Appunti Biochimica - Parte 2

Metabolismo

(Energetica)

Regolazione Attività Enzimatica

Come funzionano tutte le attività enzimatiche che avvengono contemporaneamente ed in coordinazione? Perché? Cosa? Quando?

Metodo di regolazione dell'attività enzimatica:

1. Sintesi e Degradazione
   • Metodo drastico ma porta a processi dispendiosi in tempo ed energia:
   • Voglio che un enzima smetta di funzionare → lo distruggo
   • Voglio che un enzima funzioni → la sintetizzo
2. Enzimi inducibili
   • Producono solo a richiesta: devo dare un segnale chimico che porta alla sintesi dell'enzima

Tolleranza / Intolleranza Lattosio

• Lattosio → Glucosio + Galattosio (disaccaride)
• Servono 2 enzimi:
• β-Galattosidasi → non sono sempre presenti nella vita. La sintesi può essere repressa.
• Lattosio Permeasi → forte presenza alla nascita (allattamento = latte materno)
• Appena inizialmente aumenta l’imbà la espressione, dopo circa 6-8 mesi cessa l’allattamento

Cosa fa il lattosio? È probabile che tu riuniate il latte? No, ieri l’organismo poi ➔ normalmente dopo lo svezzamento il latte scompare dalla dieta. Solo facciamo una minoranza di volive milibilia ma ad utilizzare latte e derivati dopo lo svezzamento (finestra molto recente rispetto all'evoluzione degli ominidi).

Spegnimento → al 100% di produrre lattasi dopo lo svezzamento. Introdurre latte può portarlo a storie male (dipende da persona a persona e dalla dieta).

Gluclonina

Altro esempio di enzima (è in verità in selvina), è un enzima inducibile in quanto i suoi livelli di espressione sono dovuti all’insulina.

• ~
• Degradazione
• Come si distingue una proteina che deve essere degradata?
• Marcata con ubiquitina
• Si lega covalentemente alla proteina da degradare
• (Glicina lega lisina della proteina)

Se una proteina è poliuibiquitina ha il destino segnato:

Si formano proteosomi, complessi multienzimatici (protezasi).

Un proteosoma porta una degradazione della proteina con conseguente uscita degli AA e delle uibiquitine.

1. Disponibilità di substrati/correttori/coenzimi

Es: Zn anidrasi

2. Modificazioni covalenti

Sono reversibili

Chinasi:

Enzima inattivo

ATP fosforilazione ADP

Una volta attivato, un enzima deve poter essere disattivato a richiesta

Fosfatasi:

H₂O per rimuovere P

Attivazione proteolitica (taglio) Si vedrà nel PPA

È irreversibile

Proenzima (inattivo) sequenza accessoria taglio enzima (attivo)

Enzimi digestivi del pancreas (es chimotripsina)

Quando diventano attivi?

PANCREAS

Il pancreas contiene diverse forme inattive degli enzimi digestivi perchè la digestione nel duodeno per colpa del pancreas, sarebbe disattivata tutti gli enzimi si digreirebbero fra loro e pancreas

Processi di una attivazione a cascata

Glicosilazione Proteine

Gli zuccheri possono essere legati covalentemente alle proteine

Glicosiltransferasi

• Enzimi specifici per ciascuno zucchero
• Es. gruppi sanguigni

Essi hanno catene con differenti ramificazioni di zuccheri

Globuli rossi con catene non compatibili con quelle del tuo gruppo sanguigno sono distrutti dagli anticorpi

Es EPO (Eritropoietina)

Ormone prodotto nel midollo responsabile della formazione di globuli rossi

Non glicosilato = 10% dell'attività della proteina glicosilata!

