Metabolismul glucidic: Glicoliza

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Care dintre următoarele afirmații descrie cel mai precis rolul enzimei fosfofructokinaza-1 (FFK-1) în reglarea glicolizei și gluconeogenezei (GNG)?

  • FFK-1, ca enzimă alosterică, reglează ambele căi metabolice: activată de AMP, ADP și fructoză-2,6-bisfosfat pentru a stimula glicoliza, și inhibată de citrat și ATP pentru a scădea fluxul glicolitic, influențând simultan fructozo-1,6-bisfataza. (correct)
  • FFK-1 activează exclusiv glicoliza, inhibând GNG prin creșterea nivelurilor de fructoză-1,6-bisfosfat.
  • FFK-1 catalizează o etapă ireversibilă specifică GNG, fără a influența glicoliza în condiții celulare normale.
  • FFK-1 inhibă exclusiv glicoliza, promovând GNG prin scăderea nivelurilor de fructoză-1,6-bisfosfat.

Cum contribuie devierea 1,3-bisfosfogliceratului (1,3-BPG) în eritrocite prin sinteza de 2,3-bisfosfoglicerat (2,3-BPG) la funcția eritrocitelor?

  • Inhibă glicoliza, conservând glucoza pentru utilizare ulterioară în perioadele de stres energetic ridicat.
  • Scade afinitatea Hb pentru oxigen, promovând eliberarea oxigenului în țesuturi, în special în condiții de hipoxie. (correct)
  • Crește afinitatea hemoglobinei (Hb) pentru oxigen, facilitând astfel livrarea eficientă a oxigenului către țesuturi.
  • Accelerează producția de ATP în eritrocite, furnizând energia necesară pentru menținerea integrității membranei celulare.

Care este implicația fundamentală a faptului că reacția catalizată de piruvat dehidrogenază (PDH) servește ca punct de interconectare între glicoliză, gluconeogeneză (GNG) și biosinteza acizilor grași?

  • Permite reglarea metabolică prin integrarea semnalelor despre disponibilitatea energetică, nivelurile de glucoză și necesitățile de biosinteză, influențând astfel soarta metabolică a piruvatului. (correct)
  • Asigură o direcționare unidirecțională strictă a piruvatului către ciclul Krebs, indiferent de starea metabolică celulară.
  • Limitează capacitatea celulei de a adapta metabolismul în funcție de fluctuațiile disponibilității nutrienților și cerințelor energetice.
  • Inhibă direct toate cele trei căi metabolice, împiedicând utilizarea eficientă a resurselor celulare.

În ce mod afectează prezența avitaminozei B1 (tiamina) activitatea complexului piruvat dehidrogenazei (PDH) și, prin extensie, metabolismul celular?

<p>Inhibă PDH prin împiedicarea formării legăturilor cruciale cu coenzimele, rezultând într-o reducere a producției de acetil-CoA și o acumulare de piruvat și lactat. (D)</p> Signup and view all the answers

Care este consecința metabolică majoră a acumulării de citrat generată prin activarea citrat sintazei în ciclul Krebs, dincolo de rolul său direct în ciclu?

<p>Inhibarea alosterică a fructofructokinazei-1 (FFK-1), încetinirea glicolizei și redirectionarea fluxului de glucoză către alte căi metabolice. (D)</p> Signup and view all the answers

În ce mod specific contribuie reacțiile anaplerotice la menținerea funcționalității ciclului Krebs în condiții de deficit de intermediari?

<p>Prin furnizarea de intermediari direct în ciclu, refacând nivelurile necesare și permițând ciclul să continue să funcționeze eficient, indiferent de rata de retragere a acestora pentru alte procese metabolice. (C)</p> Signup and view all the answers

Cum se adaptează metabolismul celulelor tumorale, care prezintă adesea o glicoliză aerobă accentuată (efectul Warburg), la condițiile de hipoxie temporară din micro-mediul tumoral?

<p>Stabilizarea HIF-1α, creșterea expresiei genelor glicolitice și a transportatorilor de glucoză, sporind astfel și mai mult glicoliza chiar și în prezența oxigenului. (A)</p> Signup and view all the answers

În ce mod influențează starea redox a celulei, în special raportul NADH/NAD+, fluxul prin ciclul Krebs și viteza de oxidare a acetil-CoA?

<p>Un raport NADH/NAD+ ridicat indică o capacitate redusă a lanțului respirator și inhibă anumite enzime din ciclul Krebs, determinând încetinirea oxidării acetil-CoA. (B)</p> Signup and view all the answers

Cum se corelează activitatea ciclului Krebs cu procesul de transaminare și cu metabolismul aminoacizilor în contextul stărilor metabolice variate?

