Fig. 19.9. Metabolismul glucozei și al lipidelor: glicogen, glicerol și acizi grași

Metabolism și nutriție (Biologie Barron's, p. 466)

Figura pune alături câteva aspecte ale metabolismului glucozei și al lipidelor, folosind ca axă chiar calea glicolizei. Cheia citirii stă în felul săgeților: majoritatea legăturilor sunt desenate de două ori, cu o săgeată continuă și una întreruptă, câte una pentru fiecare sens. Excepție face trecerea de la acid piruvic la acetil-CoA, desenată o singură dată, cu săgeată continuă: din acetil-CoA nu se mai poate merge înapoi spre acid piruvic și glucoză. Coloana din mijloc coboară de la glucoză spre ciclul Krebs, iar din ea se ramifică depozitele: glicogenul, în vârful coloanei, și lipidele, în stânga jos.

Coloana din mijloc: calea glicolizei

De sus în jos se înșiruie glucozo-6-fosfat, fructozo-6-fosfat, fructozo-1,6-difosfat, gliceraldehid 3 fosfat și acid piruvic. De la acidul piruvic pleacă o moleculă de COX2\ce{CO2}, iar ce rămâne devine acetil-CoA, care intră în ciclul Krebs, schițat jos cu linie întreruptă. Pe traseul lui sunt trecute acidul citric, un compus cu 5 atomi de carbon și acidul oxaloacetic, plus cele două molecule de COX2\ce{CO2} care se degajă. Detaliile acestei căi sunt în Figura 19.3, iar ale ciclului în Figura 19.5.

Ramura glicogenului

Moleculele de glucoză pot fi convertite în glicogen astfel: glucoza se transformă mai întâi în glucoză-6-fosfat, apoi aceasta în glucoză-1-fosfat și apoi în glicogen, pe săgeata curbă de sus. Săgeata întreruptă care coboară din caseta glicogenului arată drumul invers, cel pe care glicogenul este scindat și glucoza este eliberată.

Ramura lipidelor

În stânga jos, caseta lipidelor se leagă printr-o acoladă de doi compuși, glicerolul și acizii grași, fiecare intrând în coloana din mijloc în alt punct:

  • Glicerolul se leagă de gliceraldehid 3 fosfat. În procesul de degradare a lipidelor, molecula de glicerol este separată de acizii grași, iar în citoplasmă enzimele o convertesc în dihidroxi-aceton-fosfat (DHAP), compus intermediar al glicolizei, care se transformă ușor în gliceraldehid 3 fosfat, punctul în care îl leagă desenul.
  • Acizii grași se leagă direct de acetil-CoA. Ei sunt metabolizați în mitocondria celulei, unde sunt convertiți în fragmente de câte 2 unități de carbon (acetil-CoA), printr-un proces cunoscut ca beta-oxidare. O singură moleculă de acid gras cu 16 atomi de carbon duce la formarea a opt molecule de acetil-CoA și la circa 129 de molecule de ATP.

Pentru sinteza lipidelor din glucoză se folosesc glicerol și acizi grași (săgeți întrerupte). Observați cum ambii compuși derivă din compuși ai glicolizei. Pentru degradarea lipidelor (săgeți continue), alte enzime fac ca reacțiile chimice să se desfășoare în sens invers.

Ce se învață din schemă

Schema biochimică arată cum un aport abundent de glucoză poate duce la o creștere a rezervelor de glicogen și de lipide ale corpului. Când dieta este bogată în glucide, glucoza este convertită în lipide prin procesul numit lipogeneză. Moleculele de acetil-CoA folosite în sinteza lipidelor sunt în general obținute din molecule de glucoză, ceea ce asigură tocmai mecanismul de conversie a glucozei în acizi grași.