1. CARBOHYDRATES METABOLISM & DISORDERS
Hossein Piri Department of Biochemistry and Genetics, School of Medicine, Qazvin University of Medical Sciences, Qazvin, Iran
September 2012

2. Carbohydrates Metabolism
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

3. Carbohydrates Metabolism H.Piri
انتقال گلوکز از روده
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

4. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکولیز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

5. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکولیز
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

6. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکولیز
یدواستات
NaF
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

7. 2,3-Bisphosphoglycerate pathway in erythrocytes
11/22/2018 9:37 AM

8. Carbohydrates Metabolism H.Piri
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

9. Carbohydrates Metabolism H.Piri
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

10. Carbohydrates Metabolism H.Piri
تنظیم گلیکولیز
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

11. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکولیز
هگزوکیناز (Kmپایین- Vm پایین)
گلوکوکیناز (Kmبالا- Vm بالا)
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

12. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکولیز
مکانیسم مسمومیت با آرسنیک:
مکانیسم 1:
اتصال به اسید لیپوئیک
مکانیسم 2:
رقابت با Pi به عنوان سوبسترای گلیسرآلدئید 3-فسفات دهیدروژناز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

13. Carbohydrates Metabolism H.Piri
سرنوشت پیروات و لاکتات
ایجاد لاکتات در:
RBC
عدسی و قرنیه
مدولای کلیه
بیضه و لکوسیت ها
سرنوشت لاکتات در:
عضله اسکلتی
کبد
عضله قلبی (ورود به TCA)
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

14. اختلالات آنزیمی گلیکولیز
کمبود فسفو فروکتوکیناز (PFK)
کمبود تریوز فسفات ایزومراز (TPI)
کمبود آلدولاز A
کمبود پیروات کیناز
November 22, 2018
Carbohydrates Metabolism H.Piri

15. Tricarboxylic Acid Cycle
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

16. تنظیم کمپلکس پیروات دهیدروژناز (PDHC)
دارای 3 زیر واحد:
پیروات دهیدروژناز (E1)
دی هیدرولیپوئیل ترانس استیلاز (E2)
دی هیدرولیپوئیل دهیدروژناز (E3)
E1 تحت کنترل:
پروتئین کیناز وابسته به cAMP
فسفوپروتئین فسفاتاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

17. کمبود پیروات دهیدروژناز
اسیدوز لاکتیک مادرزادی
عدم وجود درمان اثبات شده
رژیم غذایی کتوژنیک (اجسام کتونی)
مصرف در مغز
عدم مصرف در کبد
علل دیگر لاکتیک اسیدوز: MI
آمبولیسم ریوی
شوک
هموراژ کنترل نشده
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

18. Carbohydrates Metabolism H.Piri
فلورواستات
مالونات
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri
آرسنیت

19. مهارکننده های چرخه کربس
فلورواستات
آرسنیک
مالونات
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

20. Carbohydrates Metabolism H.Piri
تنظیم چرخه کربس (TCA)
وابسته به موجودی کوفاکتورهای اکسیده دهیدروژنازها
میزان انجام کار
در سطح واکنش های غیرتعادلی
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

21. واسطه های چرخه کربس

22. Gluconeogenesis and the Maintenance of Blood Glucose Levels
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

23. The conversion of PEP and glycerol to glucose
فروکتوز 1و6-بیس فسفات
دی هیدروکسی استون فسفات (DHAP)
گلیسرآلدئید 3-فسفات
گلیسرآلدئید 3-فسفات دهیدروژناز
1و3-بیس فسفو گلیسرات
گلیسرول کیناز
فسفوگلیسرات کیناز
گلیسرول
گلیسرول 3-فسفات
3-فسفو گلیسرات
فسفوگلیسرو موتاز
2-فسفو گلیسرات
انولاز
فسفو انول پیروات (PEP)
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

24. The conversion of PEP and glycerol to glucose
گلوکز
گلوکز 6-فسفاتاز
گلوکوکیناز
گلوکز 6- فسفات
فسفوگلوکوایزومراز
فروکتوز 6- فسفات
فسفو فروکتو کیناز 1 PFK-1
فروکتوز 1و6-بیس فسفاتاز
فروکتوز 1و6-بیس فسفات
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