<p>Intermediarii ciclului Krebs servesc ca acceptori sau donatori de grupări amino în reacțiile de transaminare, conectând metabolismul glucidic și lipidic cu cel al aminoacizilor, oferind flexibilitate metabolică în funcție de necesitățile celulare. (D)</p> Signup and view all the answers

În ce mod influențează reglarea alosterică a piruvat kinazei (PK) nu numai glicoliza, ci și metabolismul hepatic și al țesuturilor glucodependente?

<p>Prin controlul fluxului glicolitic în funcție de semnalele metabolice: activată de fructoză-1,6-bisfosfat și inhibată de ATP și alanină, PK coordonează utilizarea glucozei cu starea energetică celulară și disponibilitatea altor substraturi, afectând în special metabolismul hepatic și al celulelor glucodependente. (A)</p> Signup and view all the answers

Cum modulează activitatea complexului piruvat dehidrogenazei (PDH) fosforilarea și defosforilarea subunităților sale, și ce enzime sunt implicate în acest proces?

<p>Fosforilarea inhibă PDH, iar defosforilarea îl activează, fiind catalizate de PDH fosfatază respectiv PDH kinază. (A)</p> Signup and view all the answers

Având în vedere rolul piruvat carboxilazei în reacțiile anaplerotice, cum contribuie activarea acestei enzime în mitocondriile hepatocitelor (celule hepatice) la reglarea nivelului glucozei în sânge?

<p>Sporește formarea de oxaloacetat, un intermediar esențial atât în ciclul Krebs, cât și în gluconeogeneză, contribuind la menținerea nivelului glucozei plasmatice și la furnizarea substraturilor necesare pentru generarea de energie. (C)</p> Signup and view all the answers

Cum se ajustează procesul de decarboxilare oxidativă a piruvatului în celulele musculare în timpul exercițiilor fizice intense pentru a satisface cererea crescută de energie?

<p>Decarboxilarea oxidativă este activată prin creșterea disponibilității substratului și prin activarea alosterică a complexului PDH, crescând astfel producția de acetil-CoA pentru ciclul Krebs și lanțul respirator. (A)</p> Signup and view all the answers

Care dintre următoarele caracteristici definitorii distinge cel mai bine metabolismul glucozei în celulele canceroase de celulele normale în condiții aerobe, fenomen cunoscut drept efectul Warburg?

<p>Celulele canceroase prezintă o rată ridicată de glicoliză și producție de lactat chiar și în prezența oxigenului, redirecționând glucoza spre căi anabolice pentru a susține proliferarea celulară rapidă. (A)</p> Signup and view all the answers

În ce mod contribuie în mod direct gluconeogeneza (GNG) la reglarea glicolizei, creând un ciclu substrat complex cu posibile implicații patologice?

<p>GNG concurează cu glicoliza pentru utilizarea substraturilor, creând un ciclu substrat care poate duce la risipă de energie și la dereglări metabolice, precum hiperglicemia, dacă ambele căi sunt active simultan la rate ridicate. (D)</p> Signup and view all the answers

Cum participă lipogeneza la reglarea metabolismului glucidic, în special în contextul surplusului energetic și al rezistenței la insulină?

<p>Prin consumul de intermediari glicolitici, redirecționând fluxul metabolic de la producerea de energie la sinteza și stocarea grăsimilor. (C)</p> Signup and view all the answers

Care este rolul specific al NAD⁺ în conversia gliceraldehidei-3-fosfat la 1,3-bisfosfoglicerat în timpul glicolizei?

<p>NAD⁺ acționează ca un substrat, cu cat un agent oxidant esențial care acceptă electroni, permițând oxidarea gliceraldehidei-3-fosfat și formarea unui compus de înaltă energie. (A)</p> Signup and view all the answers

Cum se raportează conversia fumaratului în malat în ciclul Krebs la implicațiile mai largi ale metabolismului celular și de ce este acest pas crucial?

<p>Acest pas este esențial deoarece regenerează oxaloacetatul ciclic Krebs, care este vital pentru acceptarea următoarei unități de acetil-CoA, menținând ciclul și sprijinind implicațiile mai largi ale metabolismului celular, cum ar fi producția de energie și biosinteza. (A)</p> Signup and view all the answers

Care este mecanismul specific prin care reacțiile anaplerotice permit celulei să susțină funcția ciclului Krebs, mai ales atunci când intervin stresuri metabolice?

