Digestia si absorbtia glucidelor glucide cu valoare nutritiva din alimente : polizaharide: amidon,glicogen si celuloza (lipsita de valoare nutritiva deoarece nu poate fi hidrolizata n tractul digestiv al omului); dizaharide: zaharoza (din fructe), maltoza, lactoza(din lapte); monozaharide: glucoza, fructoza, galactoza, arabinoza, etc. Digestia glucidelor Este un proceshidroliticcatalizat de glicozidaze. 1.Digestia amidonului, ncepe n cavitatea bucala si continua n duoden prin actiunea succesiva a doua endoglicozidaze: amilaza salivara, produsa de glandele parotide, activa la pH = 6,6 -6,8 n prezenta ionilor de clor; amilaza pancreatica, deversata n duoden cu sucul pancreatic, cu pH optim de actiune 7,1. Produsii de hidroliza partiala obtinuti sub actiunea amilazei salivare si pancreatice sunt: maltoza si izomaltoza; maltotrioza si malto-oligozaharide linearecu 4-6 unitati de glucoza, legate a-1,4; dextrine limita(oligozaharide cu cel putin o legatura a-1,6-glucozidica si cu 5-8 resturi de glucoza) Digestia oligozaharidelor necesita exoglicozidaze, asociate marginii n perie a celulelor epiteliale ale duodenului si jejunului. Izomaltaza (oligo-1,6-glucozidaza)hidrolizeaza legaturile a-1,6-glucozidice din izomaltoza si din dextrine limita. Glucoamilaza (exo-1,4-glucozidaza) si alte maltaze hidrolizeaza legaturi a-1,4 din maltotrioza si din malto-oligozaharide de la capetele nereducatoare ale oligozaharidelor. -dizaharidazele, enzime ce manifesta specificitate pentru natura dizaharidului si a legaturii glucozidice: maltaza(a-glucozidaza), lactaza (b-galactozidaza), zaharaza (a-glucozidaza sau b-fructozidaza). Toate aceste enzime sunt concentrate la nivelul jejunului si sunt sintetizate de catre enterocite. Ele nu actioneaza n lumenul intestinal ci la nivelul marginii n perie a enterocitului, n vecinatatea sistemului de transport al monozaharidelor rezultate. Absorbtia monozaharidelor Absorbtia monozaharidelor implica doua mecanisme posibile: transportul activ(energodependent), de obicei unidirectional, contra gradientului de concentratie; difuzia facilitata care poate fi bidirectionala. Sunt necesaresisteme proteice de transport -transportor proteic(I) pentru glucoza, galactoza, xiloza (monozaharide cu aceeasi configuratie la C2) -transportor proteic(II) pentru fructoza si alte monozaharide Transportul proteic I realizeaza transportul simultan (simport) al Na+ si al ozei potrivite din lumen n celula epiteliala intestinala. Proteina transportoare I este cuplata cu pompa de sodiu (Na+-K+-ATP-azade transport). Glucoza acumulata n enterocit iese din celula prin difuziune facilitata, mediata de un transportor proteic prezent n membrana bazala, fara consum de energie. Transportorul proteic II faciliteaza difuzia fructozei, galactozei si glucozei n enterocit, prin membrana luminala, fara sa fie necesara prezenta Na+si ATP. Transportorul proteic prezent n membrana bazala, mediaza iesirea ozelor din celulele epiteliale n capilarele sanguine. Deficite enzimatice n digestia si absorbtia glucidelor Deficitul de lactaza duce la intoleranta la lactoza, iar deficitul de zaharaza duce la intoleranta la zaharoza. Acumularea dizaharidelor n intestin, creste presiunea osmotica si favorizeaza intrarea apei din spatiile interstitiale n lumenul intestinal ducnd la pierderi digestive de apa. Procesele fermentative declansate de flora microbiana genereaza gaze si produsi cu caracter acid care irita mucoasa intestinala.

