Biochimica Metabolica, prof. Stefanelli

ANABOLISMO GLUCOSIO -> Gluconeogenesi -> sintesi di glucosio a partire da precursori

Avviene nel fegato e anche nel rene

Le reazioni della glicolisi sono reversibili - > tutto ciò che puo’ diventare piruvato puo’ costruire glucosio

3 tappe della glicolisi non reversibili:

1) Piruvato trasformato in -> fosfoenol piruvato -> puo’ procedere a ritroso fino al fruttosio

Piruvato (enzima fosfoenolpiruvato carbossilasi)->ossalacetato -> (fosfoenolpiruvato carbossocilasi)->

fosfoenol piruvato

2) Fruttosio bis fosfato (enzima fruttosio bisfosfatasi)-> fruttosio fosfato

3) Glucosio fosfato (enzima glucosio fosfatasi) -> glucosio

LA GLUCOSIO FOSFATASI E’ PRESENTE SOLO NEL FEGATO

CICLO DI CORI -> ricicla 1/3 del lattato consumato

Gli amminoacidi possono diventare molto bene glucosio (eccetto leucina e lisina)

Gli acidi grassi non possono diventare glucosio (tranne quelli con C dispari - > possono diventare succinil-

coA (intermedio ciclio di krebs)

PERCHE’ HO BISOGNO DI GLUCOSIO?

La gluconeogenesi è stimolata da GLUCAGONA e CORTISOLO

DIGIUNO _ _Quando cala il glucosio nel sangue si libera il Cortisolo -> libera amminoacidi dalle proteine del

muscolo -> amminoacidi convertiti in glucosio -> cala massa muscolare

ATTIVITA’ FISICHE PROLUNGATE__Hanno effetto catabolico sul muscolo -> libera amminoacidi dal musoclo

-> - massa muscolare

Metabolismo=insieme reazioni chimiche con le quali la cellula puo svolgere le funzioni vitali.

1)CATABOLISMO (molecole complesse scisse in semplici). Si libera energia (ossidazione). L’energia viene

conservata sotto forma di ATP o NAD/FAD.

2)ANABOLISMO (molecole semplici unite in complesse). SI richiede energia sotto forma di ATP (riduzione).

VIE CATABOLICHE

Glucosio -> glicogeno lisi, glicolisi

Lipidi-> lipolisi, B-ossidazione

Proteine -> Proteolisi, catabolismo aminoacidi

VIE ANABOLICHE

Glucosio -> glicogeno sintesi, gluconeogenesi

Lipidi -> lipogenesi

Proteine-> sintesi proteica, sintesi amminoacidi

Il metabolismo è regolato dalla carica energetica (da 0 a 1 -> rapporto tra atp e amp).

CARICA ENERGETICA BASSA - > induce la liberazione di energia (CATABOLISMO)

CARICA ENERGETICA ALTA -> inibisce il catabolismo, costruzione (ANABOLISMO)

ATP e ADP -> modulatori allosterici che attivano e inibiscono gli enzimi per il metabolismo

Ogni reazione richiede enzimi.

ES:

-inizio esercizio fisico -> richiesta energia -> CATABOLISMO

-riposo sul divano -> abbondanza nutrienti -> ANABOLISMO 

Nel muscolo l’enzima importante è la MIOCINASI (movimento dei fosfati). ADP+ADP AMP+ATP

Durante l’attività la reazione sarà verso DX, durante il riposo verso SX. Il rapporto AMP/ADP è circa 0.03 (un

po di energia serve sempre per le cellule).

COME REGOLIAMO GLI ENZIMI?

::::REGOLAZIONE COVALENTE

-Proteine chinasi -> attivano la fosforilazione (attaccano fosfati)

-Proteine fosfatasi -> attivano la de fosforilazione (staccano fosfati)

::::REGOLAZIONE ALLOSTERICA

-Enzimi allosterici

ES: Fosfofruttocinasi-1 (attivato a BASSA carica energetica, disattivato ad ALTA carica energetica)

Puo’ essere fosforilato da una proteina chinasi per essere ancora piu attivo

_Attivatori-> fruttosio, adp, amp

_Inibitori -> Atp, citrato

ORMONI (trasportati dal sangue) -> sono mediatori chimici -> cellula produce ormone -> cellula bersaglio

- ORMONI PROTEICI (glucagone, insulina, GH)

- ORMONI DERIVATI DA AMMINOACIDI (ormoni tiroidei, catecolammine->adrenalina, noradrenalina)

- ORMONI LIPIDICI (steroidi, retinoidi, eicosanoidi)

Gli ormoni sono presenti in bassa concentrazione e si legano a RECETTORI SPECIFICI (intracellulare,

extracellulare) per ogni ligando.

FEGATO

Il fegato è una ghiandola esocrina che produce la bile, mandata all’intestino per la digestione. Funge da

filtro e immagazzina il glucosio in forma di GLICOGENO-> regola quindi la glicemia. Nel momento del

bisogno rilascia il glicogeno che viene poi demolito in glucosio e poi energia.

Importante anche nel METABOLISMO LIPIDICO per la digestione e assorbimento dei lipidi.

LE CATECOLAMMINE sono prodotte dai surreni e sono adrenalina e noradrenalina.