<p>Reacțiile anaplerotice completează intermediarii ciclului Krebs care au fost epuizați pentru sprijinirea altor căi metabolice, asigurând că ciclul poate menține un flux adecvat și poate continua să contribuie la generarea de energie și biosinteză. (A)</p> Signup and view all the answers

Cum contribuie activitatea complexului piruvat dehidrogenază (PDH) la menținerea homeostaziei glucozei și care ar fi implicațiile perturbării reglementării PDH?

<p>Reglarea coordonează activitatea PDH cu starea energetică celulară și de disponibilitatea nutrienților, ajută la reglarea producției acetil-CoA, prin urmare, afectează utilizarea glucozei și menținerea echilibrului glucozei sanguine, perturbarea PDH poate duce la deficiențe energetice, acidoză lactică și afectare neurologică. (A)</p> Signup and view all the answers

Printre pașii necesari pentru degradarea aerobă generală a glucozei, care pași produc efectiv ATP?

<p>Glicoliză și lanțul de transport de electroni și Ciclul Krebs/ciclul acidului citric. (C)</p> Signup and view all the answers

În degradarea aerobă prin glicoliză, cum este încapsulat procesul de la glucoză la pirovat?

<p>Glucoza va parcurge diverse modificări catalizate de enzime, cuprinzând o fază care necesită intrare de energie (stocare de ATP) și o fază care are randament energetic (ATP generat) rezultând în cele din urmă două molecule de piruvat. (D)</p> Signup and view all the answers

Pentru decarboxilarea oxidativă a piruvatului, care informații suplimentare sunt acoperite de procesul descris?

<p>Decarboxilarea implică funcția complexele enzimatice care necesită numeroase coenzime. (D)</p> Signup and view all the answers

Ciclul Krebs are câteva etape distincte pentru metabolismul celular. Care este rolul principal al Ciclului Krebs?

<p>Oxidarea acetil-CoA și producerea CO2, NADH, FADH2 și GTP. (D)</p> Signup and view all the answers

În ce fel glicoliza și ciclul Krebs operează împreună pentru a susține necesitățile energetice ale celulei?

Signup and view all the answers

Flashcards

Ce este metabolismul?

Totalitatea reacțiilor biochimice care au loc într-un organism viu, incluzând transformări chimice și energetice.

Ce este catabolismul?

Aspectul metabolismului care se referă la procesele de degradare a moleculelor complexe în substanțe mai simple.

Ce este anabolismul?

Aspectul metabolismului care se referă la procesele de sinteză a moleculelor complexe din substanțe mai simple.

Ce este glicoliza?

Oxidarea glucozei în lactat (anaerob) sau piruvat (aerob).

Signup and view all the flashcards

Unde și de ce are loc glicoliza?

Are loc în citosolul tuturor celulelor și are ca scop principal sinteza de ATP.

Signup and view all the flashcards

Care sunt etapele glicolizei?

Glucoza este convertită în triozofosfat, consumând 2 moli de ATP, și triozofosfatul este convertit în piruvat, sintetizând 4 moli de ATP.

Signup and view all the flashcards

Fosforilarea glucozei

Prima reacție a glicolizei, în care glucoza este fosforilată în glucozo-6-fosfat, fiind ireversibilă.

Signup and view all the flashcards

Izomerizarea glucozei

A doua reacție a glicolizei, în care glucozo-6-fosfat este izomerizat în fructozo-6-fosfat, fiind reversibilă.

Signup and view all the flashcards

Conversia fructozei

A treia reacție a glicolizei, în care fructozo-6-fosfat este convertit în fructozo-1,6-bisfosfat, fiind ireversibilă și catalizată de fosfofructokinaza-1 (FFK-1).

Signup and view all the flashcards

Rolul FFK-1

Enzimă alosterică controlată de efectori pozitivi (AMP, ADP, fructozo-2,6-bisfosfat, fructozo-1,6-bisfosfat) și negativi (citrat, ATP), reglează viteza glicolizei.

Signup and view all the flashcards

Scindarea fructozei

A patra reacție a glicolizei, în care fructozo-1,6-bisfosfatul este scindat în dihidroxiacetonfosfat (DHAP) și gliceraldehid-3-fosfat (G-3-P), fiind reversibilă și catalizată de aldolază.

Signup and view all the flashcards

Oxidarea G-3-P

A cincea reacție a glicolizei, în care G-3-P este oxidat și fosforilat în 1,3-bisfosfoglicerat, fiind reversibilă și catalizată de gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza.