Caile de metabolizare a glucozei Glucoza= combustibil pentru tesuturile glucodependente Glucoza sursa pentru obtinerea unor compusi ca: pentozenecesare pentru sinteza nucleotidelor si a acizilor nucleici; acizi uronicinecesari pentru sinteza de proteoglicani si detoxifierea unor compusi endogeni sau exogeni; glicerol si acetil-CoAutilizate n procesul de neolipogeneza; NADPHnecesar proceselor reductive; aminoacizi neesentialisi produsi specializati derivati din acestia (purine, pirimidine, porfirine). glucoza sursa de energie: -glicoliza(degradarea incompletea, pna la lactat sau piruvat) -ciclul Krebs(degradarea completa, pna la CO2). glucoza sursa de pentoze si NADPH -calea6-fosfo-gluconatului(suntul pentozelor) glucoza sursa de acizii uronici -calea glucuronatului : a-cetoacizii rezultati n ciclul Krebs contin scheletul hidrocarbonat provenit din glucoza care poate fi folosit pentru sinteza unor aminoacizi. Calea de metabolizare pe care o parcurge glucoza este decisa de starea metabolica a tesutului respectiv -n faza anabolica (postprandial), glucoza este folosita drept combustibil energogen de catre toate tesuturile . Cnd posibilitatile ficatului de a stoca glucoza sub forma de glicogen au fost depasite (2-3 ore postprandial), glucoza este transformata n triacilgliceroli, fosfolipide si colesterol. -In faza catabolica(interprandial sau n cursul unei activitati fizice sau intelectuale intense), glucoza reprezinta combustibilul principal numai pentru tesuturile glucodependentecare o obtin prin glicogenoliza si gluconeogeneza hepatica. Sursa de energie pentru celelalte tesuturi devin rezervele de lipide constituite n faza anabolica si, n extremis, proteinele. Glicoliza=calea Embden Meyerhof -Parnas se desfasoara n citosolul celulelor la procariote si eucariote: Rolurile glicolizei Esteun proces exergonic(DG0` = -47 kcal) n care se formeaza 2 moli ATP si substraturi pentru ciclul Krebs si LR. Glicolizaeste singura modalitate de producere de ATP n celulele fara mitocondrii(eritrocite, fibre musculare albe) Glicoliza furnizeaza precursori pentru: -sinteza lipide de rezerva(TAG);(glicerol pentru sintezaTAG si acetil-CoA pentru sinteza acizilor grasi). -glicerolul obtinere fosfolipide(ficat); -acetil-CoA sinteza colesterolului. Glicoliza furnizeaza scheletul de atomi de carbon pentru sinteza: alanina din piruvat glicerol-fosfat din dihidroxiacetonfosfat serina din acid 3-fosfogliceric 2,3-bisfosfoglicerat Transportul facilitat al glucozei n celule independent de Na+ 14proteine transportoare de glucoza desemnate de la GLUT-1 la GLUT-14(localizate n membranele celulare n doua stari conformationale) Genele care specifica transportorii de glucoza se exprima n mod diferit, n functie de tesut: GLUT-1, 3 si 4 sunt implicati n captarea glucozei din snge n celule GLUT-1 si GLUT-3: -se afla n toate celulele(cu exceptia ficatului si a celulelor b-din pancreas)

-favorizeaza difuzia, lent dar constant, a glucozei n celule (afinitatea lor pentru glucoza este mare). GLUT-4 -se afla n tesutul adipos si muscularsinteza sa fiind indusa de insulina. Insulina nu influenteaza, semnificativ, transportul glucozei n tesuturi insulino independente ca: ficat, creier, eritrocite, cornee, cristalin, leucocite GLUT-2 -se afla n ficat, rinichi, intestinsicelulele b-din pancreas -areafinitate mica pentru glucoza Activitatea GLUT-2 depinde de concentratia glucozei n snge, este senzor pentru glucoza GLUT-5 -mediaza transportul activ intestinal si renal al glucozei. Glicoliza cuprinde doua etape Etapa hexozelor: -se consuma 2 moli ATP -glucoza fructozo -> 1,6-bisfosfat. Etapa triozelor: -se produc 4 moli ATP. -fructozo-1,6-bisfosfatul -> doua trioze -> acid piruvic Etapa hexozelor 1. Transformarea glucozei n glucozo-6-fosfat. Glucozo-6-fosfatul este asezat la rascrucea unor cai metabolice ca: Glicoliza Gluconeogeneza calea pentozo fosfatilor glicogenogenezasi glicogenoliza. Metabolizarea glucozei este precedata, de fosforilare. Fosforilarea glucozei -este ireversibila -catalizata de kinaze necesita ATP Hexokinaza -enzimaalosterica -prezenta n cele mai multe tesuturi -necesita Mg2+. -prezinta 4 izoenzime. citoplasmatice; -toate izoenzimele au KMmic (0,1 mM -sunt inhibate alosteric, de G-6-P, produsul actiunii lor -acumularea temporara de G-6-P n celula va opri fosforilarea glucozei, evitndu-se sechestrarea inutila a fosfatului n celula. Glucokinaza sau hexokinaza D -prezenta numai n ficat -substratul ei esteexclusiv glucoza -este o enzima inductibila -are KMmare (6 mM) -este foarte activa postprandial -activitatea eieste indusa de insulina -nu este inhibata de G-6-P

