Κατέβασμα παρουσίασης
Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε
ΔημοσίευσεΖεύς Παπάγος Τροποποιήθηκε πριν 6 χρόνια
1
Cuplarea lanţului respirator cu fosforilarea oxidativă
1. Teoria chimică (a intermediarilor comuni) E.C.S. Slater
2
2. Teoria conformaţională
– P.D. Boyer - modificarea conformaţională a transportorilor de e- 3. Teoria chemiosmotică (a intermediarilor comuni) – Peter Mitchell - gradient de protoni transmembranar stare energizată H2O H+ + HO- η 54%
3
Controlul sintezei ATP
- ADP - blocarea ATP-sintazei – F1 - fluxul de protoni prin F0 - stim. fosfataza activarea piruvat dehidrogenazei - modulator alosteric pozitiv – izocitrat-dehidrogenaza
4
Transportul ATP-ului din mitocondrie
- pH mitocondrial – ATP4- - pH citoplasmatic – ADP3- - ATP-translocaza ATP din mitoc. în citoplasmă [ATP] + [ADP] = cst.
5
Inhibitorii lanţului respirator şi ai fosforilării oxidative
- rotenona – inh. C I - pericidina, amobarbital, compuşi organo-mercurici complex cu Fe-S inh. reducerea CoQ - malonat, oxalacetat – inh. succinat-DH-aza - antimicina A (Streptomyces cereus) – C III – CoQH2 cit. bT - CN-, azide – C IV - Fe3+ (cit. a3) - CO – cit. (Fe2+) Lonchocarpus nicou
6
2. Inhibitorii fosforilării oxidative
- oligomicina A – inh. ATP-sintaza (F0) - dicilohexil-carbodiimida (DCCD) – gr. COOH din ac. glutamic (F0) - aurovertina – subunit. β (F1) 3. Decuplanţi LR-FO - termogenina - florile plantelor - acizi – gradient de pH - gramicidina A - gradient de pH - tiroxina (T4) – decuplant - 2,4-(NO2)2-fenol – fluxul de protoni
7
Alte procese oxidative celulare
- monooxigenaze (hidroxilaze) R-H + O2 + 2 H+ + 2 e- R-OH + H2O - sursă de H – NADH, NADPH - oxidaze cu funcţii mixte microsomiale (OFMM) Citocrom P450 - membrana REN - structură - proteină heminică – citocrom P450 – substrat, O2 - flavoproteină – NADPH-CYP450-reductaza - fosfatidilcolina – 7700 de citocromi - CYP450 – 36 de izoenzime
8
- CYP 2D6, CYP 2C19 - au afinitate diferită faţă de substrat
9
- metabolizarea compuşilor endogeni, exogeni (medicamente 75%)
- sinteza estrogenilor, testosteronului, colesterolului - metabolizarea vitaminei D CYP 3A4 - metabolizarea medicamentelor - fetus CYP3A7 - intestin –pro-drug
10
Substrat – blocante ale canalelor de calciu, imunusupresoare, haloperoidol,
sildefanil, contraceptive hormonale, codeina, paracetamol Inhibitori – macrolide, azoli antifungici, amiodarona, cimetidina, metronidazol, inhibitori de protează, fluoxetină, verapamil, - bergamotina (grape fruit), echinacea Inductori – barbiturice, carbamazepină, fenitoină, rifampicină - hiperforină (sunătoare)
11
METABOLISMUL GLUCIDELOR
glucide – compuşi polihidroxicarbonilici sau derivaţi ai acestora surse – vegetale (cereale, seminţe, cartofi), animale (glicogen) rol în organism - energetic - 1 g 4,1 kcal - structural – glicolipide, glicoproteine - funcţional – Ac, H
12
40-65% aport zilnic min 130 g carbohidraţi
13
Clasificare monozaharide oligozaharide polizaharide
14
MONOZAHARIDE după natura gr. carbonil – aldoze (glu), cetoze (fru) după nr. at de C – trioze, tetroze, pentoze, hexoze Stereochimia izomerie optică nr. izomerilor = 2n D(+), D(-) racemic - +/- după nr. at de C asimetrici - enantiomeri - diastereoizomeri
15
