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Come avviene il controllo della glicemia ?
Controllo ormonale : - glucosio ematico - glucosio intracellulare 1. in quanto tale 2. sotto forma di riserva
fegato e muscolo scheletricofegato e muscolo scheletrico
GL ICOG ENOGL ICOG ENO
G L U C O S I OG L U C O S I O
GLUCONEOGENESIGLUCONEOGENESI(fegato e rene)(fegato e rene)
INSULINA Ipoglicemizzante
GLUCAGONE IperglicemizzanteADRENALINA
Adrenalina: Ormone (ammina biogena) secreto dalle cellule della midollare del surrene, viene rilasciato nel sangue per preparare i muscoli, i polmoni ed il cuore ad un intensa attività
Insulina: Ormone proteico secreto dalle cellule del pancreas in seguito all’aumento del livello di glucosio nel sangue
Glucagone: Ormone peptidicosecreto dalle cellule del pancreas, in seguito alla diminuzione del livello di glucosio nel sangue
Quando la concentrazione ematica di glucosio diminuisce viene inibita la secrezione di insulina dalle cellule e viene stimolata la secrezione di glucagone dalle cellule
La secrezione di insulina dalle cellule del pancreas avviene in seguito a aumento della concentrazione ematica di glucosio
Glucosio Glucosio-6P
esochinasi
Regolazione esochinasi e glucochinasi
Regolazione esochinasi e glucochinasi
GlucochinasiFruttosio 6-P: inibizioneGlucosio: attivazione
L’insulina stimola l’espressione della glucochinasi
EsochinasiGlucosio 6-P: inibizione
Il fruttosio 2-6 bisfosfato è
un regolatore della glicolisi
e della gluconeogenesi
Controllo ormonale della glicolisi e della gluconeogenesi
La sintesi e degradazione del modulatore allosterico
fruttosio 2-6 bisfosfato (F26BP) è controllata dagli ormoni
glucagone e insulina
Il glucagone provoca un abbassamento dei livelli cellulari di
F26BP,
inibendo la glicolisi e attivando la gluconeogenesi
L’ insulina aumenta i livelli cellulari di F26BP,
attivando la glicolisi e inibendo la gluconeogenesi
Regolazione ormonale della piruvato chinasi epatica
Regolazione ormonale della piruvato chinasi epatica
In seguito alla secrezione di glucagone viene attivata una proteina chinasi cAMP dipendente che fosforila, inattivandola, la piruvato chinasi epatica
Regolazione ormonale della sintesi e
degradazione del glicogeno
Regolazione della degradazionedel glicogeno da parte di glucagone e adrenalina
La glicogeno sintasi e la glicogeno fosforilasi possono esistere in due forme: la forma (a) attiva e la forma (b) inattiva
La glicogeno sintasi è nella forma attiva (a) quando è defosforilata
La glicogeno fosforilasi è nella forma attiva (a) quando è fosforilata.
Controllo mediante modificazione covalente della glicogeno fosforilasi e della glicogeno
sintasi
La fosfoproteina fosfatasi (PP1) ha un ruolo centrale nel
metabolismo del glicogeno.
Viene attivata dall’insulina e rimuove i gruppi fosforici
sia dalla glicogeno fosforilasi (inattivandola) che dalla
glicogeno sintasi (attivandola)
Azione dell’insulina sul metabolismo del glicogeno
Glicogeno fosforilasi a e b nel fegato
La fosfoproteina fosfatasi rimuove i gruppi fosforici sia dalla glicogeno fosforilasi che dalla glicogeno sintasi
Regolazione della glicogeno sintasi
L’insulina attiva la glicogeno sintasi :
1) Inattivando GSK3 (fosforilazione PKB dipendente)
2) Attivando la fosfoproteina fosfatasi (PP1)
stimola il fegato a rilasciare glucosio attraverso la glicogenolisi e la gluconeogenesiInibisce la glicolisi nel fegato
Adrenalina:Stimola la glicogenolisi epatica e muscolare. Stimola la gluconeogenesi nel fegatoStimola la glicolisi nel muscolo (per la produzione di ATP)
Riepilogando……..
Glucagone:
Differenze nella regolazione del metabolismo dei carboidrati tra fegato e muscolo
Insulina:
Stimola la sintesi di glicogeno ed inibisce la sua degradazione sia nel fegato che nel muscolo
Stimola la glicolisi ed inibisce la gluconeogenesi nel fegato
Riepilogando……..
Regolazione a livello trascrizionale di
glicolisi e gluconeogenesi
L’insulina controlla a livello trascrizionale l’espressione di più di 150 geni
Attivazione di fattori trascrizionali attraverso attivazione di specifiche proteine chinasi (Proteina chinasi B (PKB)(glucochinasi, PFK-1, piruvato chinasi, PFK-2/FBPasi-2)
Il glucagone attraverso il cAMP sintesi di enzimi coinvolti nel metabolismo di carboidrati e grassi(glucosio 6-fosfatasi, PEP-carbossichinasi)
Ossalacetato+GTP fosfoenolpiruvato+CO2+GDP
Regolazione della PEP-carbossichinasi
Il glucagone promuove la trascrizione del gene della PEP-carbossichinasi
L’insulina inibisce la trascrizione del gene della PEP-carbossichinasi
L’importanza dei fattori di trascrizione nella regolazione metabolica è dimostrata dagli effetti delle mutazioni nei loro geni
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