-este inhibata indirect de fructozo-6-fosfat. 2. Conversia glucozo-6-fosfatuluila fructozo-6-fosfat 3. Fosforilareafructozo-6-fosfatului (F-6-P) lafructozo-1,6-bisfosfat (F-1,6-P2) FFK-1 regleaza viteza glicolizei. Etapa triozelor 1. Fructozo-1,6-bisfosfatul este scindat la doua trioze: -gliceraldehid-3-fosfat si -dihidroxiaceton-fosfat reactie reversibila catalizata de o liaza (aldolazaA prezenta peste tot si B prezenta n ficat si rinichi). 2. Oxidarea gliceraldehid-3-fosfatului la 3-fosfoglicerat gliceraldehid-3-fosfat dehidrogenaza NAD+-dependenta, tetramer, cu patru grupari SH Procesul de oxidare presupune etapele: -formarea unui semitioacetal(analog semiacetalilor) -oxidarea semitioacetaluluipe seama NAD+legat -formarea unui tioester care nmagazineaza energia eliberata n timpul oxidarii: -Transformarea 1,3-bisfosfogliceratului n 3-fosfoglicerat cu producere de ATP. 3. Transformarea 3-fosfogliceratului n 2-fosfoglicerat 4. Transformarea 2-fosfogliceratului n piruvat Piruvat kinaza din toate tesuturile este: activata alosteric de fructozo-1,6-bisfosfat( feed-forward stimulare ) inhibita de ATP -prezinta 2 izoenzime: -L proprie ficatului:(enzima alosterica, interconvertibila, activa defosfo,promovata de insulin si inactiva fosfo,promovata de glucagon si catecolamine) si -M proprie muschiului. Glicoliza n eritrocite 2,3-bisfosfogliceratul(BPG) este modulator al legarii O2la Hb In eritrocit, ~ 25% din glucoza angajata n glicoliza trece prin suntul 2,3-BPG se reduce ATP produs n glicoliza(este ocolita prima fosforilare la substrat din glicoliza) In deficitul genetic al hexokinazei eritrocitare afinitatea Hbpentru O2este crescuta iar oferta de oxigen catre tesuturi scazuta. Reglarea glicolizei n glicoliza sunt trei reactii ireversibile Activitatea lor poate fi influentata prin modificarea: cantitatii de enzima, prin inductie sau represie eficientei enzimei, prin: control hormonal (reglare covalenta) control metabolic (reglare allosterica) Hexokinazele enzime din tesuturile extrahepatice fosforileaza glucoza la concentratii ~5mM. au afinitate mare pentru glucoza, deci KMmic. Sunt inhibatede G-6-P, produsulactiuniilor Glucokinaza prezentanficatsi pancreas are afinitatemicapentruglucoza(KMmare). are activitatemare postprandial esteindusa de concentratia mare a insulinei nu este inhibata de glucozo-6-fosfat, produsulactiuniiei.

n ficat, FFK-1 catalizeazareactia limitanta de viteza a glicolizei fructozo-2,6-bisfosfatul= efector alosteric pozitiv, activator alFFK-1 FFK-2: -enzima bidomeniala,interconvertibila; -are doua domenii: un domeniu kinazic activ defosfo, n perioade anabolice (nutritie), la raport insulina/glucagon mare: un domeniu fosfatazic active fosfo, n perioade catabolice (foame), la raport glucagon/insulina mare,: Postprandial,n ficat, fructozo-2,6-bisfosfatul: activeazaFFK-1, stimuleaza glicoliza n scopul producerii de AG pentru sinteza TAG. n foame, concentratia fructozo-2,6-bisfosfatului scade si activitatea FFK-1 scade Fosforilarea FFK-2 comuta enzima de la kinaza la fosfataza; astfel nu se mai formeaza fructozo-2,6-bisfosfat, iar cel preexistent dispare prin hidroliza Activitatea enzimei glicolitice FFK-1 scade dramatic prin lipsa fructozo-2,6-bisfosfatului, activatorul ei allosteric specific FFK-1 este activata de catre AMP, mecanism reglator n muschi. In muschi, n efort, scade ATP, creste AMP, este activata FFK-1 .Prin intensificarea glicolizei creste concentratia ATP *Activitatea FFK-1 este inhibita de cresterea concentratiilor: citratului citosolic si a ATP-ului, precum si de scaderea pH-ului Piruvat kinaza este activata de fructozo-1,6-bisfosfatsi este inhibata de alanina, ATP, acetil-CoA, acil-CoA. Piruvat kinaza hepatica este -activata de insulina(n starea de nutritie)si este inhibita de glucagon(n foame) Bilantul energetic al glicolizei Bilantul energetic al glicolizei arata ce procent din energia eliberata este conservata n ATP-ul produs. Beneficiul net: 4-2 = 2 ATP/mol glucoza degradata la lactat. Beneficiul energetic al glicolizei aerobe este mai mare. Echivalentii reducatori de pe NADH sunt transferati n mitocondrie prin navetele glicerol-fosfatului si malataspartat. Beneficiul energetic = 31% Boli associate glicolizei Acidoza lactica(boli respiratorii, cardiovasculare, etc.). Anemii hemolitice, cauzate de defecte enzimatice ale: piruvat kinazei (95%) eritrocitare(se produce liza celulara datorita scaderii concentratiei ATP si a cresterii permeabilitatii membranei eritrocitului); -glucozo 6 P izomeraza(4%) hexokinazei eritrocitare(scade concentratia intermediarilor glicolitici si a 2,3-bisfosfogliceratului) Soarta metabolica a piruvatului Decarboxilarea oxidativa a piruvatului are loc n matrixul mitocondrial (n mitosol) utilizeaza complexul multienzimatic al piruvat-dehidrogenazei cu activitatile catalitice: a.Piruvatdehidrogenaza, decarboxilanta b.Dihidrolipoil-transacetilaza c.Dihidrolipoil-dehidrogenaza d.Protein-kinaza(reglatoare); e.Fosfataza specifica, dependenta de Ca2+ si Mg2+,

Reglarea activitatii piruvat dehidrogenazei: -prin efectori alosterici si -prin modificare covalenta (fosfo-defosfo) Activitatea complexului piruvatdehidrogenaza este crescuta n faza anabolica ATP, acetil-CoA si NADH rezultate prin b-oxidarea acizilor grasi n conditiile unui aport glucidic scazut inactiveaza complexul piruvat dehidrogenazei Piruvatul provenit din acidul lactic si din alanina este orientat spre gluconeogeneza Ciclul Krebs Ciclul Krebs(ciclul acizilor tricarboxilici), proces mitosolic -cale de: degradare oxidativa a acetil~CoA si reducere NAD+si FAD -calea finala comuna pentru oxidarea aeroba glucide lipide si proteine -are rol n gluconeogeneza lipogeneza si interconversia unor aminoacizi -cale finala de degradare, glucide, lipide, proteine. Beneficiul totaleste de:11 ATP + 1 GTP = 12 moli NTP (nucleozid trifosfat), pentru fiecare molecula de acetil-CoA degradata Aminoacizii glucoformatori: Glu, Asp, Arg, Pro, His, Val, Met, Ser, Gly, Thr, Cys, Tyr, Phe se transforma n intermediari ai ciclului Krebs. Aminoacizii cetoformatori: Leu si Lys genereaza: acetoacetat si acetoacetil-CoA care nu pot fi transformate n glucoza. Aminoacizii cetoformatori ca si acizii grasi pot furniza numai acetil-CoA. Glucidele si anumiti aa pot furniza: -acetil-CoA care se consuma si -oxaloacetatul care permite amorsarea ciclului Krebs. Reglarea activitatii ciclului Krebs Activitatea ciclului este reglata prin: cantitatea de acetil~CoA, provenitadin glucoza, aminoacizi sau acizi grasi; cantitatea de oxaloacetat, care introduce acetil~CoA n ciclul Krebs; cantitatea de O2si de ADP, deci prin viteza functionarii LR si a fosforilarii oxidative modificarea activitatii celor trei enzime reglatoare ale ciclului: citrat sintaza, izocitrat dehidrogenaza si a-cetoglutarat dehidrogenaza Ciclul Krebs, cale amfibolica : este implicate n procese catabolice, si anabolice. 1.Procese catabolice. Ciclul Krebs = cale pentru ox.acetil-CoAderivata din glucide, acizi grasi si aminoacizi. Electronii generati prin functionarea ciclului sunt transferati n LR unde -> ATP, prin fosforilarea oxidativa. 2.Procese anabolice a.oxaloacetatul si a-cetoglutaratul, pot forma prin reactiile de transaminare sau aminare reductiva, aminoacizii corespunzatori (aspartic si glutamic). Deoarece reactiile de transaminare sunt reversibile, anumiti aminoacizi sunt transformati, n functie de necesitatile celulei, n intermediari ai ciclului Krebs. Acidul aspartic -biosinteza nucleotidelor pirimidinice Glutamina-biosinteza nucleotidelor purinice. Succinatul -biosinteza hemului prin ciclul succinat-glicina. Oxaloacetatul transportat din mitosol n citosol ca malat, este convertit la fosfoenol-piruvat care se angajaza n gluconeogeneza. Citratul,reprezinta forma de transport a acetil-CoA din mitosol n citosol, unde este utilizat n sinteza de novo a acizilor grasi sau a colesterolului.

