

SimptomeSimptome

IV. Maladia IV. Maladia AndersenAndersen

enzimei de enzimei de ramifiere ramifiere (1,4(1,4→1,6)-→1,6)-transglucotransglucozzilailazei;zei;

lanţ foarte lanţ foarte lung intern, lung intern, neramificat neramificat extern;extern;

progresează progresează ciroza ciroza hepatică - hepatică - moarte până moarte până la vârsta de 20 la vârsta de 20 aniani

V. Boala V. Boala “McArdle”:“McArdle”:

glicogen glicogen fosforilazei fosforilazei muscularemusculare

normalănormală nivel scăzut a nivel scăzut a lactatului şi lactatului şi piruvatului piruvatului după exerciţii, după exerciţii,

VI. Boala VI. Boala “Hers”:“Hers”:

glicogen glicogen fosforilazei fosforilazei hepaticehepatice

normalănormală hepatomegalie hepatomegalie glicogenică;glicogenică;

hipoglicemie şi hipoglicemie şi cetoză blândă.cetoză blândă.

AglicogenozeleAglicogenozele

Dereglări în sinteza glicogenului şi Dereglări în sinteza glicogenului şi micşorarea lui:micşorarea lui:

Deficitul de glicogen sintazăDeficitul de glicogen sintază

Hipoglicemie bazalăHipoglicemie bazală VomăVomă SNCSNC Moarte prematurăMoarte prematură retard de creştere, deces precoce;retard de creştere, deces precoce;

I. I. Boala “von Gierke”(Boala “von Gierke”(glicogenoza glicogenoza hepatorenalăhepatorenală):):

ddeficienţă de glucozo-6-fosfatază eficienţă de glucozo-6-fosfatază în ficat, intestin şi rinichi;în ficat, intestin şi rinichi;

sstructura glicogenului este tructura glicogenului este normală;normală;

hhipoglicemie, cetoză;ipoglicemie, cetoză; ggalactoza şi fructoza nu sunt alactoza şi fructoza nu sunt

convertite la glucoză.convertite la glucoză.

II.II. Boala “Pompe” Boala “Pompe” (glicogeneză generalizată)(glicogeneză generalizată):: ddeficit de eficit de αα-1,4-glucozidază lizozomală-1,4-glucozidază lizozomală sstructura glicogenului este normală;tructura glicogenului este normală; concentraţii excesive de glicogen în vacuole concentraţii excesive de glicogen în vacuole

anormale din citozol;anormale din citozol; în unele cazuri inima este principalul organ în unele cazuri inima este principalul organ

implicatimplicat cu moarte timpurie cu moarte timpurie, în altele , în altele ̶ ̶ sistemul nervos este afectat sever;sistemul nervos este afectat sever;

valori normale ale zahărului sanguin.valori normale ale zahărului sanguin.

III.III. Boala “Forbes”, “Cori” Boala “Forbes”, “Cori” (dextrinoza limitată)(dextrinoza limitată):: deficienţa enzimei amilo-1,6-glucozidazei (enzima deficienţa enzimei amilo-1,6-glucozidazei (enzima

de deramifiere);de deramifiere); structura glicogenului este anormală: lanţul extern structura glicogenului este anormală: lanţul extern

lipseşte sau este foarte scurt, numărul punctelor de lipseşte sau este foarte scurt, numărul punctelor de ramificaţie este mărit;ramificaţie este mărit;

hipoglicemie, răspuns hiperglicemic diminuat la hipoglicemie, răspuns hiperglicemic diminuat la epinefrină sau glucagon şi normal la fructoză şi epinefrină sau glucagon şi normal la fructoză şi galactoză;galactoză;

în proces este afectat ficatul, inima, muşchii în proces este afectat ficatul, inima, muşchii scheletici.scheletici.

IV.IV. Maladia Andersen Maladia Andersen (deficienţa de ramificare, (deficienţa de ramificare, amilopectinoză)amilopectinoză)::

deficienţa enzimei de ramifiere (1,4deficienţa enzimei de ramifiere (1,4→1,6)-→1,6)-transglucotransglucozzilazei;ilazei;

structura glicogenului este anormală: lanţ foarte structura glicogenului este anormală: lanţ foarte lung intern şi neramificat extern;lung intern şi neramificat extern;

boală rară, dificil de recunoscut;boală rară, dificil de recunoscut; depozitarea glicogenului anormal;depozitarea glicogenului anormal; progresează ciroza hepatică şi evoluţia este fatală progresează ciroza hepatică şi evoluţia este fatală

până la vârsta de 20 ani.până la vârsta de 20 ani.

V.V. Boala “McArdle”:Boala “McArdle”: deficienţa glicogen fosforilazei musculare deficienţa glicogen fosforilazei musculare

structura glicogenului este normală;structura glicogenului este normală; conţinut mărit a glicogenului muscular (2,5-conţinut mărit a glicogenului muscular (2,5-

4,1%, în normă 0,2-0,9%);4,1%, în normă 0,2-0,9%); nivel scăzut în sânge a lactatului şi nivel scăzut în sânge a lactatului şi

piruvatului după exerciţii, scăderea pH-ului piruvatului după exerciţii, scăderea pH-ului nu are loc.nu are loc.

VI.VI. Boala “Hers”:Boala “Hers”: deficienţa glicogen fosforilazei hepatice deficienţa glicogen fosforilazei hepatice

structura glicogenului este normală;structura glicogenului este normală; este o formă atenuată a afecţiunii von este o formă atenuată a afecţiunii von

Gierke;Gierke; hepatomegalie glicogenică;hepatomegalie glicogenică; hipoglicemie şi cetoză blândă. hipoglicemie şi cetoză blândă.

Maladia Tarui:Maladia Tarui: insuficienţa fosfofructokinazei musculare;insuficienţa fosfofructokinazei musculare; structura glicogenului este normală;structura glicogenului este normală; tablou clinic similar cu maladia McArdle;tablou clinic similar cu maladia McArdle; sunt afectate şi eritrocitele ce determină o hemoliză sunt afectate şi eritrocitele ce determină o hemoliză

intensă;intensă; are loc acumularea lactatului;are loc acumularea lactatului; nu este complet clar de ce acest defect rezultă prin nu este complet clar de ce acest defect rezultă prin

creşterea depozitării glicogenului.creşterea depozitării glicogenului.

VIII.VIII. Glicogenoza de tip VIII:Glicogenoza de tip VIII: reducerea activării fosforilazei în hepatocite reducerea activării fosforilazei în hepatocite

şi leucocite;şi leucocite; structura glicogenului este normală;structura glicogenului este normală; hepatomegalie, creşterea depozitării hepatomegalie, creşterea depozitării

glicogenului hepatic;glicogenului hepatic; etiologie neclarăetiologie neclară

Glycogen Storage Disease Symptoms, in addition to glycogen accumulation

Type I, liver deficiency of Glucose-6-phosphatase (von Gierke's disease)

hypoglycemia (low blood glucose) when fasting, liver enlargement.

Type IV, deficiency of branching enzyme in various organs, including liver (Andersen's disease)

liver dysfunction and early death.

Type V, muscle deficiency of Glycogen Phosphorylase (McArdle's disease)

muscle cramps with exercise.

Type VII, muscle deficiency of Phosphofructokinase.

inability to exercise.

glucide 1

Documents