25
Generalităti. Generalităti. Digestia si Digestia si absorbtia absorbtia glucidelor. glucidelor. Glucide simple si Glucide simple si conjugate conjugate S S tructură si rol tructură si rol biologic. biologic. Căi de metabolizare ale Căi de metabolizare ale glucozei. glucozei. Boli induse de glucide. Boli induse de glucide. Hipo si hiper glicemia Hipo si hiper glicemia

Curs 2 Metabolismul Glucidic

Embed Size (px)

Citation preview

MetMetabolismul glucidic abolismul glucidic Generalitti. Generalitti. Digestiasi Digestiasi absorbtia absorbtia glucidelor.glucidelor. Glucide simplesi Glucide simplesi conjugateconjugateSStructur si rol biologic.tructur si rol biologic. Ci de metabolizare ale Ci de metabolizare ale glucozei. glucozei. Boli induse de glucide. Boli induse de glucide. Hipo si hiper glicemiaHipo si hiper glicemia METMETB!"#SM$" G"$C#D#C B!"#SM$" G"$C#D#C GE%E&"#T't#GE%E&"#T't#GlucideleGlucidele sunt biomoleculesunt biomolecule cu rol energeticcu rol energetic s si structural,i structural, sintetizate de plantele verzi,sintetizate de plantele verzi, din compu din compus si simpli (CO i simpli (CO2 2, H , H2 2OO s si energie solar), iar ni energie solar), iar n organismul animal ajung peorganismul animal ajung pe cale exogen (hran)cale exogen (hran) Metabolismul glucidicMetabolismul glucidic cuprinde cuprinde! !degradarea degradarea (catabolismul)(catabolismul) glucidelor( glucidelor(biosinteza biosinteza (anabolismul) (anabolismul) glucidelor. glucidelor.METMETB!"#SM$" G"$C#D#C B!"#SM$" G"$C#D#C DEG&D&E G"$C#DE"!& ) DEG&D&E G"$C#DE"!& ) D#GEST#D#GEST#"entru a putea # absorbite prin peretele "entru a putea # absorbite prin peretele intestinal, oligo$ intestinal, oligo$ ssi poliglucidele sunt i poliglucidele sunt supuse unei supuse unei digestii prealabiledigestii prealabile sub sub acacttiunea unor enzime din clasa iunea unor enzime din clasa hidrolazehidrolaze ssi anume glucidazei anume glucidaze

Oligo$ Oligo$ ssi poliglucidele care nu sunt i poliglucidele care nu sunt hidrolizate enzimatic nu pot # absorbite, hidrolizate enzimatic nu pot # absorbite, ajung n tractul intestinal in%erior unde ajung n tractul intestinal in%erior unde sunt preluate de bacteriisunt preluate de bacteriiDEG&D&E G"$C#DE"!& * DEG&D&E G"$C#DE"!& * D#GEST#D#GEST#GlicolizaGlicolizaGlicoliza aerobcuprinde mai multe etape! degradarea glucozei pn la acid piruvic (prin reactii comune cu glicoliza anaerob)& ciclul acizilor tricarboxilici sau ciclul Krebs, %ormat dintr$o succesiune de reactii ce se des%soar n matrixul mitocondrial& lantul respirator (sistemul transportor de electroni sau respiratia celular) cuplat cu fosforilarea oxidativ, proces n care coenzimele reduse rezultate din ciclul 'rebs sunt oxidate de ctre oxigenul molecular, rezultnd ap si energie stocat +n molecula de ATP "rocesele sunt localizate n membrana mitocondrial intern.DEG&D&E G"$C#DE"!& * DEG&D&E G"$C#DE"!& * D#GEST#D#GEST#GlicolizaGlicoliza(licoliza anaerob succesiunea de reactii enzimatice care se petrec n conditiile aprovizionrii insu#ciente cu oxigen a tesutului muscular este un proces rapid de generare a unei cantitti relativ mici de energie, rezult)nd totodat si produsi de metabolism ce pot # utilizati n reactii de biosintez*eactia general a procesului de degradare anaerob a glucozei este!DEG&D&E G"$C#DE"!& * DEG&D&E G"$C#DE"!& * D#GEST#D#GEST#GlicolizaGlicolizacare produc acid lactic, deoarece utilizeaz glicoliza anaerob ca %urnizor energetic ,$au descris celule din rinichi si din retin care %unctioneaz virtual anaerob, ca si eritrocitele mature care neav)nd mitocondrii %olosesc aceeasi cale de obtinere a -." -cumularea acidului lactic n celul este nociv, ntruc)t scade pH$ul citoplasmatic, inhib)nd enzimele, inclusiv cele din glicoliz /e aceea el este eliminat n s)nge, care l transport la #cat, unde este reconvertit n piruvat si apoi n glucoz "rocesul se numeste gluconeogenez, iar ciclul #ziologic prin care acidul lactic este metabolizat, ciclul Cori. 0n a%ar de muschiul scheletic care n primele %aze de e%ort %unctioneaz anaerob, n organismul animal mai sunt si alte celule DEG&D&E G"$C#DE"!& * DEG&D&E G"$C#DE"!& * D#GEST#D#GEST#GlicolizaGlicoliza11 $11 $ (21CO213- -4*O56(21CO213- -4*O56 procesul de metabolizarenzimatic care se realizeaz n mitocondrie cidul piru,ic obtinut prin metabolizarea anaerob a glucozei este decarboxilat oxidativ n prezenta coenzimei - si trans%ormat n acetilCo-e a piruvatului pe cale aerob (cu participarea oxigenului) este un proces 0n mecanismul de reactie intervin si coenzimele 7-/8 care sunt reduse la 7-/H(H8), tiaminpiro%os%atul si ionii de magneziu -cetilCo- intr apoi ntr$un proces enzimatic ciclic de degradare din care rezult C!./ coenzime reduse si T0, denumit ciclul acizilor tricarbo1ilici 2ciclul acidului citric3 sau ciclul 4rebs.G"$C!5G"$C!5