Structura ciclică semiacetali (semicetal intern) hidroxil semiacetalic (glicozidic) anomeri – α, β
16
- epimeri
17
Deoxiglucozidele 2-deoxiriboza – ADN L-fucoza - glicoproteine Aminoglucozidele glucozamina
18
Proprietăţi fizico-chimice - substanţe solide, cristaline
- reactivitate chimică ridicată 1. Reducere D-glucoză D-sorbitol D-fructoză D-manitol 2. Oxidare D-glucoză acid gluconic D-glucoză acid glucuronic
19
3. Condensare cu amine 4. Esterificare 5. Sinteza glicozidelor
glucoză + proteine proteine glicozilate 4. Esterificare glucoză + ATP glucoză-6-fosfat + ADP 5. Sinteza glicozidelor - ozide – glucozide, galactozide - O-glicozide, S-glicozide, N-glicozide
20
OLIGOZAHARIDE 2-10 monozaharide nereducătoare – 2 gr. OH glicozidice - zaharoza reducătoare – 1 gr. OH glicozidică, 1 gr. OH alcoolică – maltoza, lactoza
21
OLIGOZAHARIDE 2-10 monozaharide nereducătoare – 2 gr. OH glicozidice - zaharoza reducătoare – 1 gr. OH glicozidică, 1 gr. OH alcoolică – maltoza, lactoza
22
POLIZAHARIDE (glicani)
eliberează prin hidroliză monozaharide sau derivaţi ai acestora după structură - homoglicani – amidon, glicogen, celuloză - heteroglicani rol - structural – celuloză, mucopolizaharide - rezervă energetică – amidon, glicogen
23
Glicogen dispoziţie – ficat, muşchi structură - α(14), α(16) moleculă ramificată nucleu proteic cu apa formează soluţii coloidale
24
DIGESTIA ŞI ABSORBŢIA GLUCIDELOR
Digestia glucidelor alimente – monozaharide, dizaharide, polizaharide cavitatea bucală – amilaza salivară – hidroliza amidonului prelucrat termic oligozaharide intestinul subţire - amilaza pancreatică – dizaharide, dextrine limită, oligozaharide - leg. 14 interne - dizaharidazele (marginea în perie) - α-glucozidaza (maltaza) - sucraza-izomaltaza - lactaza - trehalaza
25
lipsa sau reducerea digestiei la nivelul marginii în perie IG bacterii
intestinale degradare acizi, CO2, H2, CH4 tulburări digestive intoleranţa la lactoză, zaharoză celuloza nu este degradată în IS, cantităţi mici în IG
26
Celule epiteliale intestinale
Absorbţia glucidelor sub formă de monozaharide viteza – 120 g glu/h glu - mecanism activ - simport Lumenul intestinal Celule epiteliale intestinale Lichid interstitial, sânge
27
- gal – similar glu. sub formă de monozaharide
fru – proteine transportoare, mecanism de transport saturabil IS vena portă ficat depozitare glicogen (150 g glu) ţesuturi utilizare celule – susteme transportoare - GLUT 1 – eritrocite, BHEN - GLUT 2 – tb. ren, ficat, pancreas (β) - GLUT 3 – neuroni, placenta - GLUT 4 – ţ. adipos, m. scheletici
28
CĂILE DE UTILIZARE ALE GLUCOZEI
glucoza - sursă de energie – glicoliză CATC - sinteză de compuşi - glicogen - pentoze nucleotide, acizi nucleici - acizi uronici proteoglicani, detoxifiere - glicerol, acetil-CoA neolipogeneză - aa neesenţiali, purine, pirimidine - NADPH reacţii de reducere
29
utilizarea glu în ţesuturi depinde de:
- starea metabolică - anabolică (postprandial) - glu piruvat CATC ATP - ficat TG, PL, colest ţ. adipos - catabolică (interprandial) - glu energie în ţ. glucodependente - tipul de ţesut - eritrocite – glicoliză anaerobă, pentoze - creier – insulino-dep., glicoliză aerobă, pentoze - ţ. adipos - insulino-dep., acetil-CoA AG - ficat – glicoliză, depozitare, ac. glucuronic
30