Reactii anaplerotice =Reactiile care permit cresterea concentratiei intermediarilor ciclului Krebs 1.Reactia de carboxilare a piruvatului la oxaloacetat Abilitatea acetil-CoA de a stimula piruvat carboxiligaza si de a inhiba piruvat dehidrogenaza ajuta celula n stabilirea soartei piruvatului. 2.Reactia catalizata de glutamat dehidrogenaza Degradarea acizilor grasi cu numar impar de atomi de carbon si a unor aminoacizi (izoleucina, valina, metionina), soldate cu formarea succinil-CoA. Reactiile de transaminare de tipul Oxaloacetat + Glutamat .Aspartat + a-Cetoglutaratnu sunt reactii anaplerotice deoarece ele produc un intermediar al ciclului Krebs (a-Cetoglutarat) consumnd un alt intermediar (Oxaloacetat) Bilantul energetic al arderii glucozei Bilantul oxidarii complete a unui mol de glucoza pna la CO2si H2O este de 38 moli ATP prin oxidarea glucozei n conditii de aerobioza se elibereaza 38 x 7,3 = 277 kcal/molglucoza. Oxidarea glucozei n conditii standardgenereaza 686 kcal/mol. Gluconeogeneza (GNG) Presupune sinteza de glucoza: -aa , -lactat , -glicerol, -propionat (din acizi grasi cu numar impar de atomi de carbon,Val si Leu). are loc n principal n ficat si rinichi este un proces characteristic fazei catabolice; raport glucagon/insulina mare. ncepe la 4-6 ore de la ultima masa, devine maxima la ~ 16 ore, cnd rezervele (variabile) de glicogen hepatic s-au epuizat GNG este un proces: -reductiv (necesita NADH + H+) -consumator de energie provenita din arderea AG furnizati prin lipoliza TAG, din tesutul adipos. Pentru sinteza unui mol de glucoza: -Sunt trei etape specifice GNG ireversibile catalizate de enzime specifice Unele enzime din GNG sunt mitocondriale iar altele citosolice Etapele specifice GNG 1.Transformarea piruvatului n fosfoenolpiruvat 2.Transformarea fructozo-1,6-bisfosfatului n fructozo-6-fosfat 3.Transformarea glucozo-6-fosfatului n glucoza. Naveta malat-aspartat este bidirectionala. Prin actiunea acestei navete se asigura att reoxidarea NADH + H+citoplasmatic, ct sireglarea cuplurilor NADH NAD+extra si intramitocondriale Substratele utilizate n GNG 2categorii : -de provenienta neglucidica: (anumiti aa si AG cu numar impar de atomi de carbon) -de provenienta glicolitica dintr-un tesut extrahepatic: -lactat alanina -glicerol circuite de substrate ntre ficat si tesuturile periferice ciclul lactatului (ciclul Cori) Ficat Snge Eritrocit Muschi n contractii -ciclul alaninei (ciclul Felig) Ficat Snge Muschi

Gluconeogeneza din lactat Lactatul din eritrocit muschi n contractie sau alte tesuturi,trece n snge de unde este captat de miocard, ficat, rinichi. n miocard: lactate-> CO2+ H2O + ATP ficat si rinichi:lactat glucoza Gluconeogeneza din aa Aminoacizii glucoformatori Leu si Lys, sunt ceto-formatori (prin degradare se pot obtine corpi cetonici) n foame, creste proteoliza musculara Proteoliza excesiva, n inanitie,poate afecta integritatea celulara este limitata prin sinteza si utilizarea corpilor cetonici Gluconeogeneza din glicerol n inanitie sau foame: TAG -> AG +glicerol (adipos) Acetil~CoA ->ATP Ficat (GNG) convertita, n ficat, la corpi cetonici, care vor fi eliberati n snge Gluconeogeneza din acid propionic Acidul propionic n forma sa activa de propionil~CoA, provine din doua surse: b-oxidarea acizilor grasi cu numar impar de atomi de carbon; metabolismul aminoacizilor ramificati (Val, Ileu). Reglarea gluconeogenezei -concentratia substratelor -concentratia ATP(nivelul energetic celular) -modificarea concentratiei enzimelor reglatoareale GNG -modificarea activitatii enzimelor reglatoare aleGNG. Intensitatea GNG trebuie sa fie invers proportionala cu intensitatea glicolizei. Reglare hormonala Insulina reprima transcrierea genelor pentru enzimele reglatoare ale GNG, induce sinteza glucokinazei si piruvatkinazei hepatice, enzime ale