metabolismul-glicogenului

Download metabolismul-glicogenului

Post on 29-Sep-2015

5 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

metabolismul-glicogenului

TRANSCRIPT

  • METABOLISMUL GLICOGENULUI

  • METABOLISMUL GLICOGENULUIGLICOGENGLICOGENOLIZAGLICOGENOGENEZA

  • METABOLISMUL GLICOGENULUISursa constanta de G= conditie esentiala a vietiiG= sursa pt tesutul cerebral, eritrocite matureG= sursa pt m. striat

    3 surse de G:1. aport exogen de G si precursori glucogeni (amidon, mono-, dizaharide) inconstant2. glicogenoliza3.GNG asigura sinteza sustinuta de G, dar V de raspuns la hipoglicemie este redus

  • METABOLISMUL GLICOGENULUIGlicogenoliza= potential rapid de mobilizare a G din glicogen la nivel hepatic i renal

    In timpul efortului fizic: glicogenoliza musculara

    In conditiile epuizarii glicogenului: GNG din AA rezulatati din catabolizarea proteinelor

  • METABOLISMUL GLICOGENULUIPrincipalele rezerve de glicogen:in muschiul striat (400g glicogen= 1-2% din masa reala M) : sinteza ATP in contractie musculara

    ficat (100g glicogen=10%Fi): rol in mentinerea glicemiei mici cantitatiin toate celulele

  • STRUCTURA GLICOGENULUI

  • STRUCTURA GLICOGENULUIGranulaii citoplasmatice discrete ce conin enzimele necesare sintezei i degradrii glicogenuluiGRANULE DE GLICOGEN

  • GLICOGENOGENEZAn citosol din -D-Glc, cu consum de ATP (fosforilarea G) si UTPA. Sinteza UDP-G

    UDP-G-PIROFOSFORILAZAG-1-PUDP-G

  • GLICOGENOGENEZA

    UDP-G-PIROFOSFORILAZA

    UDP-G

  • GLICOGENOGENEZAReactia de activare devine ireversibila deoarece, in vivo, se formeaza fosfat prin degradarea pirofosfatului sub actiunea pirofosfatazei:PIROFOSFATAZA

  • GLICOGENOGENEZAG-1-PG-6-PFOSFOGLUCOMUTAZAG-1-PUDP-GG-1-PUDP-G

  • GLICOGENOGENEZASinteza glicogenului se realizeaza prin atasarea resturilor glucozil de pe UDP-glucoza pe o molecula de glicogen amorsa (glicogen (n-1)). Formarea glicogenului primer o realizeaza glicogenina (o proteina cu M 37,2 kDa) care functioneaza autocatalitic.

    In final, UTP-ul necesar activarii se reface prin reactia:

  • GLICOGENOGENEZAB. Glicogen-sintaza asigur formarea legturilor (14) alungete catenele de G deja formate. n absena fragmentului de glicogen- o proteina, glicogeninaAUTOCATALIZARE

  • GLICOGENOGENEZAGlicogen sintaza este enzima ce catalizeaza transferul unor grupe glucozil activate pe o molecula de glicogen amorsa (primer) formand legaturi 1,4-glicozidice putand adauga maxim 10 resturi glucozil

    Este o enzima care se prezinta sub doua forme interconvertibile prin fosforilaredefosforilare, glicogen sintaza D, fosforilata (inactiva) si glicogen sintaza I, nefosforilata (activa);

  • GLICOGENOGENEZALANT GLICOGENIC SCURT(legaturi 14)

  • GLICOGENOGENEZAC. Alungirea lanturilor de glicogen: transferul G din UDP-G la captul nereductor al lanului n constituire, cu formarea unei noi legturi glicozidice 14

    UDP + ATP UTP + ADP E=NUCLEOZID-DIFOSFAT-KINAZAE

  • GLICOGENOGENEZAD. Formarea ramificaiilor n molecula de glicogen la 8 resturi glicozil cu creterea nr de capete nereductoare la care se ataeaz resturi de glicozil noiAMILO- (14) (16)-TRANSGLUCOZIDAZA

