Sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor

sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor.

• sunt compuşi polihidroxicarbonilici şi derivaţii lor.

• Rolul:

• Energetic- furnizează 50-70% din energia totală care se produce în organism

• Structural – sunt elemente constitutive ale membranelor biologice

• Intră în componenmţa AN şi a Co (NAD, FAD, HSCoA)

• De sprijin- formează substanţa fundamentală a ţesutului conjunctiv (condroitinsulfaţii)

• Anticoagulant - heparina

• Funcţie hidroosmotică şi ionoreglatoare (datorită hidrofilităţii înalte şi sarcinii negative heteropolizaharidele acide reţin apa şi cationii)

• Funcţie protectoare, mecanică (heteropolizaharide)

După comportarea la hidroliză se clasifică în:

• După comportarea la hidroliză se clasifică în:

• –oze - monozaharide

• - ozide - oligozaharide şi polizaharide

• Monozaharidele:

• a. după grupele funcţionale: aldoze şi cetoze

• b. după numărul atomilor de carbon se impart în:

• trioze (3C), tetroze (4 C), pentoze (5 C), hexoze (6 C)

• Oligozaharidele

• de la 2 pînă la 10 resturi de monozaharide: di- , tri- , tetrazaharide

• Polizaharidele

• mai mult de 10 resturi de monozaharide:

• homopolizaharide - formate din monomeri identici

• heteropolizaharide- diferiţi monomeri- (a. hialuronic, heparansulfaţii, keratansulfaţii)

din punct de vedere chimic prezintă aldehido-sau cetoalcooli polivalenţi.

• din punct de vedere chimic prezintă aldehido-sau cetoalcooli polivalenţi.

• Proprietăţi:

• Substanţe incolore, solide

• Uşor solubile în apă, greu solubile în alcool, insolubile în eter şi cloroform

• Cristalizează sub formă de cristale albe

• Gust dulce

• Sunt substanţe optic active, datorită existenţei în molecula sa a atomilor de carbon asimetrici

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

• n

• N=2

• N-nr. izomerilor; n- nr. atomilor de C

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

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

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

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

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

Stereoizomerii care diferă prin configuraţia tuturor atomilor de C* - enantiomeri

• Stereoizomerii care diferă prin configuraţia tuturor atomilor de C* - enantiomeri

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

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

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

Compuşii optici se împart în 2 serii: D şi L

• Compuşii optici se împart în 2 serii: D şi L

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

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

• Majoritatea ozelor naturale aparţin seriei D

Monozaharidele scheletul cărora e compus din 5 şi mai mulţi atomi de C, în soluţie capătă forma de structuri ciclice închise, în care unele grupe hidroxil interacţionează cu grupa carbonil în limita unei şi aceeiaşi molecule.

• Monozaharidele scheletul cărora e compus din 5 şi mai mulţi atomi de C, în soluţie capătă forma de structuri ciclice închise, în care unele grupe hidroxil interacţionează cu grupa carbonil în limita unei şi aceeiaşi molecule.

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

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

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

• Ca urmare a reacţiilor de ciclizare fostul C carbonilic devine C*, adoptînd 2 configuraţii sterice diferite: α şi β anomer.

• Stereoizomerul care are aceeşi configuraţie la C-1 ca şi ultimul C* - α anomer; de configuraţie contrară al acestor 2 atomi – βanomer.

Reducerea monozaharidelor- polialcooli (Gl- sorbitol; fructoză- manitol sau sorbitol

• Reducerea monozaharidelor- polialcooli (Gl- sorbitol; fructoză- manitol sau sorbitol

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

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

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

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

Maltoza – 2 mol. de α glucopiranoze - leg. 1,4 glicozidică

• Maltoza – 2 mol. de α glucopiranoze - leg. 1,4 glicozidică

• Zaharoza – α glucopiranoză+β fructofuranoză – leg. α 1- β2 glicozidică

• Lactoza – βgalactopiranoză + α glucopiranoză

Homopolizaharidele: amidonul, glicogenul, celuloza -conţin unităţi monozaharidice repetetive

• Homopolizaharidele: amidonul, glicogenul, celuloza -conţin unităţi monozaharidice repetetive

• Amidonul- de origine vegetală,reprezintă rezerva glucidică principală. E constituit din 2 componente:

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

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

Amiloza:

• Amiloza:

• Masa molec a amilozei este de la mii la jumătate de mln.

