Glucide

Embed Size (px)

Text of Glucide

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: con