celule – fosforilare glu-6-P ionizare lipofobă
enzime – hexokinaze - KM mic - glucokinaza - KM mare - inductibilă – glu, insulină - stim. – fru-1-P - inh. – fru-6-P
31
degradarea monozaharidelor la piruvat proces exergonic
GLICOLIZA degradarea monozaharidelor la piruvat proces exergonic calea Embden-Meyerhof-Parnas 10 reacţii C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2P 2 CH3-CO-COOH + 2 (NADH+H+) + 2ATP +2H2O
32
pentozo-P glu-6-P glu-1-P glicogen, acid glucuronic
hexokinaza – KM glucokinaza – inductibilă, KM , hepatocite, celule β-pancreatice pentozo-P glu-6-P glu-1-P glicogen, acid glucuronic fru-6-P glicoliză
33
2
34
3 PFK1 - ATP, P-enolpiruvat, 1,3-P2-glicerat - inh. - citrat – inh. - glucagon stim. lipoliza AG β-ox. acetil CoA CATC citrat inh. PFK1 acumulare glu-6-P - fru-2,6-P2 –stim. alosteric - afinit pt. substrat
35
fru-2,6-P2 –stim. alosteric - afinit pt. substrat
- glucagon AMPc fru-2,6-P2 inh. glicoliza, lipogeneza - insulina stim. PDE AMPc stim. PFK2 fru-2,6-P2
36
4 r. endergonică 5
37
6 fixarea GA3P pe E prin gr. SH ox. NAD+ NADH eliberarea de pe E fosforilarea tioesterului leg. macroergică
38
7 - [ATP] r. blocată eritrocite - 2,3-P2-glicerat fixarea O2 pe Hb - deficit de hexokinază fixarea O2 pe Hb
39
8 9 - Mg2+ - conformaţional, catalitic
40
10 - E - inactivată prin fosforilare (glucagon, ADR) - activată prin defosforilare (insulina, este şi inductor) - E 2 forme – L şi M - r. exergonică
41
piruvat acetil CoA CATC LR FO
Glicoliza aerobă piruvat acetil CoA CATC LR FO Glicoliza anaerobă - lactat sânge ficat piruvat gluconeogeneză glucoză - lactat pH acid inh. PFK1
42
- desfăşurarea r. din glicoliză depinde de:
- necesarul de ATP - glicemie – hipoglicemie stim. gluconeogeneza, inh. Glicoliza - necesarul de intermediari pentru - gluconeogeneză - metabolismul lipidic - calea pentozo-fosfaţilor - CATC
43
Bilanţul energetic al degradării glucozei
anaerobioză reacţia Consum ATP Sinteză ATP glu glu-6-P - 1 mol - fru-6-P fru-1,6-P2 1,3-P2-glicerat 3-P-glicerat + 2 moli P-enolpiruvat piruvat TOTAL -2 moli + 4 moli 2 moli / mol glu
44
aerobioză glicoliză Sinteză FADH2 Sinteză NADH Consum ATP Sinteză ATP
glu glu-6-P - 1 mol fru-6-P fru-1,6-P2 1,3-P2-glicerat 3-P-glicerat + 2 moli P-enolpiruvat piruvat gliceraldehid-3-P 1,3-P2-glicerat + 6 moli CATC piruvat acetil CoA + 6 (4) moli iso-citrat α-ceto-glutarat α-ceto-glutarat succinil CoA succinil CoA succinat succinat fumarat + 4 moli L-malat oxal-acetat TOTAL - 2 moli + 40 moli + 38 (36) moli
45
Inhibitorii glicolizei
2-deoxiglucoza – inh. r. catalizată de hexokinază comp. cu Hg, ag. alchilanţi – gr. SH GA3P-DH-aza fluoruri – inh. enolaza arseniat – r. cu GA3P
47
CALEA HEXOZO-FOSFAŢILOR (şuntul pentozo-monofosfaţilor)
proces anaerob, participă şi pentoze din alimente rezultă NADPH reacţii de reducere, biosinteze (AG, steroizi, colesterol), reacţii de hidroxilare (CYP450) NADPH în reacţiile de apărare antiinfecţioasă NADPH pentru refacerea GSH hexoze pentoze nucleotide, acizi nucleici, coenzime (NAD, FAD, CoA)
48
2 etape - oxidativă (hexoze pentoze)
- neoxidativă (conversia pentozelor) 1. Etapa oxidativă
49
necesar NADPH > necesar pentoze pentoze sunt transf. în hexoze
50
2. Etapa neoxidativă
51
GA-3-P + DHAP fru-1,6-P2 fru-6-P glu-6-P