• Formează micelii hidratate care dau cu iodul o coloraţie albastră

• Configuraţia spaţială- α helix, pasul cuprinde 4-5 resturi de glicozil

• Amilopectina:

• Mm –este de ordinul zecilor şi sutelor de mln

• Formează sol. coloidale care dau cu iodul o coloraţie roşie

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

de origine animală

• de origine animală

• reprezintă forma de depozitare a Gl în organismul uman

• localizat în ţesutul muscular şi ficat

• după structură se aseamănă cu amilopectina, dar are un grad de ramificare mai mare – ramificaţiile exterioare –apar după 6-7 resturi de Gl; iar cele interioare – după 3-5 unităţi de Gl

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

• Mm – este de ordinul mln

polizaharid structural în lumea vegetală.

• polizaharid structural în lumea vegetală.

• este alcătuit din resturi de  glucoză, unite prin legături -1,4-glicozidice

Începe în cavitatea bucală sub acţiunea α amilazei salivare, care scindează leg. α 1,4 glicozidice din amidon (până la dextrine)

• Începe în cavitatea bucală sub acţiunea α amilazei salivare, care scindează leg. α 1,4 glicozidice din amidon (până la dextrine)

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

• Leg α 1,6 glicozidice sunt scindate sub acţiunea amilo-; oligo 1,6 glicozidaze

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

• Celuloza nu se scindează în TGI al omului deoarece lipsesc enzimele β 1,4 glicozidazele

• în TGI polizaharidele sunt scindate până la monozaharide

Monozaharidele se absorb la nivelul intestinului subţire

• Monozaharidele se absorb la nivelul intestinului subţire

• Implică 2 mecanisme:

• Transport activ (necesită ATP şi Na)

• Difuzie facilitată

• transportorul leagă la locuri separate atât Gl cât şi Na (legarea Na creşte afinitatea pentru Gl)

• pătruns în epiteliul intestinal, acesta este eliberat şi odată cu el Gl. Gl- iese din celulă prin difuzie facilitată, iar Na este expulzat contra gradientului de concentraţie prin intervenţia ATP-azei, Na, K dependentă

Patologiile medicale:

• Patologiile medicale:

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

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

Monozaharidele ajung prin vena portă la ficat.

• Monozaharidele ajung prin vena portă la ficat.

• O parte se transformă prin gliconeogeneză în glicogen, iar alta (doar glucoza) trece în circulaţie.

• Galactoza şi fructoza sunt transformate în glucoză.

Gl- piruvat- Acetil CoA -CO2 şi H2O

• Gl- piruvat- Acetil CoA -CO2 şi H2O

• Din Gl se sintetizează glicogenul, alte monozaharide

• Furnizează compuşi importanţi ca:

• Pentoze (utilizate în sinteza nucleotidelor şi AN)

• Acizi uronici –sinteza de proteoglicani

• Glicerol şi Acetil Co A – neolipogeneză

• NADPH- necesar biosintezei reductive

Transferul intracelular al glucozei:

• Transferul intracelular al glucozei:

• Străbate membrana celulară în ambele sensuri fără consum de energie cu ajutorul unor transportatori pasivi.

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

GLUT 1: predomină în eritrocite

• GLUT 1: predomină în eritrocite

• GLUT 2: în hepatocite, celulele beta pancreatice

• GLUT 3: în celulele sistemului nervos

• GLUT 4: în celulele ţesutului muscular şi adipos

• GLUT5: în celulele intestinale (transportă glucoza în sînge)

Glicogenul – forma de depozitare a exesului de glucide, la care se face apel în faza catabolică a metabolismului.

• Glicogenul – forma de depozitare a exesului de glucide, la care se face apel în faza catabolică a metabolismului.

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

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

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

• Sinteza de glicogen – glicogenogeneza

• Degradarea (scindarea) glicogenului – glicogenoliză

E- Glucozo1fosfat uridiltransferaza

• E- Glucozo1fosfat uridiltransferaza

E- glicogensintaza

• E- glicogensintaza

• glicogen(n) + UDP-glucoza  glicogen (n +1 ) + UDP

Glicogen-sintaza realizează legăturile 1,4-glicozidice.

• Glicogen-sintaza realizează legăturile 1,4-glicozidice.