) surs de ) surs de energieenergie * * glicolizglicoliz

) sintez de compu) sintez de compussi ) i ) glicogenglicogen

) ) pentozepentoze

) ) acizi uronici acizi uronici

)) glicerolglicerol/ / acetil)Coacetil)Co ) ) aa aa neesenneesenttialiiali/ purine/ pirimidine/ purine/ pirimidine

) ) %D0H%D0HC'#"E DE $T#"#5&E "E G"$C!5E#C'#"E DE $T#"#5&E "E G"$C!5E#$ $tilizareatilizarea glu glucozei cozei +n+n t tesuturi depinde de- esuturi depinde de-starea metabolic starea metabolicanabolic anabolic 2postprandial3 ) glu2postprandial3 ) glu piru,atpiru,at CTCCTC T0 T0) 6cat) 6cat TG/colestTG/colest t t. adipos . adiposcatabolic catabolic2interprandial3)glu2interprandial3)glu energie+nenergie+nt t.. glucodependente glucodependentetipul detipul de t tesut esut eritrocite eritrocite * glicoliz anaerob/ pentoze * glicoliz anaerob/ pentoze creier creier * insulino)dep./ glicoliz aerob/ pentoze * insulino)dep./ glicoliz aerob/ pentoze t t. adipos. adipos ) insulino)dep./ acetil)Co) insulino)dep./ acetil)Co G G 6cat 6cat * glicoliz/ depozitare/ ac. glucuronic * glicoliz/ depozitare/ ac. glucuronicC'#"E DE $T#"#5&E "E G"$C!5E#C'#"E DE $T#"#5&E "E G"$C!5E#B#!S#%TE5 G"$C#DE"!&G"#C!GE%!GE%E5Glicogenogeneza este procesul prin care se sintetizeaz glicogen din glucoz sediul biosintezei glicogenului este n principal celula hepatic si ntr$o msur mai mic celula muscular %ormarea glicogenului este un proces endergonic (consumator de energie), are loc prin adugarea succesiv de unitti de glucoz activat (%os%orilat) la molecule de glicogen preexistent 2glicogen primer3. sinteza moleculei de glicogen %oloseste ca primer initial o protein, glicogenina, care trans%er opt radicali glucidici pe gruparea OH a tirozinei din structura proprie proteina rm)ne n interiorul moleculei de glicogen adugarea noilor unitti de glucoz se %ace la captul nereductor al lantului poliglucidicG"$C!%E!GE%E5 (luconeogeneza este procesul de biosintez a glucozei din precursori neglucidici, care pot # trans%ormati n acid piruvic acest proces e1clude acizii grasi si acetilCo-, dar include acidul lactic, unii amino$acizi, glicerol importanta procesului rezid n %aptul c permite conversia la glicogen a altor molecule, mentin)nd n acest %el glicemia la valori relativ constante aceasta este important pentru c o serie de tesuturi si celule (creierul, eritrocitele, retina, celulele parenchimului renal) %olosesc e1clusi, glucoza ca resurs energetic rezerva de glicogen a #catului este mic si se epuizeaz dup 29 de ore de n%ometare /ar tot #catul este cel care %ace ca viata s poat continua pentru c el este singurul capabil s biosintetizeze glucoza punctul de plecare l constituie acidul piruvicG"$C!%E!GE%E5 4xamin)nd calea glicolitic se observa c doar : dintre reactii sunt ire,ersibile- %os%orilarea glucozei de ctre hexo;inaza (gluco;inaza) cu consum de -."& %os%orilarea %ructozo$@@@@heteroproteide$compusicarepel)ngaunlantproteic,mai contin si o grupare neproteica numita grupare prostetica/eci, #ecare molecula de peptida, polipeptida sau proteina va contine! DnD resturi de $ aminoacizi& (n$>) legaturi peptidice (de tip amida substituita)& un 7$acid (aminoacidul 7 terminal), rest de $aminoacid de la capatul lantului, care poseda grupa amino libera si un C$acid (aminoacidul C$terminal), rest de $aminoacid, de la celalalt capat al lantului, care poseda grupa carboxil libera0E0T#DE&E0&E5E%T%T# Carnozina ($alanilhistidina) si