25. Carbohydrates Metabolism H.Piri
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

26. دی هیدروکسی استون فسفات (DHAP)
گلوکز
گلوکز 6-فسفاتاز
گلوکز 6-فسفات
فروکتوز 6-فسفات
فروکتوز 1و6-بیس فسفاتاز
فروکتوز 1و6-بیس فسفات
دی هیدروکسی استون فسفات (DHAP)
گلیسرآلدئید 3-فسفات
گلیسرول
گلیسرول 3-فسفات
فسفوانول پیروات (PEP)
PEPCK
آمینو اسیدها
اگزالواستات
آمینو اسیدها
آلانین
پیروات
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri
لاکتات

27. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلوکز
PEP
گلوکاگن (از طریق cAMP)
PEPCK
PK-P
غیرفعال
پیروات کیناز (PK)
آلانین
OAA
پیروات
لاکتات
Asp
Malate TG
پیروات
گلوکاگن (از طریق cAMP)
پیروات کربوکسیلاز FA
PDH
Asp
OAA FA
Malate
استیل کو A
اجسام کتونی
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

28. چرخه کوری (لاکتیک اسید) و چرخه گلوکز-آلانین

29. Deficiency of F-1,6-BPase
Commonly presents as:
Neonatal hypoglycemia
Acidosis
Hyper uricemia
Moderate hepatomegaly
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

30. Von Gierke disease, type I GSD
Deficiency of glucose 6-phosphatase
Intracellular accumulation of glucose 6-phosphate
Severe hypoglycemia
Lactic acidemia
Hyper uricemia
Hepatomegaly
Increased bleeding (platelet dysfunction)
Growth retardation
Frequent meals and nighttime nasogastric feedings
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

31. Carbohydrates Metabolism H.Piri
مسمومیت با الکل
اثر بر متابولیسم پیروات و چرخه TCA
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

32. Carbohydrates Metabolism H.Piri
چرخه گلوکز-اسید چرب
مصرف ترجیحی اجسام کتونی و FA --> حفظ گلوکز برای اعمال ضروری
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

33. چرخه گلوکز-اسید چرب اکسیداسیون اجسام کتونی و FA (در قلب و عضلات)
مهار PFK-1
افزایش سیترات
مهار PDH
افزایش استیل کو A و ATP
افزایش گلوکز
مهار آزادی اسیدهای چرب از بافت چربی
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

34. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Type 1 DM
Autoimmune destruction of β cells
Hyperglycemia
Decreased uptake of glucose
Increased output of glucose by the liver due to:
Low insulin and high glucagon
Dependent on exogenous insulin to survive
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

35. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Type 2 DM
Decreased release of insulin from pancreas
Decreased sensitivity of tissues to insulin (insulin resistance)
Hyperglycemia
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

36. Carbohydrates Metabolism H.Piri
سولفونیل اوره ها
تحریک آزاد سازی انسولین از پیش ساخته شده
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

37. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Thiazolidinediones
Rosiglitazone
Pioglitazone
Induce genes that
Increase the cells’ responsiveness to insulin
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

38. منابع گلوکز در حالت سیری، ناشتایی و گرسنگی

39. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Biguanides
Metformin
Important in the management of type 2 DM
Inhibiting hepatic gluconeogenesis
An ‘average’ person with T2DM has three times the normal rate of gluconeogenesis
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

40. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Glycogen Metabolism
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

41. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکوژن
gr 400 در عضله (2-1 درصد وزن عضله)
gr 100 در کبد (10 درصد وزن کبد)
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

42. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکوژنز
گلیکوژنین (37 KD)
به عنوان پرایمر (سنتز گلیکوژن برروی آن)
گلیکوژن سنتاز
انتقال گلوکز از UDP-گلوکز به یک انتهای غیر احیاکننده در گلیکوژن
آمیلو(1-4) به (1-6) ترانس گلیکوزیلاز یا (گلیکوزیل (4-6) ترانسفراز)
ایجاد پیوندهای آلفا 1 به 6
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

43. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکوژنز
گلوکز
گلوکز 6-فسفات
فسفوگلوکوموتاز
UDP-پیرو فسفریلاز
گلوکز 1-فسفات
UDP-گلوکز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

44. 4:6 ترانسفراز (آنزیم شاخه ساز)
گلیکوژنز
UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
6× UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
4:6 ترانسفراز (آنزیم شاخه ساز)
UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

45. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکوژنولیز
گلیکوژن فسفریلاز
8×گلوکز 1-فسفات
4:4 ترانسفراز
α-1و6-گلوکوزیداز
1×گلوکز
گلیکوژن فسفریلاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

46. Carbohydrates Metabolism H.Piri
گلیکوژنولیز
در گلیکوژنولیز:
تبدیل گلیکوژن به گلوکز 1-فسفات
تبدیل گلوکز 1-فسفات به گلوکز 6-فسفات
انتقال به درون ER
تبدیل گلوکز6-فسفات به گلوکز در درون ER
انتقال گلوکز به درون سیتوزول توسط GLUT-7
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

47. 4:6 ترانسفراز (آنزیم شاخه ساز)
UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
گلیکوژن فسفریلاز
8×گلوکز 1-فسفات
4:4 ترانسفراز
6× UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
α-1و6-گلوکوزیداز
1×گلوکز
4:6 ترانسفراز (آنزیم شاخه ساز)
گلیکوژن فسفریلاز
UDP-گلوکز
گلیکوژن سنتاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

48. Carbohydrates Metabolism H.Piri
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

49. REGULATION OF GLYCOGEN DEGRADATION
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

50. پروتئین کیناز A (غیر فعال)
گلیکوژن سنتاز b
(غیر فعال)
فسفریلازکیناز
(غیر فعال)
پروتئین کیناز A (فعال)
پروتئین فسفاتاز
فسفریلازکیناز
(فعال)
گلیکوژن سنتاز b
(فعال)
گلیکوژن فسفریلاز b
(غیر فعال)
گلیکوژن فسفریلاز a
(فعال)
پروتئین فسفاتاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

51. Carbohydrates Metabolism H.Piri
اپی نفرین
ایمپالس عصبی
شبکه سارکوپلاسمی
پروتئین کیناز A
میوزین ATPase
فسفریلازکیناز
انقباض عضلانی
آدنیلات کیناز
گلیکوژن فسفریلاز b
گلیکوژن فسفریلاز a
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

52. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Type 0 GSD
Glycogen synthase
Fasting hypoglycemia
Occasional muscle cramping
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

53. Pompe disease, type II GSD
Lysosomal storage disease
Accumulation of glycogen within the lysosome
Heart muscle dysfunction
delayed and progressive onset
skeletal muscle weakness
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

54. Cori disease, type III GSD
Deficiency of debranching enzyme
Type IIIa (liver & muscle)
Hepatomegaly
Myopathy
Type IIIb (liver)
Rarer
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

55. Andersen disease, type IV GSD
Deficiency of branching enzyme
Children fail to thrive
Glycogen has very long outer branches
Reduced solubility of the glycogen
Causing cirrhosis
Death at about 5 years of age
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

56. McArdle disease, type V GSD
Muscle phosphorylase deficiency
Exercise-induced cramps
Pain secondary to rhabdomyolysis
Myoglobinuria lead to: renal failure
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

57. Hers disease, type VI GSD
Liver phosphorylase
Complete deficiency would be fatal
Partial deficiency
Glycogen accumulation
Enlargement of liver
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

58. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Type IX GSD
Deficiency of phosphorylase kinase (complex enzyme)
Hepatomegaly
Growth retardation
Delayed motor development
Increased blood lipids
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