• Formarea legăturilor 1,6-glicozidice se face cu participarea enzimei de ramifiere – amilo 1,4-1,6 transglicozidaza şi implică transferul de resturi glicozil (cel puţin 6) la C6 al unui rest de glucoză.

Glcogensintaza recurge la un primer de natură proteică – glicogenina

• Glcogensintaza recurge la un primer de natură proteică – glicogenina

• Glicogenina – este o proteină catalitică glicoziltranferazică

Legătura glicozidică se formează între atomul C1 a glucozei derivată din UDP-glucoză şi hidroxilul tirozinei din Glycogenin.

• Legătura glicozidică se formează între atomul C1 a glucozei derivată din UDP-glucoză şi hidroxilul tirozinei din Glycogenin.

• UDP rezultă ca produs.

E -glicogensintaza.

• E -glicogensintaza.

• prin fosforilare-defosforlare –

• Forma fosforilată este inactivă în timp ce cea defosforilată este activată:

• Insulina activează enzima glicogen-sintaza, astfel are loc activarea sintezei glicogenului;

• glucagonul, adrenalina au efect invers asupra acestei enzime.

glicogen(n ) + Pi  glicogen (n–1 ) + glucozo-1-fosfat

• glicogen(n ) + Pi  glicogen (n–1 ) + glucozo-1-fosfat

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

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

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

GLICOLIZA

• GLICOLIZA

• GLUCONEOGENEZA

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

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

• Bilanţul energetic al degradării anaerobe şi aerobe a glucozei.

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

• 3. Soarta piruvatului.

• 4.Fermentaţia alcoolică.

• 5. Gluconeogeneza ( mecanismul, reglarea).

• 6.Procesul de sinteză şi reglare a lactozei.

- scindarea Gl în condiţii aerobe până la CO2 şi H2O (38 sau 36 mol de ATP); în condiţii anaerobe până la 2 mol de acid lactic (2 mol de ATP)

• - scindarea Gl în condiţii aerobe până la CO2 şi H2O (38 sau 36 mol de ATP); în condiţii anaerobe până la 2 mol de acid lactic (2 mol de ATP)

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

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

• Localizarea: citozol

această reacţie reprezintă etapa limitantă de viteză în glicoliză

• această reacţie reprezintă etapa limitantă de viteză în glicoliză

• Este o E alosterică:

• Inhibitori: ATP; PEP; 1,3 difosfoglicerat; citratul

• Activatori: AMP, ADP, Fructozo 1,6 difosfat, Fructozo 2,6 difosfat (ea creşte afinitatea E pentru S, micşorînd-o însă pe cea a inhibitorilor: citrat şi ATP).

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:

• Activatori: Fructoza 1,6 difosfatul

• Inhibitori: ATP. Ala; acil CoA; Acetil CoA

• Reglare covalentă: este activă în forma defosforilată (promovată de insulină) şi inactivă în forma fosforilată (glucagon şi catecolamine)

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

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

• În rezultatul glicolizei anaerobe în citozol se formează NAD·H2. Pentru ca atomii de hidrogen cu un potenţial energetic înalt să elibereze energia ei trebuie întroduşi în MC unde vor fi transportaţi prin LR spre O2. O parte din energie, eliberată de ei, va fi acumulată în legăturile macroergice ale ATP (fosforilare oxidativă).

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

• Există 2 asemenea sisteme:

• glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier)

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

glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier);

• glicerolfosfat (activă în muşchi şi creier);

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

1. MDH (citoplasmatică şi MC)

• 1. MDH (citoplasmatică şi MC)

• ASAT (citoplasmatică şi MC)

• Transportatorul malat-cetoglutarat (antiport)

• Transportatorul Asp-Glu (antiport)

NADH+H - din glicoliză (6)- nu se poate include în LR, deoarece se află în citozol.

• NADH+H - din glicoliză (6)- nu se poate include în LR, deoarece se află în citozol.

E- glicerol-3 fosfat DH:

• E- glicerol-3 fosfat DH:

• a.G-3P-DH-citoplasmatică (Co- NAD)

• b. G-3P-DH-mitocondrială (Co- FAD)

Sinteza Gl din produşi neglucidici:

• Sinteza Gl din produşi neglucidici:

• Din piruvat

• Lactat

• AA

• Glicerol

• OA

• Are loc în condiţiile de:

• Epuizare a rezervelor de glicogen hepatic

• În inaniţie

• În cazul unui regim bogat în lipide şi proteine dar sărac în glucide

• În efort prelungit

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

Sunt reacţiile inverse ale glicolizei cu excepţia a 3 reacţii ireversibile: a10, a 3 şi 1.

