Appunti VERIFICATO
lezione 2 prof romano
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Di cosa parla
- Omeostasi Glicemica: Il fegato mantiene costanti i livelli di glucosio nel sangue (95/100 mg/dl). Il glucosio è vitale per il tessuto nervoso (cervello: 80mg/min, 120 g/die, 35-50% del consumo totale) e i globuli rossi (25 mg/min, 35 g/die, 12-15%), che dipendono dalla glicolisi anaerobia. Anche la midollare del rene e del surrene sono glucosio-dipendenti. Il miocardio usa principalmente acidi grassi, ma cervello e miocardio possono usare corpi chetonici in deficit di glucosio.
- Importanza dei Carboidrati: Essenziali per prevenire la chetosi (mancanza di ossalacetato per il ciclo di Krebs), mantenere le riserve di glicogeno e l'attività muscolare intensa. Una dieta carente può aumentare le HDL, ridurre la mineralizzazione ossea e aumentare il rischio di calcoli renali (urolitiasi). Il fabbisogno base di glucosio è circa 100 g/die (20% delle kcal totali).
- Dieta e Salute: La dieta mediterranea (40-45% carboidrati) è ottimale. L'eccesso (>80% fabbisogno energetico) può aumentare il rischio di diabete tipo 2, obesità e patologie cardiovascolari.
- Risposta Glicemica Post-Pasto: Dopo un pasto, la glicemia raggiunge circa 130 mg/100ml e poi scende. L'indice glicemico (IG) misura la capacità dei carboidrati di innalzare la glicemia. Carboidrati a basso IG causano un aumento graduale (es. frutta), mentre quelli ad alto IG causano un picco rapido con conseguente rapida risposta insulinica e calo glicemico.
- Carboidrati Non Amidacei: Riconosciuti per i loro benefici. L'IG dipende da digestione, natura dei mono/disaccaridi, amilopectina/amilosio e preparazione. I polisaccaridi non amidacei (es. germe di grano, alimenti integrali) richiedono maggiore digestione e alcuni non vengono assorbiti, diventando substrato per la flora batterica intestinale che produce acidi grassi a basso peso molecolare (acetato, butirrato, propionato) con proprietà antitumorali.
- Destino del Glucosio Dopo un Pasto: Il fegato capta il 55-60% del glucosio, il resto va a tessuti insulino-dipendenti (muscolo, adiposo) e insulino-indipendenti (eritrociti, cervello). Il fegato capta glucosio dalla vena porta grazie alla glucochinasi che lo converte in glucosio 6-P, sequestrandolo. La glucochinasi è presente nel fegato, rene e intestino.
- Digestione: Le amilasi salivare e pancreatica scindono i legami α1-4 glicosidici in destrine limite, poi maltasi e isomaltasi li degradano a glucosio, fruttosio e galattosio. Fruttosio ha un carrier specifico, glucosio e galattosio entrano tramite SGLT1 (che usa gradiente di sodio) e GLUT2.
- Trasportatori di Glucosio (GLUTs e SGLT1):
- SGLUT1: Intestino, tubuli renali. Cotrasporta glucosio/galattosio con Na+.
- GLUT1: Cervello, globuli rossi, cellule endoteliali. Alta affinità.
- GLUT2: Fegato, cellule beta del pancreas, intestino tenue, rene. Bassa affinità, alta capacità. Sensore di glucosio per il pancreas.
- GLUT3: Cervello, placenta, testicoli. Alta affinità. Trasportatore principale dei neuroni.
- GLUT4: Muscolo scheletrico/cardiaco, adipociti. Elevata affinità, insulino-sensibile.
- GLUT5: Intestino tenue, cellule spermatiche, cervello, rene, adipociti, muscolo. Trasporta fruttosio.
- Interconversione Esosi: Fegato converte gli zuccheri. Galattosio è convertito in glucosio tramite galattochinasi. Fruttosio è metabolizzato tramite esochinasi (a fruttosio 6-P, via glicolitica) o fruttocinasi (a fruttosio 1-P, via insulina-indipendente, più importante per il fegato dopo la nascita).
- Azione dell'Insulina: Il recettore insulinico (tirosin-chinasico) attiva IRS-1, poi PI3K e proteina chinasi B, che fosforila e inattiva la glicogeno sintasi chinasi 3. Questo porta alla defosforilazione e attivazione della glicogeno sintasi, promuovendo la glicogenosintesi. La glicogeno sintasi è attiva nella forma defosforilata.
- Regolazione della Glicolisi: Rallentata da elevata carica energetica (inibizione della fosfofructochinasi da citrato, ATP, NADH) e feedback sulla piruvato deidrogenasi.
- Azione del Glucagone: Attiva l'adenilato ciclasi, che produce cAMP, che attiva la proteina chinasi cAMP-dipendente, che fosforila la fosforilasi chinasi, attivandola. La fosforilasi chinasi attiva la glicogeno fosforilasi (che da B a A) e inattiva la glicogeno sintasi, promuovendo la demolizione del glicogeno.
- Fosforilasi e Glicogenolisi: La glicogeno fosforilasi scinde i legami α-1,4 glicosidici producendo glucosio 1-fosfato. La fosforilasi è attiva nella forma fosforilata. Bassi livelli di glucosio stimolano la secrezione di glucagone.
- Fruttosio 2,6-bisfosfato (F2,6BP): È un regolatore chiave. Alti livelli stimolano la PFK-1 e la glicolisi; bassi livelli stimolano la gluconeogenesi. Glucagone (via cAMP/PKA) fosforila l'enzima bifunzionale, attivando la funzione fosfatasica e inibendo quella chinasica, riducendo F2,6BP e attivando la gluconeogenesi. L'insulina defosforila la PFK-2, attivandola e aumentando F2,6BP, esaltando la glicolisi.
- Piruvato Chinasi: Enzima che trasforma fosfoenolpiruvato in piruvato. Glucagone fosforila e inattiva la piruvato chinasi nel fegato, promuovendo la gluconeogenesi. Nel muscolo, è regolata allostericamente dalla carica energetica e altri substrati (es. Acetil-CoA, acidi grassi, alanina).