Metabolismul glucidelor

12.2.5. Degradarea glucidelor pe calea acidului glucuronic

Pe lângă cele trei căi majore de degradare a glucozei (anaerobă, aerobă, pentozfosfat) în organismele animale şi la plante există şi o altă cale care implică oxidarea glucozei în acid glucuronic.

Calea acidului glucuronic este importantă deoarece prin această cale din glucide se formează acid glucuronic – element constitutiv al mucopolizaharidelor, iar în plante şi în organismele, cu excepţia omului, primatelor şi a cobaiului, se formează acid ascorbic.

Formarea acidului glucuronic parcurge următoarele etape:

Glucozo-1-fosfatul, rezultat din glicogen, amidon prin fosforoliză sau din izomerizarea glucozo-6-fosfatului, se activează prin cuplarea sa cu UTP.

Glucozo-1-fosfat + UTP → UDP-glucoză + PPi

În etapa următoare, are loc oxidarea UDP-glucozei la UDP-glucuronat în prezenţa UDP-glucozo-dehidrogenazei.

dehidrogenaza

NADH+H+NAD+

UDP-glucozo-UDP-glucozã UDP-glucuronat

UDP-glucuronatul poate elibera acidul glucuronic şi UDP prin hidroliză sau poate intra direct în reacţii de glucurono-conjugare.

Ciclul acidului glucuronic. Acidul glucuronic format, neangajat în reacţii de biosinteză, se poate transforma fie în pentoze, stabilind astfel legătura cu ciclul pentozofosfat şi conducând în final la formarea de glucoză, fie în acid ascorbic.

Reacţiile chimice care au loc în cadrul ciclului acidului glucuronic sunt prezentate în figura 12.7.

Biosinteza acidului ascorbic se produce în celulă la nivelul membranei mitocondriale, iar formarea pentozelor, în lichidul celular. Pe calea acidului glucuronic se degradează o cantitate mică de glucide.

12.2.6. Alte căi de degradare a glucidelor

În plante şi în microorganisme, pe lângă căile de degradare a glucidelor care au fost prezentate se întâlnesc şi alte căi, secundare, de metabolizare a glucidelor şi a substanţelor înrudite cu acestea (polialcooli, acizi organici, etc.). Dintre aceste căi secundare, specifice numai anumitor plante şi microorganisme trebuie menţionat ciclul acidului glioxilic.

327

Biochimia produselor alimentare

Fig.12.7. Ciclul acidului glucuronic

Ciclul acidului glioxilic este de fapt o modificare a ciclului acizilor tricarboxilici. Din cauza unor condiţii enzimatice schimbate, succesiunea reacţiilor care au loc în ciclul ATC poate fi parţial modificată sau înlocuită. În cazul unor plante sau microorganisme (Pseudomonas fluorescens, Escherichia, Aspergillus, Penicillium, Aerobacter, etc) acidul izocitric, format prin acelaşi mecanism cunoscut de la ciclul ATC poate lua o cale derivată de transformare, schimbându-se sub acţiunea izocitratazei în acid glicoxilic şi acid succinic:

izocitratazã

acid izocitric acid glioxilic acid succinic

+CH2

HC

CH

COOH

COOH

COOH

HO

CH2

CH2

COOH

COOH

CHO

COOH

Acidul glioxilic format, sub acţiunea malatsintetazei, se condensează cu acetil-CoA şi se obţine acid malic:

328

Metabolismul glucidelor

malatsintetaza

acid glioxilic acid malic

H2O

CH3-CO~SCoA CoASH+CHO

COOH CH2

COOH

CH

COOH

+

Acidul malic se oxidează la acid oxalilacetic care prin combinare cu acetil-CoA va forma acid citric, declanşând un nou ciclu de reacţii.

Ciclul acidului glioxilic demonstrează că sub influenţa unor enzime specifice ciclul lui Krebs poate fi scurtat, deoarece acetil-CoA existentă în fondul comun al organismului se poate combina atât cu acidul oxalilacetic formându-se acidul citric (ciclul ATC) cât şi cu acidul glioxilic, dând naştere acidului malic (ciclul glioxilic) pe o cale mai scurtă.

Ciclul acidului glioxilic este important deoarece permite sinteza, la unele organisme, a acizilor dicarboxilici (malic, oxalilacetic, succinic, etc.) care contribuie la sinteza unor compuşi: glucide, aminoacizi, baze azotate etc. Enzimele care determină transformările biochimice în cadrul acestui ciclu sunt localizate în glioxizoni, formaţiuni infracelulare care nu conţin citocromi.

Schema acestui ciclu este următoarea:

acid citric

acid cis-aconitic

acid izocitric

acid glioxilic

acid malic

acid oxalilacetic

acetil-CoA

acid succinic

acetil-CoA

2H

Fig. 12.8. Ciclul acidului glioxilic

329