• Sunt reacţiile inverse ale glicolizei cu excepţia a 3 reacţii ireversibile: a10, a 3 şi 1.

• Deaceea există 3 căi de ocolire:

• transformarea piruvatului în PEP

• transformarea Fr 1,6 difosfat în Fr 6 fosfat

• transformarea Gl 6 fosfat în GL

Piruvatcarboxilaza

• Piruvatcarboxilaza

• Piruvat + HCO3- + ATP  oxaloacetat + ADP + Pi

Piruvatcarboxilaza

• Piruvatcarboxilaza

• Piruvat + HCO3- + ATP  oxaloacetat + ADP + Pi

• PEP carboxikinaza :

• oxaloacetat + GTP  PEP + GDP + CO2

• Sumar:

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

fructoza-1,6-disfosfataza:

• fructoza-1,6-disfosfataza:

• fructoza-1,6-diP + H2O  fructoza -6-P + Pi

glucoza-6-fosfataza:

• glucoza-6-fosfataza:

• glucoza-6-fosfat+ H2O  glucoza + Pi

Glicoliză:

• Glicoliză:

• Glucoza +2NAD+ +2ADP +2Pi 

• 2 piruvat +2NADH +2ATP

• Gluconeogeneza din piruvat:

• 2Piruvat+2NADH +4ATP+2GTP 

•  Glucoza + 2NAD + 4ADP + 2GDP +6Pi

Lactat +NADH+H Piruvat +NAD

• Lactat +NADH+H Piruvat +NAD

• E - LDH

Toţi AA glucoformatori (excepţie Leu) – Gl

• Toţi AA glucoformatori (excepţie Leu) – Gl

• Glu, Gln, His, Arg, Pro----- alfa cetoglutarat---- OA

• Asp, Asn- - - OA

• Met, Ile--- propionil CoA---succinil CoA-----OA

• Val, Trh, Met - succinil CoA-----OA

• Tyr şi Fen ---- fumarat----OA

• Ala, Ser, Gli, Cis --- Piruvat

Glicoliza:

• Glicoliza:

• Hexokinaza/ glucokinaza (1)

• Fosfofructokinaza (3)

• Piruvatkinaza (10)

• Gluconeogeneza:

• Piruvatcarboxilaza şi PEPcarboxikinaza

• Fructozo -1,6- difosfataza

• Gl 6 fosfataza

Activatori:

• Activatori:

• glucagonul, catecolaminele, glucocorticoizii (activează lipoliza – TG– glicerol --- substrat pentru gluconeogeneză)

• Glucocorticoizii – favorizează proteoliza extrahepatică --- AA--- Gl

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

• Insulina – inhibă gluconeogeneza şi activează glicoliza

• Ciclul pentozofosfat

• Metabolismul Fructozei

• Metabolismul galactozei

O altă cale de degradare a Gl 6 fosfat

• O altă cale de degradare a Gl 6 fosfat

• Localizat: în citoplasmă

• Activ:

• Ţesut adipos

• Ficat

• Corticosuprarenale

• Glanda mamară în lactaţie

• Ţesut limfatic

• Relativ activ:

• În eritrocite

• Slab activ:

• Inimă,

• Ţesut muscular

• Muschii sceletici

Implică 2 etape:

• Implică 2 etape:

• Conversia hexozelor la pentoze (etapa oxidativă)

• Conversia pentozelor la hexoze

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

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

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

6 glucozo 6P + 12 NADP +6H2O ▬► 6 CO2 +12NADPH+H + 4 fructozo 6P + 2 gliceraldehid 3 P

• 6 glucozo 6P + 12 NADP +6H2O ▬► 6 CO2 +12NADPH+H + 4 fructozo 6P + 2 gliceraldehid 3 P

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

• 4fructozo 6P= 4 glucozo 6P

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

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

Glucozo 6P DH:

• Glucozo 6P DH:

• Activatori: mărirea de NADP

• Inhibitori: NADPH+H; acil CoA

• raportul glutation oxidat/glutation redus. Concentraţiile mari de GSSG creşte viteza şuntului