Virus Influenza

Riconosce le cellule bersaglio legandosi a glicoproteine e glicolipidi presenti sulla membrana della cellula entra e la infetta

HN → sigla proteina superficiale del virus dell'influenza

Far delle HN umano spesso → nuovi ceppi influenzali

Servono nuovi vaccini in caso di mutamenti drastici

Amidi

Digestione rapido inizia nella bocca → d-Amilasi nella saliva rompe il legame α1-4

1. Bolo

Nello stomaco denatura l'amilasi

2. Digestione riprende nell'intestino con altre amilasi (prodotte dal pancreas)

Glucosio!

Assorbito a livello intestinale e viene trasportato alle cellule tramite il sangue con l'insulina

Se assumo zuccheri in eccesso ma quando necessaria per riprendere le scorte di glicogeno, lo zucchero si accumula tramite acidi grassi nei tessuti adiposi.

In caso di digiuno / esercizio fisico

• Pancreas
• Ghiandole surrenali

Glucagone

Glucagone

Fegato

• Inibisce degradazione del glucosio
• Favorisce demolizione del glicogeno
• Blocca sintesi dei lipidi
• Attiva gluconeogenesi (quando finisce il glucosio)

Adrenalina

Muscolo, tessuto adiposo

• Favorisce demolizione del glicogeno
• Favorisce degradazione dei triacilgliceroli

Glicolisi

Cosa succede al glucosio quando viene assorbito?

Informazioni generali glicolisi

• Avviene nel citosol in ogni tessuto (quasi tutte le cellule)
• 10 reazioni
• Processo anaerobico (non richiede ossigeno)
• Permette di generare energia anche quando l'ossigeno è presente in quantità limitate

Glucosio + 2 ADP + 2 NAD⁺ + 2 P_i

• 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H⁺ + 2 H₂O

Irreversibile

Enzima → Piruvato chinasi

Quindi:

Glucosio + 2ADP + 2Pi + 2NAD⁺ → 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H⁺ + 2H₂O

A cosa serve la glicolisi?

• Produzione ATP
• Produzione NADH
• Produzione H₂O

Regolazione glicolisi:

Ruolo glicolisi → produrre ATP

↓

Globuli rossi

Cellule particolari, interno praticamente vuoto degli organuli intracellulari, processo di differenziazione, appena prodotto hanno una vita nel processo per diventare G.R. infatti viene espulso tutto tranne citoplasma ed enzimi citoplasmatici.

Enzimi citoplasmatici → enzimi della glicolisi. Gli RBC ottengono energia solo con la glicolisi.

I globuli rossi contengono un enzima → 2,3 difosfoglicerato mutasi

2,3-BPG per regolare l'ossigeno, non si forma direttamente nella glicolisi. Questo enzima ha un His fosforilato nel sito attivo desto (s119, nva)

Ad un certo punto lo stesso enzima fa sì che il 2,3-BPG venga metabolizzato

Toglierne il fosfato, si forma 2-fosfoglicerato che entra nella glicolisi.

va ad attivare una proteina di membrana

Adenilato ciclasi

enzima che catalizza la trasformazione di ATP in AMP ciclico (cAMP)

cAMP

"Secondo messaggero"

importantissimo regola l'attività di numerosi enzimi

nel fegato la presenza di glucagone stimola la formazione di cAMP per

attivazione PKA → proteina chinasi AMP dipendente

cAMP

PKA → PKA_P (fosforilato)

forma inattiva → forma attiva

siamo in condizioni di digiuno → nel fegato va bloccata la glicolisi

per farlo occorre bloccare la PFK1, quindi degradare il fruttosio 2,6 difosfato

PKA trasferisce un fosfato sull’enzima tandem PFK2

!!!

fosforilazione del dominio chinasiico, cambia la conformazione di entrambi i domini:

• dominio chinasiico si disattiva
• dominio fosfatasico si attiva

scompare il fruttosio 2,6-difosfato viene così bloccata la PFK1 e la glicolisi si blocca

3) 2-fosfoenolpiruvato ➝ piruvato

enzima piruvato chinasi (PK)