Metabolismo del Galattosio, del Fruttosio

e del Mannosio

Alessandra Bulbarelli

Glucosio

Mannosio

Galattosio

Fruttosio

MONOSACCARIDI COME VENGONO UTILIZZATI? ENTRANO IN GLICOLISI?

FEGATO

TX MUSCOLARE

GALATTOSIOIl GALATTOSIO è un epimero del glucosio, da cui differisce a livello

del C4.

Gal + Glu --> disaccaride --> lattosio

È sintetizzato dall’organismo, presente nei glicolipidi e nelle glicoproteine

È meno dolce e meno solubile del Glu

D(+)-galattosioD(+)-glucosio

H

H

H O H

O H

O H

C H 2O H

C

C

C

C

C

O HH

HO

H

H O

H O H

H

O H

C H 2O H

C

C

C

C

C

O HH

HO

GALATTOSIO

1

METABOLISMO DEL GALATTOSIO

PATOLOGIE DEL METABOLISMO del GALATTOSIO

PATOLOGIE DEL METABOLISMO del GALATTOSIO:

ACCUMULO DI GALATTOSIO-1P

GALATTOSEMIA CLASSICA : intolleranza al galattosiodovuta alla carenza di Gal1P uridil transferasi����incapacità di smaltire il galattosio-1P (patologiaautosomica recessiva).

L’accumulo di galattosio-1P nel cristallino, fegato , nervi e tessutorenale provoca cataratta, danni epatici, ritardo me ntale

����importante diagnosi veloce (screening neonatale met abolico)

Intolleranza al Lattosio

L’ingestione di latte o cibi contenenti lattosio causa cram pi addominali e diarrea, dovuta allascomparsa di parte o di tutta l’attività della lattasi delle cellule intestinali, durante la crescitadell’individuo

Il lattosio non digerito viene metabolizzato da batteri nel l’intestino crasso --> metaboliti tossiciresponsabili della malattia

Esclusione completa dei derivati dal latte, o utilizzo di de rivati del latte trattati con lattasi.

Sintesi del latte nella ghiandola Mammaria

Biosintesi del lattosio: esclusiva nella ghiandola mammar ia, durante la lattazione.

Normalmente la galattosil transferasi , è presente in tutti i tessuti dell’organismo, ovecatalizza la sintesi di porzioni saccaridiche di glicoprot eine contenenti galattosio

DURANTE LA LATTAZIONE :la galattosil transferasi catalizza velocemente la sintesi del lattosio, tras ferendo le

unità di galattosio dell’UDP-galattosio, forma atti va, al glucosio producendo LATTOSIO:

UDP-D-galattosio + D-glucosio → D-lattosio + UDP

Il cambio di specificità della galattosio tranferasi è dete rminatodalla sintesi di α-lattalbumina, indotta dalla PROLATTINA nellaghiandola mammaria che porta alla formazione del complesso

α-lattalbumina-galattosil transferasi.

La lattalbumina restringe la specificità della galattosil transferasi alsolo glucosio = inizio della sintesi del glucosio

la prolattina stimola la sintesi di apparato di Golgi perassemblaggio dei componenti del latte che avviene tra RE e Go lgi

METABOLISMO del FRUTTOSIO

Il metabolismo del glucosio e del fruttosio sono identici: ATP prodotta identica.

fruttosio e saccarosio uguali calorie.

potere dolcificante fruttosio > saccarosio--> se ne usa meno

saccarosiosaccarosiosaccarosiosaccarosio

fruttosiofruttosiofruttosiofruttosio

il fruttosio entra in cellula senza stimolo insulinico oltre a NON indurre rilascio di insulina

METABOLISMO DEL FRUTTOSIOMUSCOLO FEGATO

PATOLOGIE DEL METABOLISMO DEL FRUTTOSIO

Cosa accade in caso di scorretto metabolismo del fr uttosio

Sintesi del latte nella ghiandola Mammaria

Biosintesi del lattosio: esclusiva nella ghiandola mammar ia, durante la lattazione.