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

• scade în ficat şi ţesutul adipos în diabet şi inaniţie

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

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

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

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

Fr se formează din zaharoză

• Fr se formează din zaharoză

• 2 căi metabolice

• |I. în rinichi, muschii scheletici:

• Fr + ATP ▬► Fr 6P + ADP

• E- hexokinaza- inhibată de Gl

Fr + ATP ▬► Fr1P + ADP

• Fr + ATP ▬► Fr1P + ADP

• E- fructokinaza

• Absenţa fructokinazei conduce la fructozurie esenţială – starea nu se agravează, dar se acumulează Fr în urină

Absenţa E – intoleranţă ereditară a Fr:

• Absenţa E – intoleranţă ereditară a Fr:

Acumularea intracelulară a Fr1P ( inhibă Gl-6-P-aza şi glicogen fosforilaza) ceea ce explică:

• Acumularea intracelulară a Fr1P ( inhibă Gl-6-P-aza şi glicogen fosforilaza) ceea ce explică:

• Hipoglicemie, vomă, icter, hemoragie

• Insuficienţă hepatică

• Tratament: dietă fără Fr şi zaharoză

1. Sub formă de GA fosfat

• 1. Sub formă de GA fosfat

• GA + ATP ▬► Gliceraldehidfosfat +ADP

• E – tiokinaza

GA + NADH+H ▬► glicerol +NAD

• GA + NADH+H ▬► glicerol +NAD

• Glicerol +ATP ▬► glicerol 3P+ADP

• Glicerol 3P +NAD ▬► dioxiacetonP +NADH+H

GA +NAD+H2O ▬► glicerat + NADH+H

• GA +NAD+H2O ▬► glicerat + NADH+H

• Glicerat + ATP ▬► 2fosfoglicerat + ADP

Se metabolizează în ficat şi rinichi

• Se metabolizează în ficat şi rinichi

• 1. Fosforilarea Gal

• Gal + ATP ▬► Gal 1P + ADP

• E- galactokinaza

• Deficienţa galactokinazei – conduce la galactozemie şi galactozurie:

• Cataracta cristalinului

• Reducerea Gal la galactiol

E- UDP glucozo -galactozo 1P- uridil transferaza:

• E- UDP glucozo -galactozo 1P- uridil transferaza:

• Gal 1P + UDP-Gl  UDP-Gal- + Gl 1P

Deficitul E –UDP Gl -Gal 1P-uridiltransferază – conduce la galactozemia clasică

• Deficitul E –UDP Gl -Gal 1P-uridiltransferază – conduce la galactozemia clasică

• Dereglare autosomal recesivă

• Alterări hepatice

• Cataractă (acumulării de galactiol)

• Tulburări neuropsihice (alteraţie mentală severă)

• Tratament: dietă fără Gal (fără lapte)

UDP-Gal  UDP-Gl E – epimeraza

• UDP-Gal  UDP-Gl E – epimeraza

Sinteza glicogenului

• Sinteza glicogenului

• UDP- Gl +PP  UTP+Gl1P

• E- UDP-Gl-pirofosforilază

• Gl 1P  Gl6P

1. Activarea Gl1P sub formă de UDP-Gl

• 1. Activarea Gl1P sub formă de UDP-Gl

• UTP + Gl1P  Gl-UDP + PP

• E- UDP-Gl-pirofosforilaza

Gl-UDP + 2NAD +H2O Glucuronat-UDP+ 2 NADH+H

• Gl-UDP + 2NAD +H2O Glucuronat-UDP+ 2 NADH+H

• E-DH NAD dependentă

UDP-glucuronatul – forma activă a glucuronatului:

• UDP-glucuronatul – forma activă a glucuronatului:

• sinteza polizaharidelor (donor de rest glucuronil)

• detoxifierea compuşilor străini (xenobioticelor) sau proprii (conjugare)

• sinteza vitaminei C

E- lactozo-sintetază alcătuită din 2 subunităţi:

• E- lactozo-sintetază alcătuită din 2 subunităţi:

• Subunitatea G- catalitică- galactozil-transferaza:

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

• Subunitatea M –lactozo-sintetază:

