7 Altri destini metabolici del glucosio, sintesi di Fruttosio, Galattosio, lattosio, acido glucuronico e aminoderivati

Glicosamminoglicani

Proteoglicani UDP-Glucosio

UDP-acido glucuronico

Glucuronidi Via dei

GLUCOSIO Fruttosio

polioli

fruttochinasi

Il Fru di origine alimentare entra nel fragato e qui viene metabolizzato dalla in modo da produrre intermedi

glicolitici utilizzati oer sintetizzare glicogeno o TG => è interamente metabolizzato nel fegato. Ma in cellule come quelle delle

vescicole seminali, oer i quali il Fru rappresenta la fonte E prevalente rispetto al Glu, è necessario che lo sintetizzino (non lo

prendono dagli alimenti) => utilizzano il Glu che, attraverso la formazione dell'intermedio Sorbitolo, viene convertito in Fru

–> Via dei POLIOLI perchè si forma un alcol.

Sintesi del Fruttosio

Via dei polioli

nelle vescicole seminali

Si forma un alcol: questa conversione prevede l'intervento

di 2 enzimi:

Aldoso reduttasi

1. NADPH dipendente, che promuove la

Glu

riduzione del gruppo aldeidico del in gruppo OH

sorbitolo

(con ox del NADPH a NADP) formando così il

Sorbitolo deidrogenasi sorbitolo

2. ossida l'OH C2 del a

Fru

gruppo cheto, formando il

NB: questa reazione non ouò avvenire nell'epatocita e in

tutte quelle cellule in cui non è presente l'aldoso reduttasi

(la sorbitolo DH invece è presente anche in altre cellule –>

ad es nel cristallino, dove l'accumulo di sorbitolo, associato

cataratta

a iperglicemia, è associato a una causa di nei

sogg diabetici).

Si chiama 'aldoso reduttasi' perchè non è una reduttasi

specifica x il Glu, ma può agire anche sul galattosio a dare

galattitolo, che può essere anch'esso accumulato nel

catarrata

cristallino provocando nei pazienti che soffrono di

deficit dell'enzima —> Nel cristallino il galattosio, se manca

la transferasi, è ridotto a galattilolo, composto

osmoticamente attivo che determina ingresso di acqua

inducendo la formazione di cataratte. Metabolismo del Galattosio

NB il galattosio non è di derivazione

alimentare e deriva interamente a partire

dal glucosio: il galattosio assorbito cn la

dieta viene metabolizzato dalla

galattochinasi epatica per produrre

Galattosio-1P che entra nella via glicolitica

o gluconeogenica.

Glucosio 1-fosfato fosfogluco mutasi

uridiltransferasi In cellule che necessitano di produrre

UDP-glucosio galattosio, il G1P che proviene dal Glu cellulare

in seguito a sua fosforilazione a G6P e a sua

isomerizzazione a G1P, può essere attivato a

uridil transferasi

UDP-glucosio dalla e poi

essere convertito attraverso l'epimerasi a UDP-

del C4

galattosio: avviene un'epimerizzazione

Il Gal può essere uno dei in 2 step:

monosaccaridi che viene aggiunto 1. Ox del C con formazione del gruppo cheto

come tale nelle catene 2. Successiva sua red a formare l'epimero

polisaccaridiche dei glicolipidi, ma è di corrispondente

fonadamentale importanza per la

sintesi di lattosio, che avvine solo UDP-galattosio

nella gh.mammaria.

Sintesi del lattosio

nella ghiandola mammaria

Glucosio

Galattosio Lattosio = disaccaride formato da galattosio e glucosio legati con legame β 1,4

β-D-galattopiranosil-(1 4)-β-D-glucopiranosio

Gal(β1 4)Glc

βgalattosil transferasi

Interviene la che trasferisce unità di galattosio dall'UDP

al Glu; questo enzima è presente in tutte le cells, dove però non è spcifica, ma

può trasferire galattosio su qualsiasi monosaccaride, con specificità relativa.