glicolizei. insulina stimuleaza glicoliza si inhiba lipoliza, conditie nefavorabila desfasurarii GNG. Glucagonul, glucocorticoizii si adrenalina activeaza transcrierea genelor enzimelor reglatoare ale GNG; Prin lipoliza TAG se formeaza -glicerol, substrat al GNG -acizi grasi energie(ATP) -echivalenti reducatori (NADH) Acetil-CoA rezultata prin b-oxidare activeaza piruvatcarboxiligaza si inhiba piruvat dehidrogenaza, deciznd intrarea piruvatului n gluconeogeneza Modificarea covalenta sau alosterica a activitatii enzimelor reglatoare din GNG Piruvat-carboxiligazaeste activata alosteric de acetil-CoA. Fosfoenolpiruvat carboxikinaza, este activata de cresterea concentratiilor ATP si oxaloacetat. Fructozo-1,6-bisfosfataza este inhibata alosteric de AMP si fructozo-2,6-bisfosfat, ambii activatori alosterici ai FFK-1, enzima reglatoare a glicolizei. Glucozo-6-fosfatazareglarea activitatii ei prin concentratia glucozei sanguine Ingestia de etanol inhiba gluconeogeneza Calea pentozo-fosfatilor Are loc n citosolul celulelor din: ficat; tesutul adipos; glanda mamara n lactatie; cortexul suprarenalelor; gonade; eritrocite; cornee. cale dedegradare oxidativa a glucozei: -nu se consuma O2

-nu se consuma si nu se produce ATP -se produc pentoze si NADPH -este o cale anabolica. utilizeaza cei 6 C ai glucozei pentru a face pentoze si echivalenti reducatori Pentozele servesc la biosinteza: nucleozidelor; nucleotidelor; polinucleotidelor (ARN, ADN), coenzimelor (NAD+, FAD, CoA-SH); NADPH necesar pentru: biosinteze reductive: hormoni steroizi; colesterol; acizi grasi;aminoacizi via glutamat dehidrogenaza; regenerarea G-SH transformarea Met-Hb n Hb; functionarea monoxigenazelor citocrom P450 dependente; sinteza anionului superoxid ( ), specie bactericida produsa sub actiunea NADPH-oxidazei din membrana leucocitului. Etape majore: oxidativa si neoxidativa. 1. Etapa oxidativa, ireversibila; glucozo-6-fosfat -> CO2 ;2 NADPH 2. Etapa neoxidativa tesut adipos si ficat Rezultat net: Pentoze si acizi nucleic sau 3 moli pentoze + 2 moli hexoze + o trioza. -Hexozele pot fi reciclate n calea NADPH -Trioza poate intra n: glicoliza, gluconeogeneza -Intensitatea caii pentozelor depinde de starea fiziologica a celulei Deficiente enzime -Deficienta genetica a transcetolazei -afinitatea extrem de redusa a acesteia pentru TPP (tiaminpirofosfat), duce la tulburari neurologice si comportamentale -Deficienta de glucozo-6-fosfat dehidrogenaza,n special n eritrocit, se exprima n susceptibilitatea crescuta a eritrocitului la hemoliza, determinata de scaderea continutului de G-SH. -medicamente cu caracter oxidant (aspirina, antimalarice) accentueaza deficienta enzimatica Calea acidului glucuronic cale metabolica de degradare oxidativa a glucozei are loc n citosol. Metabolizarea fructozei Fructoza din dieta: fructe miere zaharoza Posibilitati de transformare a fructozei 1.Transformarea fructozei n fructozo-6-fosfat. cantitati mici de fructoza pot fi metabolizate n tesutul adipos si n muschi. 2.Transformarea fructozei n fructozo-1-P Fructokinaza prezenta n ficat nu actioneaza asupra glucozei activitatea ei nu este influentata de foame sau insulin Aldolaza B prezenta n ficat transforma fructozo-1-P n 2 trioze. Lipsa reglarii transformarii fructozei n trioze poate conducela lactacidemie sau la amplificarea lipogenezei. Generarea fructozei din glucoza(calea poliolilor) Aldozoreductaza se afla n: cristalin, retina, nervii periferici, ficat, rinichi, placenta, hematii si n celulele din ovare si veziculele seminale (insulino independente) Sorbitol dehidrogenaza, oxideaza sorbitolul cu producerea fructozei,n celulele din ficat, ovare, sperma si veziculele seminale Fructoza: sursa majora de energie pentru spermatozoizi n veziculele seminal mitocondriile spermatozoizilor contin LDH enzima exclusiv citosolica n alte celule Spermatozoizii pot metaboliza complet fructoza la CO2 si H2O, prin combinare: -Fructoliza(citosol) -captarea lactatului n mitocondrii