• UDP-Gal+ Glucoza → UDP+Lactoza

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

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

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

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

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

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

• Micşorarea glicemiei sub valorile normale – hipoglicemie

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

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

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

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

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

Unităţi: 1 U = 36 µg, i.e. 28 U/mg

• Unităţi: 1 U = 36 µg, i.e. 28 U/mg

• Secreţia zilnică la oameni: 40 - 50 U

• Insulina Bazală în plasmă : 12 µU/ml

• Insulina Postprandială : la 90 µU/ml

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

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

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

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

• Activează E şuntului pentozofosfat

Activează lipogeneza

• Activează lipogeneza

• Inhibă lipoliza (triglicerid lipaza tisulară)

• Activează lipoproteinlipaza

Facilitează utilizarea AA exogeni în muşchi şi ficat

• Facilitează utilizarea AA exogeni în muşchi şi ficat

• Activează sinteza proteinelor şi inhibă proteoliza

• Măreşte expresia genică

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

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

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

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

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

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

glucagonul amplifică glicogenoliza şi gluconeogeneza;

• glucagonul amplifică glicogenoliza şi gluconeogeneza;

• somatotropina inhibă absorbţia glucozei;

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

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

• se administrează glucoză în 250 ml de apă.

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

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

• La diabet probele III şi IV rămîn crescute.

Defect în mobilizarea glicogenului şi acumularea lui în ţesuturi:

• Defect în mobilizarea glicogenului şi acumularea lui în ţesuturi:

• sunt afecţiuni ereditare

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

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

Dereglări în sinteza glicogenului şi micşorarea lui:

• Dereglări în sinteza glicogenului şi micşorarea lui:

• Deficitul de glicogen sintază

• Hipoglicemie bazală

• Vomă

• SNC

• Moarte prematură

• retard de creştere, deces precoce;

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

• I. Boala “von Gierke”(glicogenoza hepatorenală):

• deficienţă de glucozo-6-fosfatază în ficat, intestin şi rinichi;

• structura glicogenului este normală;

• hipoglicemie, cetoză;

• galactoza şi fructoza nu sunt convertite la glucoză.

II. Boala “Pompe” (glicogeneză generalizată):

• II. Boala “Pompe” (glicogeneză generalizată):

• deficit de α-1,4-glucozidază lizozomală

• structura glicogenului este normală;

• concentraţii excesive de glicogen în vacuole anormale din citozol;

• în unele cazuri inima este principalul organ implicat cu moarte timpurie, în altele ̶ sistemul nervos este afectat sever;

• valori normale ale zahărului sanguin.

III. Boala “Forbes”, “Cori” (dextrinoza limitată):

• III. Boala “Forbes”, “Cori” (dextrinoza limitată):

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

• structura glicogenului este anormală: lanţul extern lipseşte sau este foarte scurt, numărul punctelor de ramificaţie este mărit;

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

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

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

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

• deficienţa enzimei de ramifiere (1,4→1,6)-transglucozilazei;

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

• boală rară, dificil de recunoscut;

• depozitarea glicogenului anormal;

• progresează ciroza hepatică şi evoluţia este fatală până la vârsta de 20 ani.

V. Boala “McArdle”:

• V. Boala “McArdle”:

• deficienţa glicogen fosforilazei musculare structura glicogenului este normală;

• conţinut mărit a glicogenului muscular (2,5-4,1%, în normă 0,2-0,9%);

• nivel scăzut în sânge a lactatului şi piruvatului după exerciţii, scăderea pH-ului nu are loc.

VI. Boala “Hers”:

• VI. Boala “Hers”:

• deficienţa glicogen fosforilazei hepatice structura glicogenului este normală;

• este o formă atenuată a afecţiunii von Gierke;

• hepatomegalie glicogenică;

• hipoglicemie şi cetoză blândă.

Maladia Tarui:

• Maladia Tarui:

• insuficienţa fosfofructokinazei musculare;

• structura glicogenului este normală;

• tablou clinic similar cu maladia McArdle;

• sunt afectate şi eritrocitele ce determină o hemoliză intensă;

• are loc acumularea lactatului;

• nu este complet clar de ce acest defect rezultă prin creşterea depozitării glicogenului.

VIII. Glicogenoza de tip VIII:

• VIII. Glicogenoza de tip VIII:

• reducerea activării fosforilazei în hepatocite şi leucocite;

• structura glicogenului este normală;

• hepatomegalie, creşterea depozitării glicogenului hepatic;

• etiologie neclară