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Biochimica Metabolismo degli zuccheri
Questa è una mappa mentale sul metabolismo biochimico dello zucchero. Il contenuto principale è l'ossidazione anaerobica. Ossidazione aerobica, sintesi e decomposizione del glicogeno, Gluconeogenesi, ecc.
Editado em 2023-12-01 15:20:00
Biochimica Metabolismo degli zuccheri
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- Descrição
Metabolismo del glucosio
ossidazione anaerobica
concetto
Il processo in cui una molecola di glucosio può essere scissa in due molecole di piruvato nel citoplasma è chiamato glicolisi
Glicolisi
Un totale di dieci fasi di reazione
Glu si converte in G-6-P
Esochinasi (ione Mg)
inibizione del feedback
G-6-P
inibizione allosterica
Acil-CoA grasso a catena lunga
primo limite di velocità
G-6-P trasformato in F-6-P
Conversione di F-1-P in F-1,6-P
Entra davvero nella glicolisi
Fosfofruttochinasi-1 (ione Mg)
Attivazione allosterica: (F-2,6-P),ADP,AMP,(F-1,6-P)
Inibizione allosterica: ATP, acido citrico
Secondo limite di velocità (il più lento)
L'F-1,6-P viene convertito in 2 molecole di gliceraldeide 3 fosfato (diidrossiacetone fosfato)
aldolasi
I primi cinque passaggi costituiscono la fase di preparazione
Conversione del fosfato 3-gliceraldeide in acido 1,3-bisfosfoglicerico
Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi
2 molecole di NAD accettano idrogeno
3 o 5 ATP
Conversione di 1,3-bifosfoglicerato in 3-fosfoglicerato
fosforilazione a livello del primo substrato
Fosfoglicerato chinasi (Mg)
Disidratazione del 2-fosfoglicerato in PEP
Conversione del PEP in piruvato
Fosforilazione del secondo livello del substrato
Piruvato chinasi (K e Mg)
allotipo
Attivazione: F-1,6-P
Inibire: ATP
modificazione chimica
Fosforilazione
proteina chinasi A
attivazione del glucagone
Ca, proteina chinasi calmodulina-dipendente
inattivare
Il terzo limite di velocità
Gli ultimi cinque passaggi rappresentano la fase di rilascio.
produzione di acido lattico
lattato deidrogenasi
Hai bisogno di NADH
significato fisiologico
Fornisce energia rapidamente senza utilizzare ossigeno
2ATP
Ossidazione aerobica
concetto
Il processo di reazione in cui il corpo utilizza l’ossigeno per ossidare completamente il glucosio in CO2 e H2O è chiamato ossidazione aerobica dello zucchero.
processo di reazione
Glicolisi
Decarbossilazione ossidativa del piruvato
Il piruvato viene convertito in acetil CoA
complesso della piruvato deidrogenasi
Piruvato deidrogenasi (E1)
Diidrolipoamide transacetilasi (E2)
Diidrolipoamide deidrogenasi (E3)
coenzima
Pirofosfato di tiamina (TPP)
CoA, acido lipoico
FAD, NAD
Ciclo TCA
Reazione in 8 passaggi
Caratteristiche
4 deidrogenazioni generano 3 molecole di NADH e 1 molecola di FADH2
2 decarbossilazione genera 2 molecole di CO2
Una fosforilazione a livello di substrato genera una molecola di GTP o ATP
Non è il collegamento principale per rilasciare direttamente energia e generare ATP, ma per fornire equivalenti riducenti sufficienti attraverso quattro reazioni di deidrogenazione per il successivo trasferimento di elettroni e reazioni di fosforilazione ossidativa per generare una grande quantità di ATP.
processi
Acetil CoA e ossalacetato si condensano per formare acido citrico
citrato sintasi
Consuma un legame tioestere ad alta energia
primo limite di velocità
L'acido citrico viene convertito in isocitrato dall'acido aconitico
Decarbossilazione ossidativa dell'isocitrato in α-chetoglutarato
principale sede normativa
isocitrato deidrogenasi
Il NAD accetta l'idrogeno
Una molecola di CO2
secondo limite di velocità
Decarbossilazione ossidativa dell'α-chetoglutarato a succinil CoA
Complesso alfa-chetoglutarato deidrogenasi
Il NAD accetta l'idrogeno
Una molecola di CO2
Il terzo limite di velocità
La succinil-CoA sintasi catalizza le reazioni di fosforilazione a livello del substrato
succinil-CoA sintetasi
ADP o PIL
Deidrogenazione dell'acido succinico ad acido fumarico
succinato deidrogenasi
Indicatori di funzionamento del ciclo TCA
Membrana mitocondriale interna (l'unica nel ciclo TCA)
FAD accetta l'idrogeno
L'acido fumarico aggiunge acqua per formare acido malico
Deidrogenazione dell'acido malico ad ossalacetato
malato deidrogenasi
Il NAD accetta l'idrogeno
significato
Percorsi comuni per la decomposizione dei tre principali nutrienti per produrre energia
Il fulcro del metabolismo di zuccheri, grassi e aminoacidi
significato fisiologico
Il modo principale in cui lo zucchero viene scomposto per fornire energia
Glicolisi
5 o 7ATP
Decarbossilazione ossidativa del piruvato
5ATP
Ciclo TCA
20ATP
30 o 32ATP
Glicemia e regolazione
Livello di zucchero nel sangue: 3,9~6,0mmol/L
