Curs 1

Caz clinic

Maria, 20 ani, a observat ca ori de cite ori bea lapte se balonează, are diaree şi colici abdominale. Aceste simptome nu le-a avut dintotdeauna, ci de vreo patru ani. A observat ca a început să le manifeste după ce a avut o parazitoză intestinală cu Giardia lamblia.

Care este diagnosticul cel mai probabil?

Explicaţi dpdv biochimic simptomatologia Mariei.

Digestia glucidelor

Zaharidaze de pe suprafaţa membranei celulelor intestinale

Substratul Enzima Legǎtura hidrolizatǎ

Produşi

Amilozǎ exo 1,4-glucozidazǎ 1,4-glucozǎ glucozǎ Maltozǎ Maltazǎ 1-4 glucozǎ glucozǎ

Izomaltozǎ Izomaltazǎ 1,6-glucozǎ glucozǎ Zaharozǎ Zaharazǎ -glucozǎ Glucozǎ + fructozǎ Trehalozǎ ,- trehalazǎ 1,1-glucozǎ glucozǎ Lactozǎ Lactazǎ -galactozǎ Glucozǎ + galactozǎ

glucozilceramid -glucozidazǎ -glucozǎ Glucozǎ + ceramid

SOLUTIE CAZ CLINICCe se intimpla cu lactoza in intestinul unei persoane cu deficit de lactaza?

Lactoza nu este hidrolizata in IS si ajunge intactă în colon. Microorganismele din colon fermenteaza lactoza la acid lactic- generează CH4, CO2 şi H2 (balonare)

Monozaharidele acumulate + Acidul lactic = particule osmotic active – atrag apa in lumenul tubului digestiv şi produc diaree.

Acidul lactic- iritant pentru mucoasa- dureri

Acidul lactic- creste permeabilitatea mucoasei: absorbtie dizaharide care se elimina prin urina

Microscopie electronică Lactobacillus (creaza un pH acid prin fermentarea glucozei la acid lactic)

Absorbţia glucidelor

se face prin intermediul unor sisteme proteice de transport localizate în membrana plasmaticǎ luminalǎ a enterocitelor - sunt caracterizate prin: saturabilitate, inhibiţie specificǎ de cǎtre unii compuşi, stereospecificitate, etc.

Existǎ douǎ sisteme de transport ale monozaharidelor din lumenul intestinal în celulele intestinale:un cotransportor proteic (I) pentru glucozǎ, galactozǎ şi

xilozǎ (monozaharide cu aceeaşi configuraţie la C2)un transportor proteic (II) pentru fructozǎ şi alte

monozaharide

ABSORBŢIA GLUCOZEI- via TRANSPORT ACTIV

SIMPORT

DIFUZIUNE FACILITATĂ

Sistemul de transport II este tot o proteinǎ din membrana plasmaticǎ a enterocitului (polul apical) ce mediazǎ transportul fructozei. Aceastǎ proteinǎ nu necesitǎ Na+, nici ATP.

Ieşirea fructozei din enterocit este mediatǎ de aceeaşi proteinǎ (din membrana bazalǎ) ca şi pentru glucozǎ şi galactozǎ.

Căi de metabolizare a glucozei

Faza anabolică-faza catabolicăFAZA ANABOLICĂ

FAZA CATABOLICĂ

-bogăţie în substrat energogen (glucoză)

-sărăcie în substrat energogen (glucoză)

-postprandial

-interprandial, efort

-consumă glucoză drept combustibil (fac glicoliză) TOATE ţesuturile, atât ţesuturile glucodependente, cât şi ţesuturile glucoindependente

-consumă glucoză drept combustibil (fac glicoliză) DOAR ţesuturile glucodependente (glucoză provine din glicogenoliză sau GNG) - combustibilul principal: AG şi P

- guvernată de insulină - guvernată de glucagon, catecolamine

Ţesuturi glucodependente= insulinoindependenteSNEritrociteMuschi in contractie

Transportori care permit intrarea si iesirea glucozei din celuleFamilia GLUT1 –GLUT512 domenii transmembranare

Reglarea captării celulare a glucozeiŢesuturi glucodependente (SN, eritrocite):

GLUT-1 are afinitate mare (Km mic) pentru glucoză şi este ÎNTOTDEAUNA saturat cu glucoză. Asigură permanent glucoză pentru SN şi eritrocite.