Normalmente una galattosil transferasi , presente in tutti i tessuti dell’organismo,catalizza la sintesi di porzioni saccaridiche di glicoprot eine contenenti galattosio

DURANTE LA LATTAZIONE :la galattosil transferasi catalizza velocemente la sintesi del lattosio, tras ferendo le

unità di galattosio dell’UDP-galattosio, forma atti va, al glucosio producendo LATTOSIO:

UDP-D-galattosio + D-glucosio → D-lattosio + UDP

Il cambio di specificità della galattosio tranferasi è dete rminatodalla sintesi di α-lattalbumina, indotta dalla PROLATTINA nellaghiandola mammaria che porta alla formazione del complesso

α-lattalbumina-galattosil transferasi.

La lattalbumina restringe la specificità della galattosil transferasi alsolo glucosio = inizio della sintesi del glucosio

la prolattina stimola la sintesi di apparato di Golgi perassemblaggio dei componenti del latte che avviene tra RE e Go lgi

Fruttosio e Glicolisi

� Il fruttosio bypassa la regolazione del PFK1

� quindi ……???

Fruttosio e Salute ???

MANNOSIOIl nome deriva dalla manna, una secrezione vegetale

Il MANNOSIO è un epimero del Glu, differisce sul C2.

partecipa alla glicolisi ed è trasformato in fruttosio 6-fosfato

D(+)-glucosio D(+)-mannosio

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

HHO

HO

MANNOSIO

GLUCIDI MODIFICATI e

GLICOPROTEINE

GLUCIDI MODIFICATIUnità monosaccaridiche che comprendono amminozucche ri e zuccheri acidi che derivano da glucidi semplici.

Utilizzate spesso nella costituzione di complessi d i grandi dimensioni costituiti da catene eteropolisaccarid iche chiamati glicosamminoglicani (GAG)

La sintesi degli amminozuccheriGli amminozuccheri sono componenti essenziali dei GAG, del le glicoproteine,dei glicolipidi e di certi oligosaccaridi

la via di sintesi è molto attiva nei tessuti connettivi

Sono:N-acetilglucosammina (GlcNAc) e N-acetilgalattosammina (GalNAc)

acido N-acetilneuramminico(NANA) --> componente della fa miglia degli acidisialici

Precursore di tutti è il fruttosio-6-fosfato in cui uno dei gruppi ossidrilici èsostituito da un gruppo amminico donato dalla glutammina

Può derivare:dalla dieta (in piccola parte)

dalla degradazione lisosomiale di GAG

la forma attiva è l’UDP-acido glucuronico deriva dalla ossidazione dell’UDP-glucosio e dona lo

zucchero nella sintesi dei GAG o per coniugazioni con composti tossici

una epimerasi catalizza la sintesi dell’acido L-iduronico a partire dall’acido D-glucuronico

ACIDO GLUCURONICO

GLICOPROTEINE

Oligosaccaridi sono legati alla porzione proteica a ttraverso legami N- glicosidici (….-NH2)oppure O- glicosidici (….-OH)

N-Acetil glucosammina mannosio glucosio

OLIGOSACCARIDI COMPLESISI E OLIGOSACCARIDI RICCHI DI MANNOSIO

SINTESI DI GLICOPROTEINE CONTENENTIOLIGOSACCARIDI UNITI DA LEGAMI N-GLICOSIDICI

•Nel caso di legami O-glicosidici il residuo

saccaridico associato alla proteina è

normalmente una N-acetilgalattosammina

•Possono essere presenti anche mannosio,

galattosio e xilosio

•Si trovano spesso nelle glicoproteine della

superficie cellulare e nelle mucine (grandi

glicoproteine che rivestono le membrane delle mucose del tratto

respiratorio e digerente)

DESTINO DELLE

GLICOPROTEINE

PROTEINE di SECREZIONE

PROTEINE di MEMBRANA

ENZIMI LISOSOMIALI

DESTINO DELLE

GLICOPROTEINE

PROTEINE di SECREZIONE

PROTEINE di MEMBRANA

ENZIMI LISOSOMIALI

ENZIMI (idrolasi acide) destinate ai lisosomi e asp etti clinici

DEGRADAZIONE LISOSOMIALE� Gli enzimi lisosomiali idrolitici

SONO specifici per la rimozione dei componenti delle glicoproteine.

� L’azione rimuove 1 componente alla volta per cui il malfunzionamento di un solo enzima blocca tutta la catena degradativa.

� OLIGOSACCARIDOSI malattie da accumulo di glicoproteine