  • GLICOGENOGENEZAEnzima de ramificare, (amilo 1,4 1,6-transglucozidaza) enzima ce scindeaza un bloc de 6-7 resturi glucozil de pe un lant in crestere si le transfera pe un alt lant realizand o legatura 1,6-glicozidica. Noua ramificatie trebuie sa se gaseasca la o distanta de cel putin 4 resturi glucozil fata de ramificatia adiacenta

    Ecuatia glicogenogenezei este:Glicogen(n-1) + Glucoza + 2ATP Glicogen(n) + 2ADP + 2Pi

  • GLICOGENOGENEZASinteza ramificaiilor adiionale: formarea de legturi 14

  • GLICOGENOLIZACatabolizarea glicogenului din rezerve hepatice i musculare. Procesul se desfasoara in ficat si in muschiul in contractie. GLICOGEN

  • GLICOGENOLIZAGLICOGENGLICOGEN-FOSFORILAZAGLUCOZO-1- PGLUCOZO-6- PGLUCOZA(SNGE)GLICOLIZA

  • GLICOGENOLIZADegradarea glicogenului presupune scindarea legaturilor 1,4- si 1,6-glicozidice prin actiunea conjugata a doua sisteme enzimatice distincte:

    a) Sistemul fosforilazic care cuprinde enzimele ce intervin in activarea fosforilazei, enzima ce scindeaza legaturile 1,4-glicozidice din glicogen prin fosforoliza, reactie ce implica transferul unui rest fosfat pe un rest glucozil, cu formare de glucozo-1-fosfat;

    b) Enzima de deramificare - are capacitatea de a transfera o unitate triglucidica de pe un lant pe altul formand legaturi 1,6glicozidice si de a scinda restul de la zona de ramificatie.

  • GLICOGENOLIZANecesit un set de enzime specifice.

  • GLICOGENOLIZA

  • GLICOGENOLIZAA. Scurtarea lanurilor de glicogenGlicogen-fosforilaza cliveaz secvenial legturile (14) dintre resturile glicozil de la capetele nereducatoare ale lanurilor de glicogen pn cnd se ajunge ca fiecare lan s conin doar 4 uniti glicozil nainte de orice punct de ramificaieE conine o molecul de piridoxal-fosfat (coenzim) legat covalent

    Structura rezultat este denumit dextrina final i nu mai poate fi scindat de fosforilaz

  • GLICOGENOLIZACAPATUL NEREDUCATOR

    GLICOGEN cu "n" molecule de G

    GLICOGEN-FOSFORILAZAG-1-P

    GLICOGEN cu "n-1" molecule de G

  • GLICOGENOLIZAGLICOGENGLUCOZO-1-P

  • GLICOGENOLIZATezaurismoze (boli de stocare). Tipul V (Sdr McARDLE):

    Deficit de glicogen-fosforilaza sau miofosforilaza in m. scheletic)afectarea m.striati; VN ale enzimei hepaticefatigabilitate musculara dupa efortabsenta cresterii lactatului dupa efort sustinutdezvoltare psihica normalaMb-emie si Mb-urieafectiune cronica benigna[glicogen cu structura normala]

  • GLICOGENOLIZAFosforilaza nu desface legaturile 1,6-glicozidice, actiunea sa oprindu-se la 4 resturi glucozil fata de o ramificatie 1,6

    La acest nivel actioneaza cel de-al doilea sistem enzimatic enzima de deramificare care are proprietatea de a transfera o unitate triglucidica de pe un lant pe altul

    In zona de ramificatie ramane un singur rest glucozil care va fi scindat de aceeasi enzima ce are si actiune 1,6-glucozidazica.Se continua apoi activitatea fosforilazei pana in apropierea unei noi ramificatii.