6 glu-6-P + 12 NADP+ + 6 H2O 4 fru-6-P + 2 GA-3-P + 6 CO (NADPH + H+) GA-3-P DHAP GA-3-P + DHAP fru-1,6-P2 fru-6-P glu-6-P muşchi 2fru-6-P + GA-3-P 2 xil-5-P + ribozo-5-P
53
Reglarea căii hexozo-fosfaţilor
necesar de NADPH stim. etapei oxidative GSSG / GSH creşte stim. etapei oxidative per. de creştere stim. căii consum de carbohidraţi stim. glu-6-P-DH-aza, 6-P-gluconat-DH-aza lactaţie - sinteza DH-azelor post alimentar, diabet - sinteza DH-azelor în ficat
54
Deficienţe enzimatice
glucozo-6-P-DH-aza – eritrocit – deficit de GSH anemie hemolitică – methemoglobinemie hemoliză - infecţii, cetoacidoză transcetolaza – afinitate pt. TPP tulb. neurologice, comportamentale (sd. Wernicke-Korsakoff)
55
CALEA ACIDULUI GLUCURONIC
UDP-glucuronil - sinteza de proteoglicani - conjugare metaboliţi detoxifiere - sinteză de xiluloză
57
GLUCONEOGENEZA sinteza de glucoză din: piruvat (lactat), aminoacizi, lipide condiţii - inaniţie - aport crescut de proteine, lipide şi scăzut de glucide - efort muscular prelungit - utilizarea lactatului din glicoliza anaerobă localizare – ficat, rinichi, muşchi importanţă - menţinerea echilibrului H+-HO- - reconversia lactatului - utilizarea NH3 din aa - controlul conc. aa - intermediari pentru sint. glicolipide, glicoproteine, glucide
58
1. Sinteza glucozei din piruvat şi lactat
consum de alcool exces de NADH reducerea piruvatului la lactat reducerea OA la malat
61
2 piruvat + 6 ATP + 2 (NADH + H+) + 2 H2O glucoză + 6 ADP + 2 NAD+ + 6 P
62
2. Sinteza glucozei din aminoacizi
63
glicină, cisteină serină, HO-prolină triptofan aspartat arginină, glutamină histidină, prolină izoleucină, valină metionină, treonină piruvat OA α-cetoglutarat CATC succinil CoA
64
3. Sinteza glucozei din lipide
TG glicerol GNG AG - cu nr. par de at. de C acetil CoA - cu nr. impar de at. de C propionil CoA GNG
67
Reglarea gluconeogenezei
Glicoliza ~ 1 / GNG 1. Alosterică
68
2. Hormonală insulina (-) glucagon, corticosteroizi, catecolamine (+) lipoliza AG (+) (+) piruvat carboxilaza (+) aminotransferaze (-) acetil CoA piruvat DH-aza CATC, LR, FO ATP (+) corticosteroizi proteoliza aa GNG
69
(+) glucagon [AMPc] kinaze (+) (+) FEP carboxikinaza fru-1,6-bifosfataza (-) PFK2
70
METABOLISMUL GLICOGENULUI
glicogenoliza glicogenogeneza
71
GLICOGENOLIZA hidroliza legăturilor 1-4, 1-6
72
ţesuturi glucodependente
glu-1-P glucomutaza glu-6-P ficat muşchi glicoliză glucoză energie sânge ţesuturi glucodependente glicoliză menţinerea glicemiei energie
73
Reglarea glicogenolizei
glicogen fosforilaza - alosteric – AMP, glu-6-P, ATP - covalent – fosforilare-defosforilare
74
UDP-glucopirofosforilaza
GLICOGENOGENEZA glu glu-6-P glu-1-P glu-1-P + UTP UDP-glucopirofosforilaza glu-UDP + PP 2P
76
Reglarea glicogenogenezei
77
Afectarea enzimelor implicate în metabolismul glicogenului
glicogenoza hepato-renală (boala von Gierke) – glucozo-6-fosfataza - hipoglicemie, lipoliză, gluconeogeneză, hiperlactacidemie - tulburări digestive, convulsii, hepatomegalie, tulburări neurologice glicogenoza generalizată (sindromul Pompe) – 1,4-1,6-glucozidaza - depunere de glicogen în miocard, muşchi, SNC glicogenoza McArdle – fosforilaza musculară - depuneri de glicogen anormal - crampe musculare, dureri, rabdomioliză, oboseală gliocogenoza Herbs – fosforilaza hepatică - depuneri de glicogen în ficat glicogenoza de tip “0” – glicogensintaza - hipoglicemie, cetoză, întârzierea creşterii, osteopenie, tulburări neurologice