-oxidarea lactatului la: -piruvat -acetil-CoA -CO2si H2O. Nu mai sunt necesare navetele In hiperglicemie n diabetul zaharat activitatea aldozreductazei este foarte crescuta acumulare de sorbitol dar si depletieNADPH, cofactor al glutation reductazei, enzima implicata n apararea antioxidanta. In celulele cu sorbitol dehidrogenaza redusa sau absenta retina cristalin rinichi celulele nervoase, sorbitolul este sechestrat n celule determinnd modificari osmotice prin retentie de apa Starile patologice asociate cu acest fenomen: Cataracta neuropatia periferica afectiuni vasculare care pot duce la nefropatie si retinopatie. Corelatii clinice Fructozuria esentiala :lipsa fructokinazei sau defecte ale acesteia Intoleranta ereditara la fructoza scaderea sau absenta activitatii aldolazei B; acumulare de fructozo-1-fosfat hipoglicemie severadupa ingestie de fructoza(fructozo-1-fosfatulinhibaenzima reglatoare din glicogenoliza) Metabolismul galactozei Surse: hidroliza lactozei alimentare, n intestin conversia glucozei la galactoza UDP-glucoza = intermediar n procesul de transformare a galactozei n glucoza Deficiente enzimatice n metabolismul galactozei Deficienta galactokinazei duce la -galactozemie si galactozurie ; clinic apare cataracta galactoza intracelulara ,galactitol (poliol) , modificari osmotice ,cataracta la nivelul cristalinului Deficienta uridil-transferazei duce la alterari hepatice Cataracta tulburari neuropshice Consecintele deficientei: acumulare degalactozo-1-fosfat (citotoxic) n ficat si galactoza libera; depletie celulara de fosfat liber; apar: icter, leziuni renale, cerebrale, deteriorare mentala, cataracta, scadere n greutate Metabolizarea glicogenului Glucoza: -singura sursa de energie pentru eritrocite -sursa majorade energie pentru creier

Sursa de glucoza: -dieta -gluconeogeneza -glicogenoliza(degradarea glicogenului). Depozite de glicogen -n muschi ( 1% din greutatea umeda) -n ficat (6% din greutatea umeda). ficatul utilizeaza depozitul de glicogen n scopul mentinerii glicemiei; muschiul lipsit de glucozo-6-fosfataza utilizeaza glicogenul ca rezerva de energie pentru necesitatile proprii Rezervele de glicogen, scad n 12-24 ore de inanitie Producerea de ATP din glicogen depinde de tipul fibrei musculare alba sau rosie . Granule de glycogen (complexe ale glicogenului cu enzimele implicate n sinteza si degradarea sa) se afla n citoplasma hepatocitelor si a celulelor musculare. Metabolismul glicogenului degradarea intracelulara a glicogenului (glicogenoliza) si biosinteza intracelulara a glicogenului(glicogenogeneza). Degradarea glicogenului (glicogenoliza) -proces citosolic -cuprinde patru etape:fosforoliza, deramificarea, izomerizarea glucozo-1-P .glucozo-6-P, metabolizare glucozo-6-Pfunctie de tesut Fosforoliza glicogenului catalizata de glicogen fosforilaza Rezulta glucoza activata fara consum de ATP Deramificarea moleculei de glicogencatalizata de o enzima cu activitate dubla: transferazica (amilo-1,4-1,6-glucantransferaza); hidrolazica (amilo-1,6-glucozidaza). Glucoza libera eliberata n muschi este imediat fosforilata de hexokinaza Izomerizarea glucozo-1-P .glucozo-6-P Soarta glucozo-6-fosfatului este functie de tesut: -In ficat glucozo-6-fosfat glucoza circulatie -In muschi, tesut lipsit deglucozo-6-fosfataza, glucozo-6-fosfat glicoliza energie Calea lizozomala de degradare a glicogenului: a-glucozidaza lizozomala,(pH optim 4), detasaza hidrolitic si transporta n citosol resturile de glucoza de la capetele nereducatoare ale glicogenului Reglarea glicogen fosforilazei -covalenta(fosfo-defosfo) -alosterica *AMP:activator al enzimei n mod deosebit n tesutul muscular *glucozo-6-Psi ATP:inhibitori alosterici ai enzimei. Glicogen fosforilaza: 2 forme interconvertibile prin fosfo-defosfo, a (relaxata)si respectiv b (tensionata). Normal se produce suficient Glu-6-P, pentru mentinere glicemie Interconversia este realizata de fosforilaz-kinazasi fosforilaz-fosfataza Fosforilaz-kinaza: (a, b, g, d)4. Subunitatile d(calmodulina)si g sunt subunitati catalitice Subunitatile a, b au roluri reglatorii se fosforileaza resturi de Ser sau Thr Reglarea fosforilaz-kinazei: Covalenta (fosfo-defosfo) Prin ionii de Ca2+pe 2 cai.adrenalina si .acetilcolina In faza catabolica

