Metabolismo dei
Carboidrati
Glicogeno
Gliconeogenesi (via anabolica)
(riserva energetica nel fegato e muscoli)
Via dei pentosi fosfati
glicolisi
Ossidazione (vie cataboliche)
Glicolisi
• Glicolisi
– Nel citoplasma
– Converte glucosio (6-C) a
2 molecole di ac. Piruvico
( 3-C ) in 9/10 reazioni
– Utilizza 2 ATP, ne produce
4 ATP
• Guadagno netto 2 ATP
• 2 NADH+
Consumo
2 ATP
Zucchero 6 C
Si divide in 2x3 C
Produzione
di 4 ATP
Il G-6P isomerizza a F-6P tramite la
fosfoglucosio isomerasi
F-6P è fosforilato a F1,6 BP dalla
fosfofruttochinasi (3 step)
Formazione della GA3P per scissione
… e per isomerizzazione
Prima REDOX (step 5)
Fermentazione lattica
In assenza di
Ossigeno
ANAEROBIOSI
In presenza di
Ossigeno
AEROBIOSI
Nelle piante
-Ciclo krebs
-Fosforilazione
ossidativa
Acido
Lattico
Acido Lattico
• NADH prodotto nello Step 5 si
riossida a NAD+ , necessario
per continuare la glicolisi in
condizioni di mancanza di
ossigeno (anaerobiosi)
• Riduzione del ac.piruvico ad
ac.lattico (LDH-lattico
deidrogenasi)
Acido Lattico
• Lattato ha numerosi destini:
– Rimane nella cellula per essere riossidato ad ac.piruvico
– Rilasciato dalla cellula:
• Assorbito da cellule di altre fibre muscolari scheletriche
• Entra nel circolo sanguigno:
– Convertito nel fegato a glucosio (Ciclo di Cori) muscolo
– Tessuto cardiaco (carburante)
Ciclo di cori
Metabolismo anaerobico lattacido
Ac.lattico
La fosfofruttochinasi è l’enzima
regolatorio della glicolisi
La glicolisi parte anche da
Galattosio e fruttosio
Glucosio 6 fosfatasi
Glicogeno
 Il glicogeno è il polisaccaride di riserva delle cellule animali (fegato e
muscolo!)
 Polisaccaridi
di
riserva
molto
diffusi
nel
mondo
animale/vegetale:
mantengono bassa osmolarità nel citosol
Amiloso
Polimero lineare di glucoso
 (1  4)
Amilopectina
Polimero ramificato di glucoso
 (1  4) e  (1  6)
Cellulosa
Polimero lineare di glucoso
 (1  4)
Glicogeno
Polimero ramificato di glucoso: +
ramif. dell’amilopectina
(1 ramif. ogni 8-12 residui)
 (1  4) e  (1  6)
Fegato: glicogeno tot. ~600 kcal
Densità > muscolo
Glicogeno molto idratato: 1g lega 2 g
d’acqua!
Trigliceridi tot. ~125.000 kcal (anidri!)
Gli enzimi che sintetizzano e
demoliscono il glicogeno
sono associati ai granuli
Muscolo: glicogeno
tot. ~1200 kcal
Glicogenolisi
- GLICOGENO FOSFORILASI
GLICOLISI
- TRANSFERASI
- GLUCOSIDASI
- GLICOGENO FOSFORILASI
Consumo di 1 molecola ATP
Glicogeno-lisi
Avviene a partire dalle estremità non riducenti.
Glicogenon + Pi  Glicogenon-1 + glucoso 1-P
glicogeno fosforilasi
(fosforil-transferasi)
tanto!
G1P  G6P
poco!
Pi/G1P  100
fosfoglucomutasi
G6P entra nel reticolo endoplasmatico (traslocasi) e viene defosforilato (solo
nel fegato!)
G6P + H2O  glucoso + Pi
glucoso 6-fosfato fosfatasi
(inducibile)
Glucoso rientra nel citosol attraverso trasportatore ad alta capacità ed esce nel
sangue.
La glicogeno fosforilasi agisce fino a 4 residui da una ramificazione. Poi
interviene enzima de-ramificante: bifunzionale
transferasi (su ultimi 3 residui)
idrolasi su legame  (1  6)
La G6Pasi è stabilizzata da una proteina (SP) che lega il Ca2+
Gliconeogenesi
1) G 6-P viene trasformato in G 1-P (fosfoglucomutasi)
2)pirofosforilasi
3)Glicogeno sintasi (,1-4)
(consumo ATP)
4) Enzima ramificante (,1-6)
Glicogeno-sintesi
Glicogenon + UDP-glucoso  Glicogenon+1 + UDP
glicogeno sintasi
(glucosil transferasi)
Glucosio-1-P + UTP  UDP-glucoso + PPi
UDP-glucoso
pirofosforilasi
reazione resa irreversibile dall’idrolisi del PPi a 2Pi
Enzima ramificante
 Trasferisce ultimi 7 residui da una catena su un’altra catena, in posizione
 (1  6), a distanza di almeno 4 residui da un’altra ramificazione
 È una transferasi
 Aumenta i punti di attacco sulla molecola del glicogeno per enzimi che lo
sintetizzano e demoliscono   velocità turnover glicogeno
Glicogenina
 Proteina di 37 kDa, funziona da primer x la sintesi del glicogeno (-OH di Tyr)
 Catalizza autoglicosilazione di 8 residui (da UDP-G), poi subentra la
La glicogeno sintasi non può legare due residui di glucosio, ma
soltanto allungare una catena di glucano già esistente.
Infatti, nella prima tappa della sintesi del glicogeno interviene un altro
enzima, la tirosina glicosiltransferasi, che attacca un residuo di
glucosio al gruppo OH di una Tyr di una proteina detta glicogenina.
La glicogenina estende autocataliticamente la catena con residui
donati dall’ UDPG ed a questo punto inizia ad agire la glicogeno
sintasi.
(No nel muscolo)
 costa 6 ATP
Aumenta durante l’esercizio
fisico, energia per muscoli e cuore
Sotto-controllo ormonale; cortisolo e
glucagone
Importante nei diabetici e nei lunghi digiuni
Solo nel
fegato
lipidi
fosfolipidi