78
METABOLISMUL GALACTOZEI
în structura glicolipidelor, glicoproteinelor, proteoglicani transformare în glu gal + glu lactoză sinteza mielinei
80
Tulburări ale metabolismului
deficit de galactokinază – galactozemie, galactozurie cataractă UDP-glu-gal-1-P-uridil-transferaza – acumulare de gal-1-P afectare hepatică, tulburări neuro-psihice
81
METABOLISMUL FRUCTOZEI
fructe – struguri, pere, mere capacitate de îndulcire
83
vezicule seminale – fructoza glicoliză CATC ATP
cristalin – calea poliolilor diabet - acumulare sorbitol, deficit de NADPH cataractă, retinopatie diabetică
84
GLICOPROTEINE oligozaharide fixate covalent pe proteine 1-80% glucide
monozaharide – gal, manoză, fucoză, acid sialic, glucozamină, arabinoză, xiloză, N-acetil-glucozamina, N-acetil-galactozamina, acid N-acetil neuraminic legături - O-glicozidică – serina (treonina) - N-glicozidică - asparagina - O-glicozidică – HO-lizina partea proteică – activitate biologică partea glucidică – modularea funcţiei, localizare, durata de activitate
85
Clasificare O-glicozide N-glicozide – simple – N-acetil-glucozamină, manoză - complexe – fucoză, acid N-acetil neuraminic, N-acetil-galactozamină
86
Biosinteză Sinteza oligozaharidului precursor Transferul oligozaharidului pe proteină Sinteza glicoproteinei mature
87
Sinteza oligozaharidului precursor - RE
Transferul oligozaharidului pe proteină - RE
88
3. Sinteza glicoproteinei mature – aparatul Golgi – procesare, elongare
- glicozidaze - glicozil transferaze - glicoproteina matură membrane
89
Rol biologic structura membranelor – structural, funcţional (recunoaşterea celulelor), adezivitate grupele sanguine – A, B procesele de apărare – imunoglobuline, interferon, complement coagularea sângelui – protrombina, fibrinogen transportul compuşilor endo-, exogeni – transferina, ceruloplasmina, transcortina lubrifianţi – tub digestiv, mucoasa vaginală metabolismul hemoglobinei – haptoglobine stabilitatea celulelor – glicoforine (hematii)
90
PROTEOGLICANI conţin heteropolizaharide neramificate fixate covalent pe proteine trizaharid de legătură – gal-gal-xil localizare – intracelular, cartilagii, tendoane, piele, lichid sinovial polizaharidele – glucozamină/galactozamină - acid glucuronic (acid iduronic) clasificare – după structura dizaharidului - acid glucuronic + N-acetil glucozamină – acid hialuronic, - acid glucuronic + N-acetil-galactozamină - condroitin-4-sulfat, condroitin-6-sulfat - acid glucuronic/acid iduronic + N-acetil-galactozamină - dermatan sulfat - acid glucuronic/acid iduronic + N-acetil-glucozamină - heparan sulfat, heparină - D-galactoză+N-acetil-glucozamină + glucide – keratan sulfat
91
mucopolizaharidoze acumulare de dermatan sulfat, heparan sulfat – întârziere mintală, opacifierea corneei, deformări scheletice, modificări somatice, surditate,
92
Acid hialuronic structură liniară asociere cu proteoglicani
localizare – cartilagii, lichid sinovial, corp vitros, derm, ţesut nervos, ţesut epitelial cu apa formează soluţii vâscose lubrifiant, protecţie mecanică hidrolizat de hialuronidază
93
