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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
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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)
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INSULINA Ipoglicemizzante
GLUCAGONE IperglicemizzanteADRENALINA
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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
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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
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Glucosio Glucosio-6P
esochinasi
Regolazione esochinasi e glucochinasi
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Regolazione esochinasi e glucochinasi
GlucochinasiFruttosio 6-P: inibizioneGlucosio: attivazione
L’insulina stimola l’espressione della glucochinasi
EsochinasiGlucosio 6-P: inibizione
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Il fruttosio 2-6 bisfosfato è
un regolatore della glicolisi
e della gluconeogenesi
Controllo ormonale della glicolisi e della gluconeogenesi
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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
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Regolazione ormonale della piruvato chinasi epatica
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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
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Regolazione ormonale della sintesi e
degradazione del glicogeno
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Regolazione della degradazionedel glicogeno da parte di glucagone e adrenalina
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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
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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
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Glicogeno fosforilasi a e b nel fegato
La fosfoproteina fosfatasi rimuove i gruppi fosforici sia dalla glicogeno fosforilasi che dalla glicogeno sintasi
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Regolazione della glicogeno sintasi
L’insulina attiva la glicogeno sintasi :
1) Inattivando GSK3 (fosforilazione PKB dipendente)
2) Attivando la fosfoproteina fosfatasi (PP1)
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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:
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Differenze nella regolazione del metabolismo dei carboidrati tra fegato e muscolo
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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……..
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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)
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Ossalacetato+GTP fosfoenolpiruvato+CO2+GDP
Regolazione della PEP-carbossichinasi
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Il glucagone promuove la trascrizione del gene della PEP-carbossichinasi
L’insulina inibisce la trascrizione del gene della PEP-carbossichinasi
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L’importanza dei fattori di trascrizione nella regolazione metabolica è dimostrata dagli effetti delle mutazioni nei loro geni
5 Tipi di Diabete associato a mutazioni di specifici fattori di trascrizione
Promotore della PEP