59. Miscellaneous Carbohydrate Metabolism
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

60. FRUCTOSE AND GALACTOSE METABOLISM
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

61. تبدیل فروکتوز به واسطه های گلیکولیز
گلوکز
گلیکوژن
فروکتوزوری اصلی
فروکتو کیناز
هگزوکیناز
فروکتوز 1-فسفات
گلوکز 6-فسفات
گلوکز 1-فسفات
عدم تحمل ارثی فروکتوز
آلدولاز B
فروکتوز 6-فسفات
دی هیدروکسی استون فسفات
گلیسرآلدئید
فروکتوز 1و6-بیس فسفات
آلدولاز B
آلدولاز A
تریوز کیناز
گلیسرآلدئید 3-فسفات
دی هیدروکسی استون فسفات
گلیسرآلدئید 3-فسفات
لاکتات
پیروات
اسید چرب
چرخه TCA
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

62. Carbohydrates Metabolism H.Piri
اشکال احیا شده قندها
آلدوز ردوکتاز
سوربیتول دهیدروژناز
D-گلوکز
سوربیتول (پلی ال)
D-فروکتوز
در:
کبد، تخمدان، اسپرم، وزیکول سمینال، عدسی چشم شبکیه، اعصاب محیطی، کلیه
آلدوز ردوکتاز
سوربیتول دهیدروژناز
در:
کبد، تخمدان، اسپرم، وزیکول سمینال
سوربیتول (پلی ال)
D-گلوکز
D-فروکتوز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

63. تبدیل گالاکتوز به واسطه های متابولیسم گلوکز
گالاکتوکیناز
گالاکتوز 1-فسفات
گالاکتوز 1-فسفات یوریدیل ترانسفراز
UDP-گلوکز
گلوکز 1-فسفات
UDP-گلوکز
اپیمراز
UDP-گالاکتوز
گلوکز 6-فسفات
گلیکولیز
(در بافتهای دیگر)
گلوکز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

64. متابولیسم UDP-گالاکتوز گالاکتوزیل ترانسفراز +
گلوکز
گلوکز 6-فسفات
گلوکز 1-فسفات
اپیمراز
گلیکوژن
UDP-گلوکز
گلیکوپروتئین
UDP-گالاکتوز
گلیکولیپید
Many cells
یوریدیل ترانسفراز
پروتئوگلیکان
گالاکتوزیل ترانسفراز +
α-لاکتالبومین
گالاکتوز
گالاکتوز 1-فسفات
گلوکز 1-فسفات
گلوکز
Mamary gland
لاکتوز سنتاز
لاکتوز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

65. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Classic galactosemia
Deficiency of Gal 1-P uridylyltransferase
Jaundice
Hypoglycemia
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

66. PENTOSE PHOSPHATE PATHWAY
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

67. واکنش های مسیر پنتوز فسفات
3× گلوکز 6-فسفات
3× ریبولوز 5-فسفات
اپیمراز
اپیمراز
ایزومراز
گزیلولوز 5-فسفات
ریبوز 5-فسفات
گزیلولوز 5-فسفات
ترانس کتولاز
بیوسنتز نوکلئوتیدها
گلیسرآلدئید 3-فسفات
سدو هپتولوز 7-فسفات
ترانس آلدولاز
اریتروز 4-فسفات
ترانس کتولاز
فروکتوز 6-فسفات
فروکتوز 6-فسفات
گلیسرآلدئید 3-فسفات
گلیکولیز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

68. خلاصه واکنش های مسیر پنتوز فسفات
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

69. واکنش های اکسیداتیو مسیر پنتوز فسفات
گلوکونولاکتوناز
گلوکز 6-فسفات
گلوکز 6-فسفات دهیدروژناز (G6PD)
6-فسفوگلوکونات
6-فسفوگلوکونات دهیدروژناز
6-فسفوگلوکونو δ-لاکتون
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri
ریبولوز 5-فسفات

70. انتقال واحدهای 2 کربنه توسط ترانس کتولاز
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

71. Carbohydrates Metabolism H.Piri
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri

72. Carbohydrates Metabolism H.Piri
Deficiency of G6PD
11/22/2018 9:37 AM
Carbohydrates Metabolism H.Piri