Condroitin sulfat cartilagii, artere, cornee, ţesut nervos
mineralizarea osoasă, matricea cartilajului ionizarea gr. sulfat osteoartrită suplimente nutritive
94
Heparina
95
localizare – ficat, piele, plămân
anticoagulant - antitrombina clarificarea plasmei postprandial
96
AMINOACIZI 20 proteinogeni – L, α neproteinogeni - -alanina, GABA
cod genetic - codon
97
Gly Ala Val Leu Ile His Phe Pro Trp Ser Thr
98
Tyr Cys Met Asp Asn Glu Gln Arg Lys
99
Proprietăţi fizico-chimice
subst. solide solubilitate variabilă în apă, sol. în sol. H+, HO- izomerie optică – excepţie glicina, L propr. H+- HO- - pKNH2, pKCOOH punct izoelectric (pI) - R influenţează proprietăţile – hidrofob nepolar, polar, încărcat electric
100
r. gr. NH2 - condensare comp. carbonilici
- alchilare - acilare - dezaminare - NH2 OH r. gr. COOH - amide - esteri - anhidride - nitrili - decarboxilare r. gr. NH2 + r. gr. COOH - metale – Mg2+, Ca2+, Ni2+, Zn2+, Co2+ - legătura peptidică r. pt. R - SH -S-S- - OH esteri
101
Rol biologic sinteza de proteine structura coenzimelor – SAM sinteza de molecule active biologic – hem, serotonină, histamină sursă de energie intermediari CATC sinteza de glucoză transmiterea impulsului nervos - GABA
102
PEPTIDE lanţuri de aa N-terminal, C-terminal
rol - apărare antioxidantă – glutation - reglarea tensiunii arteriale – angiotensina II - hormoni - insulina
103
PROTEINE “proteios” (greacă) lanţuri de aa – 1010-1012 proteine
proteom proteomică sinteză în ribozomi – transcriere, translaţie specificitate de specie
104
Structură - primară secundară terţiară cuaternară
105
Structura primară lanţ de aa structură unică capete – N-terminal, C-terminal imprimă acţiunea biologică înlocuirea aa modificarea proprietăţilor evidenţierea mutaţiilor genetice analiza proteinei - hidroliză chimică, enzimatică
106
Structura secundară leg. de H - >C=O –HN- legătură dublă parţial - trans β-pliată α-helix
107
Structura terţiară leg. necovalente – leg. de H, ionice, hidrofobe leg covalente -S-S- R încărcat/R hidrofob – 0,9-1,4 (alungită), 0,3-0,6 (globulară) organizarea în domenii
108
Structura cuaternară monomeri (protomeri, oligomeri) legături necovalente
109
Proprietăţi solubilitate - fibrilare, globulare - precipitare selectivă în soluţii saline - 0-40o – creşte solubilitatea în apă proprietăţi electrochimice - amfoliţi - pI – 7, < 7, >7 - sisteme tampon - hemoglobină/hemoglobinat - proteină/proteinat - separare electroforetică - denaturarea proteinelor – chimică, termică
110
Clasificare după solubilitate - globulare – globine, albumine, histone - fibrilare – colagen, keratină, elastină după structură - simple - conjugate (heteroproteine) - fosfoproteine – cazeină, enzime fosforilate - glicoproteine - lipoproteine - cromoproteine – Hb, mioglobina, flavoproteine - metaloproteine – feritina, ceruloplasmina - nucleoproteine după funcţie - enzimatice - de transport - contractile - hormonale
111
Rol biologic structural – membrană, matricea extracelulară, oase, ligamente enzime transport şi depozitare – Hb, mioglobina, albumina, transferina apărare imunitară – Ig hormoni contracţia musculară procese fiziologice – rodopsina coagularea sângelui transmiterea informaţiei – receptori motilitate
Παρόμοιες παρουσιάσεις
© 2024 SlidePlayer.gr Inc.
All rights reserved.