anserina ($alanil$7$metilhistidina) sunt dipeptide prezente n muschi, care intervin n schimburile energetice din organism ")aspartil))7enil)")alanil metil eterul (aspartam) este o dipeptida de >E2 de ori mai dulce dec)t zaharoza& daca radicalul %enil este nlocuit cu un radical ciclohexil, compusul rezultat este de 22E ori mai dulce dec)t zaharoza -cest compus este %olosit ca edulcorant arti#cial, cu slab aport caloric, de catre diabetici si pentru controlul greutatii corporale ncep)nd din anul >FG: Glutationul ($glutamil$cisteinil$glicina) $ prima tripeptida naturala cunoscuta si izolata din drojdia de bere, prezenta n toate celulele, joaca un rol important n procesele de oxido$reducere, datorita prezentei n molecula a gruparii $,H, care are caracter reducator conduc)nd la disul%ura !1itocina si ,asopresina sunt nonapeptide cu structura ciclica, datorita %ormarii unei punti disul%urice ntre gruparile $,H, care provin de la doua resturi de cisteina, prezente n lantul polipeptidic -ceste peptide sunt hormoni hipo#zari Oxitocina actioneaza asupra musculaturii netede, n special a uterului, provoc)nd contractii Hasopresina are o actiune similara dar mult mai redusa, provoc)nd cresterea tensiunii arteriale prin inhibarea diurezei0E0T#DE&E0&E5E%T%T##nsulina este de asemenea un hormon de natura proteica, secretat de pancreas Iasa moleculara a insulinei este de aproximativ 2@@@, 9G@@@ care n anumite conditii disociaza insulina regleaza metabolismul glucidic si indirect inJuenteaza si asupra metabolismului altor compusi organici hipo%unctia pancreasului conduce la diabet zaharat, boala care se caracterizeaza prin hiperglicemie si glicozurie, apar)nd totodata si modi#cari n metabolismul proteinelor si lipidelor hiposecretia de insulina poate # compensata prin administrare periodica de insulina, care inJuenteaza direct asupra sintezei glicogenului hepatic si asupra oxidarii glucozei n muschiMetabolismul intermediar al glucidelorMetabolismul intermediar al glucidelor&eglarea &eglareadirecta directa $ concentratia de glucoza din sange& $ concentratia de glucoza din sange&nervoasa nervoasa = centrii glicoreglarii locali din hipotalamus1nsulina= centrii glicoreglarii locali din hipotalamus1nsulina hormon e%ect hipoglicemiant hormon e%ect hipoglicemiant(lucagonul (lucagonul hormon hiperglicemiant hormon hiperglicemiant1ndexul glicemic1ndexul glicemic == raspunsul insulinic al organismului raspunsul insulinic al organismului (lucidele (lucidele se gasesc in alimente in %orme simple sau complexese gasesc in alimente in %orme simple sau complexe prin urmareprin urmare nu au aceeasi viteza de asimilatie nu au aceeasi viteza de asimilatie "entru a"entru a evita depunerile glucidelor sub %orma de grasimievita depunerile glucidelor sub %orma de grasimi trebuietrebuie sa consumamsa consumam alimente ce contin glucide complexe cu absorbtiealimente ce contin glucide complexe cu absorbtie lenta lenta, deoarece acestea, deoarece acestea mentin nivelul relativ constant almentin nivelul relativ constant al glucidelor din sangeglucidelor din sange si totodatasi totodata evita Juctuatiile insulinei evita Juctuatiile insulinei 4ste nevoie sa consumam in mod constant de$a lungul zilei (la 2$ 4ste nevoie sa consumam in mod constant de$a lungul zilei (la 2$: ore) alimente ce contin: ore) alimente ce contin glucide complexe glucide complexe *aspunsul insulinic al organismului*aspunsul insulinic