Ipoglicemia: inferiore a 2,8 mmol/L
Iperglicemia: superiore a 7mmol/L a stomaco vuoto
Regolazione ormonale
ridurre
insulina
Attiva la fosfodiesterasi
Ridurre i livelli di cAMP
Attiva la piruvato deidrogenasi fosfatasi
Attiva il complesso della piruvato deidrogenasi
Inibisce la gluconeogenesi epatica
Inibisce la sintesi della PEP carbossichinasi
Gli aminoacidi accelerano la sintesi proteica muscolare e riducono le materie prime della gluconeogenesi
grasso sintetico
salita
glucagone
glicogenolisi epatica
Inibisce la glicogeno sintasi
Attiva la glicogeno fosforilasi
Inibiscono la glicolisi e promuovono la gluconeogenesi
Ridurre la sintesi di F-2,6-P
Inibisce la piruvato chinasi intraepatica
Promuovere la sintesi della PEP carbossichinasi
Promuovere la lipolisi
Glucocorticoidi
Accelerare la gluconeogenesi
Inibisce la decarbossilazione ossidativa del piruvato
mobilitazione dei grassi
Adrenalina
Avvia una cascata di fosforilazione cAMP-dipendente nelle cellule epatiche e muscolari
stato di stress
diabete
caratteristica
iperglicemia persistente e glicosuria
Causa
Carenza parziale o totale di insulina, resistenza all'insulina
tipo
Dipendenza da insulina (tipo 1)
Non insulino-dipendente (tipo 2)
Diabete gestazionale (tipo 3)
Tipo speciale di diabete (tipo 4)
complicazione
Retinopatia
Neuropatia periferica
malattia vascolare periferica
Altre vie metaboliche
Via dell'acido uronico
Via del metabolismo del glucosio con acido glucuronico come prodotto intermedio
Genera acido glucuronico attivato (UDPGA)
via dei polioli
gluconeogenesi
concetto
Il processo di conversione dei composti non zuccherini (acido lattico, glicerolo, aminoacidi glicogeni, ecc.) in glucosio o glicogeno è chiamato gluconeogenesi
Carbossilazione del piruvato a PEP
Il piruvato si trasforma in ossalacetato
piruvato carbossilasi
all'interno dei mitocondri
Cofattore: biotina
Consumare ATP
CO2 combinata con biotina
L'ossalacetato diventa PEP
PEP carbossichinasi
Consuma un P~P
Trasporto di ossalacetato
L'ossalacetato non può penetrare direttamente nella membrana mitocondriale
navetta dell'acido malico
malato deidrogenasi
Accompagna il trasporto del NADH dai mitocondri al citoplasma
navetta per l'aspartato
aspartato aminotransferasi
F-1,6-P viene idrolizzato a F-6-P
fruttosio bisfosfatasi-1
G-6-P viene idrolizzato a Glu
Glucosio-6-fosfatasi
significato fisiologico
Mantieni costante la glicemia
Ricostituire o ripristinare le riserve di glicogeno epatico
Mantenere l'equilibrio acido-base
Metabolismo corporeo chetonico esuberante (rene)
Sintesi e degradazione del glicogeno
concetto
La sintesi del glicogeno si riferisce al processo di produzione del glicogeno dal glucosio, che avviene principalmente nel fegato e nel muscolo scheletrico.
Sintesi del glicogeno
G-6-P è allosterico a G-1-P
G-1-P e UTP vengono convertiti in UDPG e pirofosfato (idrolisi rapida)
UDPGase
L'UDPG sintetizza il glicogeno
glicogeno sintasi
Legame α-1,4-glicosidico
enzima ramificato
Legame α-1,6-glicosidico
glicogenolisi
Prodotto: Principalmente G-1-P, una piccola quantità di Glu
glicogeno fosforilasi
Legame α-1,4-glicosidico
Non è possibile continuare quando rimangono quattro gruppi di glucosio.
enzima deramificante
glucano transferasi
Legame α-1,4-glicosidico
Trasferisci 3 gruppi di glucosio all'estremità di una catena di zucchero vicina
alfa-1,6-glucosidasi
Legame α-1,6-glicosidico
generare glucosio
La differenza tra fegato e muscolo
Il fegato ha l’enzima G-6-P, che può convertire il G-6-P in Glu per integrare lo zucchero nel sangue, ma i muscoli no.
enzima chiave
glicogeno sintasi
Fosforilato in forma attiva
glicogeno fosforilasi
Defosforilato in forma attiva
regolare
modificazione chimica
Fosforilazione degli enzimi chiave
Regolazione ormonale
glucagone
glicogenolisi epatica
Adrenalina
glicogenolisi muscolare
insulina
Sintesi del glicogeno
aggiustamento allosterico
glucosio
Inibisce la glicogeno fosforilasi epatica
Energia e Ca
glicogenolisi muscolare
via dei pentoso fosfati
fase di reazione
fase di ossidazione
G-6-P al PPP
Glucosio-6-fosfato deidrogenasi
Regolazione del NADPH
Totale: il G-6-P viene convertito in 2 molecole di NADPH e 1 molecola di ribosio-5-fosfato, rilasciando 1 molecola di CO2
fase di trasferimento di gruppo
Per tutti i trasferimenti di gruppo sono necessarie 3 molecole di pentoso fosfato
1 molecola di gliceraldeide 3-fosfato e 2 molecole di F-6-P
significato fisiologico
Fornire ribosio fosfato
Acidi nucleici sintetici
Sintesi del rimedio?
Fornire NADPH
donatore di idrogeno della reazione anabolica
Reazione di idrossilazione
Mantenere lo stato ridotto del glutatione (GSH)
Grassi e glicerofosfolipidi
glicerolo fosfato