Signup and view all the flashcards

Transformarea 1,3-bisfosfogliceratului

A șasea reacție a glicolizei, în care 1,3-bisfosfoglicerat este transformat în 3-fosfoglicerat, fiind reversibilă și generând prima fosforilare la nivel de substrat.

Signup and view all the flashcards

Conversia 3-fosfogliceratului

A șaptea reacție a glicolizei, în care 3-fosfoglicerat este convertit în 2-fosfoglicerat, fiind reversibilă și catalizată de fosfoglicerat mutază.

Signup and view all the flashcards

Formarea PEP

A opta reacție a glicolizei, în care 2-fosfoglicerat este transformat în fosfoenolpiruvat (PEP), fiind reversibilă și catalizată de enolază.

Signup and view all the flashcards

Transformarea PEP în piruvat

A noua reacție a glicolizei, în care PEP este transformat în piruvat, fiind ireversibilă, catalizată de piruvat kinază (PK) și generând a doua fosforilare la nivel de substrat.

Signup and view all the flashcards

Ce este piruvatul?

Moleculă cheie a glicolizei, a cărui evoluție depinde de condițiile intracelulare: în condiții anaerobe este redus la lactat, iar în condiții aerobe este decarboxilat oxidativ la acetil-CoA.

Signup and view all the flashcards

De ce este importantă glicoliza?

Sinteză de ATP în absența oxigenului și rol anabolic, fiind utilizat în biosinteza altor compuși, cum ar fi alanină, glicerol etc.

Signup and view all the flashcards

Ce este decarboxilarea oxidativă?

Proces mitocondrial ireversibil, catalizat de complexul multienzimatic al piruvat dehidrogenazei (PDH), care include 5 coenzime și 3 enzime.

Signup and view all the flashcards

Rolul piruvat dehidrogenazei?

Reacțiile catalizate de piruvat dehidrogenază servesc ca puncte de interconectare a 3 căi metabolice: glicoliza, gluconeogeneza (GNG) și biosinteza acizilor grași.

Signup and view all the flashcards

Ce este ciclul Krebs?

Secvență oxidativă de reacții prin care atomii de carbon din acetil-CoA sunt transformați în CO2.

Signup and view all the flashcards

Unde și cum se desfășoară ciclul Krebs?

Se desfășoară în mitocondrii și alimentează lanțul respirator cu protoni, fiind absolut dependent de prezența oxigenului.

Signup and view all the flashcards

Cu ce depinde viteza de ciclu krebs?

Debitului depinde de concentrațiile de acetil-CoA și oxaloacetat (OAA).

Signup and view all the flashcards

Ce sunt reacțiile anaplerotice?

Prin ele se reface concentrația intermediarilor ciclului Krebs (ex. piruvat + CO2 → OAA).

Signup and view all the flashcards

Ce fel de cale este ciclu krebs?

cale de degradare oxidativă a acetil-CoA din diferite surse (glucoză, acizi grași, aminoacizi) şi pentru orice compus biochimic ce poate genera un intermediar al ciclului Krebs

Signup and view all the flashcards

Ce fel de cale este ciclul krebs?

cale de degradare oxidativă a acetil-CoA din diferite surse (glucoză, acizi grași, aminoacizi) şi pentru orice compus biochimic ce poate genera un intermediar al ciclului Krebs

Signup and view all the flashcards

Ce este glicoliza aerobă?

Procesul prin care glucoza este descompusă în prezența oxigenului, generând ATP.

Signup and view all the flashcards

Care e bilanțul energetic al degradării aerobe?

Glicoliza produce 10 moli ATP, decarboxilarea oxidativă a piruvatului produce 6 moli ATP, iar ciclul Krebs produce 24 moli ATP, rezultând un total de 40 moli ATP.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

  • Metabolismul reprezintă totalitatea reacțiilor chimice și energetice care au loc în organismele vii.
  • Există 2 aspecte ale metabolismului: catabolismul (degradarea) și anabolismul (sinteza).

Digestiia și absorbția glucidelor

  • Principalele surse de glucide din alimente includ: amidonul, zaharoza, lactoza, glucoza, galactoza, fructoza, pentoze.
  • Forma absorbabilă a glucidelor este monozaharidă.

Glicoliza

  • Glicoliza este oxidarea glucozei la lactat (anaerob) sau piruvat (aerob).
  • Glicoliza are loc în toate celulele din citosol.
  • Scopul principal al glicolizei este sinteza de ATP.
  • Există două etape principale în glicoliză: conversia glucozei la triozofosfat (consumă 2 moli ATP/glucoză) și conversia triozofosfatului la piruvat (sintetizează 4 moli ATP/glucoză).