scade glicemia creste eliberarea de glucagon si adrenalina Creste AMPc produs de: Adrenalina la nivel muscular si hepatic glucagon la nivel hepatic O cascada identica se produce n muschii scheletici prin actiunea adrenalinei ca urmare a raspunsului fight or flight Glicogenogeneza are loc n citosolul celulelor din ficat si muschi; este proces consumator de energie Are loc n ficat, n perioade anabolice, la raport sanguin insulina/glucagon mare si in muschi:n perioade de repaos. Biosinteza glicogenului presupune formarea legaturilor a-1,4 si a-1,6 glucozidice printr-o succesiune de 6 reactii Sinteza legaturilora-1,6 glucozidice, este catalizata de enzima de ramificare(amilo-1,4-1,6-transglucozidaza) Reglarea glicogenogenezei Enzima reglatoare = glicogen sintaza: -reglare alosterica(control metabolic) .enzima este activata de concentratii foarte mari de glucozo-6-fosfat(efectorul alosteric) -covalenta, fosfo-defosfo (control hormonal) Glicogen sintaza,tetramer, (a)4 -poate exista n doua forme interconvertibile,fosfo defosfo. Interconversia realizata de: glicogen-sintaz-kinaza si glicogen-sintaz-fosfataza. Glicogen sintaza "a" sau "I"(activ)(defosfo) Glicogen sintaza "b" sau "D" (fosfo)(inactiv) sinteza glicogenului este scazuta cnd: concentratia glucozo-6-P este mica; activitatea proteinkinazelor este mare; -activitatea fosfoprotein fosfatazei-1 este mica Glicogenogeneza este amplificata de: hiperglicemie; concentratii intracelularemari de glucozo-6-P; activitati reduse sau absente ale kinazelor ce pot fosforila glicogen sintaza; activare pronuntata a fosfoproteinfosfatazelor. Glicogenoze = dezordini biochimice caracterizate prin depuneri masive de glicogen normal sau anormal (de tipul dextrinelor limita), n ficat, muschi, lizozomi, intestine, splina Tipul I : Glicogenoza hepato-renala sau boala von Gierke G-6-fosfataza este absenta sau activitatea ei este foarte redusa n singurele tesuturi care contin enzima :ficat, rinichi si intestin; glucoza este imobilizata sub forma de glycogen n ficat si rinichi; boala apare n primele luni de viata si are, adesea, o evolutie fatala. Tipul II : Glicogenoza generalizata sau sindromul Pompe. absenta enzimei acide lizozomale(1,4-1,6glucozidaza), care degradeaza hidrolitic glicogenul determina acumularea glicogenului n lizozomii din muschiul cardiac si scheletic si din sistemul nervos central. Tipul III : Glicogenoza Forbes; Cori.

absenta enzimei de deramificare, determina depunerea de glicogen anormal (se acumuleaza polizaharide ramificate), n special n ficat si muschiul striat. Tipul IV : Glicogenoza Andersen. absenta enzimei de ramificare ,amilo-(1,4-1,6)-transglucozidaza ,determina acumularea de glycogen cu lanturi extreme de scurte (polizaharide cu foarte putine ramificatii) n ficat,splina,intestin; evolutia boli ieste fatala n primii ani de viata, prin afectiune hepatica sau cardiaca. Tipul V : Glicogenoza McArdle. absenta fosforilazei muscular duce la depuneri massive de glycogen normal; -tolerant redusa la exercitii fizice datorita incapacitatii muschiului de a folosi glicogenul propriu, principal sursa de glucoza n conditii de efort; boala se manifesta numai n cursul efortului muscular Tipul VI (HERS) -deficit de fosfofructokinaza n muschi si eritrocit.