al organismului la consumul di%eritelorla consumul di%eritelor alimente pe o scara de la unu la o sutaalimente pe o scara de la unu la o suta Cu cat numarul este mai mic cu atat acele alimente sunt maiCu cat numarul este mai mic cu atat acele alimente sunt mai indicate in regimul alimentar indicate in regimul alimentar(lucoza = >@@ (lucoza = >@@& paine integrala din secara =& paine integrala din secara = 92 92& "aine alba $ & "aine alba $>@@ >@@&& soia =soia = >E >E&& 5anane =5anane = G2 G2& alune =& alune = >: >: Boli induse de glucideBoli induse de glucideDiabetul Diabetulboal cronic de metabolismboal cronic de metabolism care apare princare apare prin de#cit par de#cit part tial sauial sau total de insulin total de insulin== hormon pancreatichormon pancreatic care controleazcare controleaz metabolismul glucidelor metabolismul glucidelor 4xist dou %orme de diabet zaharat! 4xist dou %orme de diabet zaharat!diabet zaharat de tip # diabet zaharat de tip #,, insulinodependent insulinodependent, care apare mai, care apare mai %recvent la copii%recvent la copii s sila adolescen ila adolescent ti, reprezent)nd >@ $ >EK dini, reprezent)nd >@ $ >EK din totalul cazurilor de diabet zaharat totalul cazurilor de diabet zaharatdiabet zaharat de tip ## diabet zaharat de tip ##,, insulinoindependent insulinoindependent, care apare n, care apare n principal la adul principal la adult tii s si este de departe %orma cea mai %recventi este de departe %orma cea mai %recvent de boal, reprezent)nd G< = F@K din totalul de cazuri de boal, reprezent)nd G< = F@K din totalul de cazuri-pare de regul ca o-pare de regul ca o consecin consecint ta consumului e1agerat dea consumului e1agerat de dulciuri dulciuri,coroborat ,coroborats si cu oi cu o stare de obosealstare de oboseal s si dei de epuizare aepuizare a %unc %unct tiei insulinoproductoare a pancreasului iei insulinoproductoare a pancreasului /ac lanceputul secolului al L1L$lea, boala a%ecta doar >M din/ac lanceputul secolului al L1L$lea, boala a%ecta doar >M din locuitorii unorlocuitorii unor t tri, n E@ de ani procentul a crescut la NM,ri, n E@ de ani procentul a crescut la NM, pentru a ajunge n ultimii ani la procentepentru a ajunge n ultimii ani la procente s sii valori ngrijortoare valori ngrijortoareBoli induse de glucide.Boli induse de glucide.Diabetul Diabetul Con%orm unor recente statistici ale OI,, exist astzi n lumeCon%orm unor recente statistici ale OI,, exist astzi n lume mai mult de >E@ milioane de persoane bolnave de diabet, iarmai mult de >E@ milioane de persoane bolnave de diabet, iar p)nn anul 2@2E se prognozeaz dublarea numrului dep)nn anul 2@2E se prognozeaz dublarea numrului de bolnavibolnavi Cauzele sunt Cauzele sunt!! proli%erarea unor principii alimentare nesntoase proli%erarea unor principii alimentare nesntoase,, via viat ta sedentara sedentar s sii stresul cotidian stresul cotidian ,e estimeaz c la noi numrul bolnavilor de diabet la,e estimeaz c la noi numrul bolnavilor de diabet la nceputul mileniului 111 dep nceputul mileniului 111 deps se es ste ci%ra de G@@@@@ de cazuri te ci%ra de G@@@@@ de cazuri*ela *elat tia diabetului cu obezitateaia diabetului cu obezitatea este astzi binecunoscuteste astzi binecunoscut ,e ,es stie c peste GE = F@K din bolnavii de diabet au %ost sautie c peste GE = F@K din bolnavii de diabet au %ost sau sunt obezi sunt obezi/e /es si se cunoa i se cunoas ste c, ntre :2 = :