  • GLICOGENOLIZAB.Clivarea ramificaiilor: sub aciunea enzimatic dubl a unei proteine bifuncionale- Enzima de deramificare

    Oligo- (14) (14)- glucan-transferaza cliveaz 3 resturi glicozil exterioare (din cele 4) ataate fiecarei ramificaiiAceeai E transfer resturile glicozil clivate la capatul nereducator al unui lant determinand alungirea corespunzatoare a acestuia; o legtur (14) este scindat i o alt legtur (14) este constituit

    E acioneaz ca o 4: 4 TRANSFERAZA

  • GLICOGENOLIZA

    GLICOGEN-FOSFORILAZA TRANSFERAZA (16)- GLUCOZIDAZAG liberG-1-P

  • GLICOGENOLIZA

    (16)- GLUCOZIDAZA

  • GLICOGENOLIZAIntre actiunea fosforilazei la nivel muscular si hepatic exista diferente notabile care sunt dependente de concentratia glucozei sanguine si de actiunea unor hormoni:

    adrenalina ce determina activarea fosforilazei musculare;glucagonul care stimuleaza activarea fosforilazei hepatice.

  • GLICOGENOLIZAn acest moment, lanul glucidic poate fi din nou clivat sub aciunea glicogen-fosforilazei pn la detaarea urmtoarelor 4 uniti glicozil

    C. Conversia G-1-P la G-6-P. E= FOSFOGLUCOMUTAZA

    G-1-PG-6-PG-1,6-BP

  • GLICOGENOLIZAn ficat, G-6-P este translocat n RE prin intervena G -6-P-translocazein RE, G-6-P este convertit la G n prezena G-6-fosfatazei, ce intervine n etapa final a GNG

    G rezultat este transportat din RE n citosol cu GLUT-7Hepatocitele elibereaz G din glicogenoliz direct n sg circn muchiul striat, G-6-P este supus glicolizei i asigur energia necesar contraciei musculare (G-6-fosfataza absent)

  • GLICOGENOLIZADegradarea lizozomal a glicogenului (1-3%) n mod continuu sub aciunea unei enzime lizozomale: (14) glucozidaza sau maltaza acid

    Deficitul E determin acumularea de glicogen sub form de vacuole lizozomale= Boala Pompe, tipul IIglicemie normalcardiomegalie importanttratament prin substitutie enzimaticaforma infantila: deces prematur prin insuficienta cardiacaglicogen cu structura normala

  • GLICOGENOLIZATipul Ia (Boala von Gierke):deficit de G-6-fosfatazTipul Ib: deficit de G-6-fosfat-translocazaRi, Fi afectatesteatoza hepatica, hepato-si renomegalieretard psihosomatic si pubertate intarziatehiperlactacidemie, hiperlipidemie, hiperuricemieglicogen normal ca structuraTratament: infuzii gastrice nocturne de G sau administrarea regulata de amidon de porumb neprelucrat termic

  • GLICOGENOLIZADeficienta ereditara a unor sisteme enzimatice implicate in metabolismul glicogenului determina aparitia bolilor ereditare denumite glicogenoze, caracterizate prin tezaurizarea in diverse tesuturi a unor cantitati mari de glicogen cu structura normala sau anormala in unele tesuturi (ficat, rinichi, intestin, muschi, creier, etc), fiind insotite de hipoglicemie, acidoza lactica.

    Sunt noua tipuri de glicogenoze notate I-IX, de exemplu:

    Maladia Von Gierke (tip I) deficit de glucozo-6-fosfataza;Maladia Pompe (tip II) deficit de glicozidaza lizozomala.Maladia Forbes (tip III) deficit de enzima de deramificare.Maladia Andersen (tip IV) deficit de enzima de ramificare.

  • REGLAREA SINTEZEI I A CATABOLIZARIIGLICOGENULUICele doua procese se afla sub controlul adrenalinei, glucagonului si insulinei, astfel incat ele sa nu se produca simultan

    Fosforilaza reprezinta punctul principal de control al glicogenolizei, iar glicogen- sintaza al glicogenogenezei.

  • REGLAREA SINTEZEI I A CATABOLIZARIIGLICOGENULUI2 niveluri: glicogen-sintazaglicogen-fosforilaza

    Reglare:alosterica: concentratia metabolitilor, necesarul energetic al celulei

    hormonala: pe calea mediata de AMPc

  • REGLA