Sotto stimolo della prolattina e solo nella gh.mammaria viene stimolata

trascrizione

selettivamente la del gene (=>viene prodotta) dell'α lattalbumina,

di cui aumentano quindi i livelli nella cellula. In queste condizioni, l'enzima si

enzima altamente specifico

associa a questa proteina formando un che

trasferisce l'UDP-galattosio solo ed esclusivamente sul Glu formando il leg β

1,4. È necessaria la proteina per fornire questa specificità d'azione in qnt la

transferasi è ubiquitaria e può trasferire UDP-galattosio su qualsiasi altro

monosaccaride. Solo in presenza di α lattalbumina acquisisce questa specifità.

Sintesi dell‛acido glucuronico

Deriva dall'ox dell'OH del Glu sul C6. Il Glu avrebbe anche l'OH sul C1

libero, più facilmente ossidabile rispetto a quello sul C6 => bisogna

proteggere l'OH sul C1 —> legame all'UDP.

UDP-Glu-Deidrogenasi

La porta cosí all'ox del C6. Questo enzima

spende 2 molecole di NAD che si riducono producendo 2 NADH; il

substrato si ossida infatti in 2 fasi

A. Formazione del gruppo CHO

B. Ossidazione del CHO a C=O

• Questa reaz è particolarmente importante nell'epatocita, responsabile

del metabolismo e detossificazione di molte sostanze endogene ed

esogene: l'ac.glucuronico legato all'UDP può essere legato a composti

tossici, rendendoli più solubili e quindi eliminabili attraverso le urine.

• L'ac.glucuronico è anche un componente dell'unità saccaridica che va a

formare i GAG (eteropolisaccaridi) => può essere sintetizzato in tutti i tipi

cellulari in base alla necessità nella matrice di questi GAG, che derivano

dalla polimerizzazione di unità disaccaridiche. L'unità disaccaridica che

si ripete può essere l'ac.glucuronico / il suo epimero, e l'altra unità è un

amminozucchero acetilato.

convertito in xilulosio-5P

L'ac.glucuronico può essere anche riciclato e recuperato dalle cellule: viene = pentoso fosfato

della via degli shunt –> gli atomi di C possono essere ri-utilizzati per formare Fru-6P che può essere convertito in Fru o

anche Glu.

Reduttasi NADPH-dipendente riduce a gulonato che può essere ridotto e decarbossilato a xilulosio, che può essere a sua

volta ridotto a xilitolo. Questo può essere anche di origine alimentare, insieme al sorbitolo (alimenti senza zuccheri).

NADP

NADPH +

glucuronato NAD

+

NADH

reduttasi CO

A livello epatico si verifica la glucuronico- 2

coniugazione: l’acido g. si combina,

mediante il suo gruppo aldeidico, con NADPH

alcune sostanze tossiche difficilmente

ossidabili. Le reazioni di glucuronazione NADP

+

sono uno dei principali sistemi per la

detossificazione e sono catalizzate dalla

glucuroniltransferasi, enzima presente NAD

+

negli organismi animali, principalmente NADH

all’interno degli epatociti. ATP

ADP Via dei pentosi fosfato

gulonato ossidasi,

Gulonato, per azione della solo nelle specie che la possiedono (l'uomo non è

una di queste), può formare la vitamina C.

Altri destini metabolici del Glucosio

Glicoproteine

Glicolipidi Lattosio

UDP-Galattosio

Glicosamminoglicani

Proteoglicani UDP-Glucosio

UDP-acido glucuronico

Glucuronidi Via dei

GLUCOSIO Fruttosio

polioli

NB: il Glu è il precursore per tutti gli zuccheri, ma affinchè ogni zucchero semplice possa essere utilizzato per

formare un disaccaride, polisaccaride o oligosaccaride, deve smpr essere attivato da un nucleotide, quasi sempre

UDP, tranne per il mannosio, per cui si utilizza GDP e per l'ac.sialico, che deve essere attivato con il CMP (citosina

monofosfato).

• Qualora allo zucchero semplice deve essere sostituito l'OH in 2 con un gruppo amminico, questo gruppo

amminico non deriva dagli ioni ammonio liberi, ma viene sempre donato da un aa = glutammina (donatore di

gruppi amminici che, perdendo il suo gruppo amminico, si trasforma in glutammato).

• Se si deve legare il gruppo acetilico, il donatore è l'acetilCoA.