- L’ADRENALINA prepara l’uomo all’attività fisica, facendo aumentare la disposizione di glucosio a fini

energetici-> viene prodotto ATP nel muscolo. Inoltre INIBISCE LA PRODUZIONE DI INSULINA

(Anabolismo) nel pancreas.

L’insulina stimola l’entrata di glucosio, la formazione di trigliceridi e acidi grassi e stimola la sintesi

proteica. Inibisce la Gluconeogenesi e la lipolisi.

Il GLUCAGONE è una proteina a 29 amn. -> attivato quando c’è poco glucosio -> rilascia glucosio attivando il

cAMP. Nel fegato attiva la gluconeogenesi e la glicogeno lisi e nel tessuto adiposo la lipolisi (libera acidi

grassi) -> aumenta la disponibilità di nutrienti per l’attività.

L’INSULINA è una proteina (si oppone al glucagone). E’ un ormone anabolico che stimola la COSTRUZIONE.

E’rilasciata dopo i pasti in caso di abbondanza di zuccheri (iperglicemia). Il principale bersaglio è il muscolo.

Per far aumentare il glucosio nelle cellule si posiziona vicino al GLUT-4 (trasportatore passivo) per farlo

entrare (fa da ponte). Una volta dentro si forma il GLICOGENO (riserva). In mancanza di insulina insorge il

DIABETE (poca insulina-> non si immagazzina glucosio -> tutto nel sangue -> troppo zucchero)

GH (proteina 190 amn.) -> ormone della crescita. Ormone ANABOLICO ( favorisce la costruzione, la

crescita). Nell’adulto non è piu’ anabolico ma favorisce il metabolismo. Produce l’IGF1 (anabolico)

Le fibrocellule muscolari producono l’IGF1 in modo PARACRINO (cellula produce ormone per le cellule

attorno), AUTOCRINO (produce ormone per se stessa), ENDOCRINO (secreto dentro).

Per il muscolo l’IGF1 è utile per la guarigione in quanto costruisce nuove fibrocellule

La MIOSTATINA si oppone all’IGF1 (contrasta l’anabolismo -> deprime la crescita delle fibre muscolari)

Cala se faccio attività fisica (il muscolo cresce) mentre aumenta se sono per esempio ingessato nel letto (il

muscolo diminuisce). Viene prodotto e rilasciata dal muscolo.

NB: con il calo della mio statina aumenta la massa ma non aumenta il cuore. Aumento massa -> piu’ sangue

-> il cuore non ci sta dietro -> infarto.

ADIPOCHINE (leptina, adiponectina, visfatina, resistina)-> regolano la massa dell’organismo e il

metabolismo.

- LEPTINA (167 amn.) -> prodotta dal tessuto adiposo-> dice che le riserve di lipidi sono sufficienti ->

inibisce l’appetito mandando segnali all’ipotalamo per avere meno fame

Abbondanza di leptina nel ciccione, di meno nel magro.

- ADIPONECTINA (224 amn.) -> Prodotta dal t. adiposo -> rilasciata nel sangue.

Lavora nel muscolo -> fa entrare glucosio nel muscolo, ossida grassi. -> contrasta il diabete e

obesità.

+ GRASSO- > - ADIPONECTINA -GRASSO -> + ADIPONECTINA

ORMONI TIROIDEI

Lo iodio è introdotto con la dieta sotto forma di IONE IODURO. Ormoni tiroidei importanti per metabolismo

e sviluppo.

- Ipertiroidismo -> perdita di peso, iperattività

- Ipotiroidismo -> aumento di peso, stanchezza

ORMONI STEROIDEI (costruiti dai surreni) -> derivano tutti dal colesterolo che diviene PROGESTERONE

- MINERALCORTICOIDI (es. aldosterone ->regola il riassorbimento di minerali nei reni)

- GLUCOCORTICOIDI (es. cortisolo -> metabolismo carboidrati e proteine -> catabolico (diminuizione massa

muscolare))

- ORMONI SESSUALI (influenzano caratteri sessuali secondari) -> ANDROGENI

ANDROGENI

TESTOSTERONE (testicoli, ovaie) -> viene sintetizzato a partire dal colesterolo divenuto poi progesterone.

E’ piu abbondante nell’uomo e meno nella femmina -> nella femmina viene trasformato in estrogeno.

Il testosterone aumenta durante l’esercizio fisico -> aumenta la massa muscolare -> per questo l’uomo è

piu grosso della donna.

METABOLISMO GLUCOSIO

Glucosio->importantissima fonte di energia. Valore medio 60-70g/ml

GLICOGENO -> polimero ramificato di glucosio -> riserva di zuccheri nel fegato. Dura poche ore a digiuno

nel fegato. Se durante un esercizio cala subito è sintomo di fatica. Averne molto è importante per

condizioni aerobiche e anaerobiche.

Poiché il GLUCOSIO ci deve sempre essere ne le fegato avviene la GLUCOGENESI. Per entrare nelle cellule si

usano i trasportatori GLUT (GLUT-4 per il muscolo -> attivato durante l’attività fisica (aumenta anche

l’adrenalina) e dall’insulina. Il glucosio