Ficat:GLUT-2 are afinitate mică (Km mare) pentru

glucoză, dar capacitate mare. Captează glucoză postprandial direct proporţional cu

glicemia

Mm & ţesut adipos:GLUT-4 este sensibil la insulină

Căi de metabolizare a glucozei

Căi de metabolizare a glucozei

Căi de metabolizare a glucozei

Căi de metabolizare a glucozei

Căi de metabolizare a glucozei

GLICOLIZA

(calea Embden Meyerhof)

-calea centrală de degradare a glucozei-

1922 Premiul Nobelpt cercetarea met. muscular,inclusiv descifrarea glicolizei

Otto Meyerhof

Caracteristicile glicolizeiFaza anabolicăSediu: citoplasmăProces puternic exergonicRol: 1) furnizează ATP

2) furnizează intermediari pentru alte căi metabolice, ex:

- Pyr pentru reacţia Pyr Deh- glicerol fosfat pentru sinteza TG

Etapele şi reacţiile glicolizei Poate fi împǎrţitǎ în mod convenţional în 3 etape:

iniţiereascindareaoxido-reducerea şi fosforilarea

I) Etapa de iniţiere/consumatoare de ATP,cuprinde 3 reactii chimice, implicǎ utilizarea a douǎ molecule de ATP pentru fiecare moleculǎ de glucozǎ introdusǎ în proces.

II) Etapa de scindare, cuprinde douǎ reacţii chimice prin care fructozo-1,6 bisfosfat este transformat în douǎ molecule de gliceraldehid 3 fosfat.

III) Etapa de oxido-reducere, cuprinde cinci reacţii chimice (în glicoliza aerobǎ) sau saşe (în glicoliza anaerobǎ). În aceastǎ etapǎ douǎ molecule de gliceraldehid 3 fosfat sunt transformate în douǎ molecule de lactat, cu producerea a 4 moli de ATP.

 

ETAPELE GLICOLIZEI

1) Etapa hexozelor

(transformare gluc în fr-1,6-diP)

2) Scindarea fr-1,6-diP în 2 trioze

3) Etapa triozelor

(oxidarea triozelor la Pyr cu producerea de ATP)

Fosforilarea glucozei- prima etapă din glicolizănecesară pentru rămanerea glucozei în celulă HEXOKINAZA GLUCOKINAZA Localizare Ţesuturi extrahepatice Ficat KM KM mic (0.1mM)

= Afinitate mare pentru glucoză

KM mare (10 mM) = Afinitate mică pentru glucoză

Reglare alosterică

Este inhibată alosteric de gluc-6-P şi AG

NU este inhibată de gluc-6-P Este inhibată de fructozo-6-P şi stimulată de fructozo-1-P (!ATS)

Reglare cantitativă

Este indusă de insulină

Condiţii de lucru

Lucrează şi la concentraţii mici de glucoză (esenţial pentru ţesuturile glucodependente)

Lucrează DOAR la concentraţii mari de glucoză (cum sunt cele postprandiale din circulaţia portală); rol în depozitarea glucozei ca glicogen hepatic

Reglarea concentraţiei fructozo-2,6-bisfosfatului în hepatocit

Glucose 1-phosphateGlucose 6-phosphate

Galactose 1- phosphate uridyl transferase

Şuntul 2,3-bisfosfoglicerat kinazei în eritrocit

Glicoliza anaerobă

Reglarea glicolizeiREGLARE CALITATIVĂ

REGLARE ALOSTERICĂ

(control metabolic) REGLARE

COVALENTĂ (control hormonal)

REGLARE CANTI- TATIVĂ

+ - + (defosfo)

- + -

GK/HK Gluc6P (doar HK) + gluc *transloc.

insulină glucagon insulină

FFK1 Fr2,6diP AMP

ATP, citrat (indică AG sau CC disponibili)

insulină glucagon

PyrK Fr1,6diP Feed-forward+

ATP acetilCoA acilCoA (indică AG sau CC disponibili) Ala (indică proteoliză mm)

insulina glucagon insulină

Reglarea glicolizei