Reacțiile din Glicoliză

  • Prima reacție este fosforilarea glucozei la glucozo-6-fosfat, ireversibilă, cu enzima hexokinază si se consuma ATP.
  • A doua reactie este izomerizarea glucozo-6-fosfatului la fructozo-6-fosfat, reverisibilă, cu enzima fosfoglucoizomerază.
  • A treia reacție este conversia fructozo-6-fosfatului la fructozo-1,6-bisfosfat, ireversibilă, catalizată de fosfofructokinaza-1 (FFK-1).
  • FFK-1 este o enzimă alosterică controlată de efectori pozitivi și negativi.
  • A patra reacție este Scindarea fructozo-1,6-bisfosfatului în dihidroxiacetonfosfat (DHAP) și gliceraldehid-3-fosfat (G-3-P), reversibilă, catalizată de aldolază.
  • Izomeriazarea DHAP ↔ G-3-P este catalizată de triozofosfat izomeraza
  • A cincea reacție este oxidarea fosforilantă a G-3-P la 1,3-bisfosfoglicerat, reversibilă, catalizată de gliceraldehid-3-fosfat-dehidrogenaza-NAD+.
  • NADH este reoxidat la NAD+ în condiții anaerobe prin conversia piruvatului la lactat.
  • A șasea reacție este transformarea 1,3-bisfosfogliceratului în 3-fosfoglicerat reversibilă.
  • Prima reacție de fosforilare la nivel de substrat din glicoliză: 1,3-BPG+ADP ↔ 3-fosfoglicerat+ATP
  • A șaptea conversia 3-fosfogliceratului la 2-fosfoglicerat (reversibila, catalizată de fosfoglicerat mutază)
  • A opta reacție este Formarea PEP din 2-fosfoglicerat, cu enzima enolaza.
  • A noua reacție este transformarea PEP în piruvat, catalizată de piruvat kinază (PK).
  • Piruvatul și fosforilarea nivelul substratului sunt puncte de control al glicolizei

Piruvatul

  • Piruvatul este o moleculă cheie a glicolizei.
  • Evoluția piruvatului depinde de condițiile intracelulare.
  • În condiții anaerobe, piruvatul este redus la lactat.
  • În condiții aerobe, piruvatul este decarboxilat oxidativ la acetil-CoA.

Importanța Glicolizei

  • Glicoliza contribuie la sinteză de ATP și la biosinteza altor compuși.

Decarboxilarea oxidativă a piruvatului

  • Decarboxilarea oxidativă a piruvatului este proces mitocondrial, ireversibil.
  • Reacția este catalizată de complexul multienzimatic al piruvat dehidrogenazei (PDH).
  • Complexul PDH include 5 coenzime și 3 enzime.
  • Reacțiile catalizate de piruvat dehidrogenază servesc ca puncte de interconectare a 3 căi metabolice: glicoliza, GNG și biosinteza acizilor grași.

Ciclul Krebs

  • Ciclul Krebs este o secvență oxidativă ciclică de reacții prin care atomii de C din acetil – CoA sunt transformați în 𝐶𝑂2.
  • Reacțiile au loc în mitocondrii și alimentează lanțul respirator cu protoni.

Reacțiile ciclului Krebs:

  • Prima reacție este condensarea aldolică a OAA cu acetil-CoA formând citrat.
  • A doua reacție este izomerizarea citratului la izocitrat.
  • A treia reacție este decarboxilarea izocitratului la 𝛼-cetoglutarat.
  • A patra reacție este decarboxilarea oxidativă a 𝛼-cetoglutaratului la succinil-CoA.
  • A cincea reacție este Succcinil-CoA→ Succinat
  • A sașea reacție este dehidrogenarea succinatului la fumarat.
  • A șaptea reacție este hidratarea fumaratului la malat.
  • A opta reacție dehidrogenarea malatului la OAA

Importanța ciclului Krebs:

  • Ciclul Krebs este o cale amfibolică fiind o cale de degradare oxidativă a acetil-CoA din diferite surse.
  • Intermediarii săi sunt implicați în biosinteză.

Bilanțul energetic al degradării aerobe a glucozei:

  • Glicoliza produce 10 moli de ATP, Decarboxilarea oxidativă a piruvatului produce 6 moli de ATP și Ciclul Krebs produce 24 moli de ATP, rezultând un total de 40.
  • Consumând ATP din primele etape ale glicozei, Total sunt 38 moli ATP/1 mol de glucoză.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

More Like This

Use Quizgecko on...
Browser
Open
Browser
Browser