BOLILLA 9
INTEGRACION METABOLICA
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Papel del ATP.
Requerimientos de poder reductor.
Compartimentalización enzimática.
Homeostasis de la glucosa
Niveles enzimáticos. Centros de control de las principales vías
metabólicas: glicólisis, ciclo de Krebs, vía pentosa, gluconeogénesis,
metabolismo del glucógeno, metabolismo de ácidos grasos.
Conexiones claves: glucosa-6-fosfato, piruvato y acetil coenzima A.
Perfil metabólico de los órganos más importantes: cerebro, músculo,
tejido adiposo, hígado.
Adaptación metabólica al ayuno prolongado. Ciclo ayunoalimentación.
Metabolismo hepático entre estados de buena nutrición e inanición,
mecanismos.
RUTAS METABOLICAS
AcetilCoA
Catabolismo
convergente
Catabolismo
Divergente
Compartimentalizacion de las distintas vías
metabólicas
Citosol
Glicólisis
Vía de las pentosas fosfato
Síntesis de ácidos grasos
Matriz mitocondrial
Ciclo del ácido cítrico
Fosforilación oxidativa
b-oxidación de los ácidos grasos
Formación de cuerpos cetónicos
Interrelación entre ambos compartimientos
Gluconeogénesis
Síntesis de la urea
REGULACION DEL METABOLISMO
Ez. Alostéricas
INMEDIATA
Modif.
Covalente
HORMONAS
MEDIATA
Conc.de Enzimas
CITOSOL
COMPARTIMENTALIZACION MEMB.MITOC.INTERNA
CPLEJOS. MULTIEZ.
Características de la VIA GLICOLITICA
ó Vía de Embden-meyerhof
• OXIDACION DE (1) GLUCOSA-6FOSFATO HASTA (2) PIRUVATO
• OBTENCION DE ENERGIA COMO ATP
• UTILIZACION DE INTERMEDIARIOS
PARA OTRAS VIAS METABOLICAS
Puntos de Regulación de la Glicólisis
TRES REACCIONES QUÍMICAS IRREVERSIBLES
1° Punto de Control: Hexoquinasa
2° Punto de Control: Fosfofructoquinasa
(+) ADP ó AMP
(-) ATP, NADH, Citrato y AG de cadena larga
Principal punto de control de la Vía Glicolítica
3° Punto de Control: Piruvato Quinasa.
METABOLISMO DEL
GLUCOGENO
BIOSINTESIS
DEGRADACION
GLUCOGENO-GENESIS
GLUCOGENOLISIS
La síntesis y degradación de glucógeno está
cuidadosamente regulada entre sí para cumplir
con las necesidades energéticas de la célula
GLUCONEOGENESIS
• TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
• SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES
QUE NO SON HIDRATOS DE CARBONO.
• PRECURSORES:
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GLICEROL
a -CETOACIDOS
LACTATO
PIRUVATO
• ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
RUTAS DE DEGRADACION DE LOS CARBONOS
PROVENIENTES DE AMINOÁCIDOS
• Se producen 6 productos diferentes:
- ACETIL-CoA
- PIRUVATO
- OXALACETATO
GLUCONEOGENESIS
 a-CETOGLUTARATO
- SUCCINIL-CoA
- FUMARATO
TODOS LOS CARBONOS DE LOS AMINOÁCIDOS
PUEDEN DEGRADARSE A CO2 EN EL CICLO DE KREBS
ENCRUCIJADAS METABOLICAS
• GLUCOSA-6-P
• PIRUVATO
• ACETIL-CoA
GLUCONEOGENESIS
GLUCOSA
Hígado
GLUCOGENOLISIS
GLUCOSA-6-FOSFATO
SANGUINEA
GLUCOGENOGENESIS
VIA DE LAS PENTOSAS
VIA GLICOLITICA
PROCEDENCIAS DEL
PIRUVATO
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Fuente exógena
(Glucosa, fructosa,
VIA GLICOLITICA
galactosa, Manosa)
Fuente endogéna
(glucógeno ó almidón)
AMINOACIDOS
Por transaminación
(alanina)
Durante la Degradación
(serina,triptofano)
Procedencia de la Acetil-CoA
Hidratos de
Carbono
Aminoácidos
PIRUVATO
ACETIL-CoA
b-Oxidación de
ácidos grasos
Cuerpos
cetónicos
CUERPOS CETONICOS
ACETONA
ACETOACETATO
D-b-HIDROXIBUTIRATO
•Se sintetizan en mitocondrias de hígado a partir
de Acetil-CoA
•El proceso se denomina Cetogénesis y ocurre en
situaciones metabólicas especiales (ayuno,
diabetes)
• Son utilizados como fuente de energía por
tejidos extrahepáticos (cerebro,corazón,C.Supr.)
Síntesis y degradación de trigliceridos en
TEJIDO ADIPOSO
Glucosa
(Del hígado)
VLDL
(Del hígado)
GLUCOSA
Glucosa
Acidos grasos
GLICEROL-3-P
Glicerol3-fosfato
Acil-CoA
grasos
TRIGLICERIDOS
Glicerol
Glicerol
TRIGLICERIDOS
Acidos grasos
HIGADO
Complejos ácido graso-albúmina
Metabolismo en el Músculo
Actividad intensa
Actividad ligera
o reposo
Glucogeno
muscular
Lactato
Acidos grasos
Cuerpos cetonicos
Glucosa en sangre
CO2
Fosfocreatina
ATP
Creatina
ADP+Pi
ATP
Actividad intensa
- CICLO DE CORI
- CICLO GLU-ALA
Contracción
muscular
Glicólisis >>>C.Krebs
Fuentes de energía en Cerebro
CO2
Cuerpos cetónicos
Glucosa
ADP+Pi
ATP
Dieta normal
- Transporte electrogenico
Por la Na+ K+ ATPasa
- Metabolismo celular
ESTADOS DE HOMEOSTASIA DE LA GLUCOSA
Estado
Curso temporal
POSPRANDIAL
AYUNO
0 – 4 hs
4 – 12 hs
Principales
combustibles usados
La mayoría de los tejidos
utilizan GLUCOSA
12 hs – 16 días
INSULINA
captación glucosa por
tejidos periféricos
glucógeno,TG,sintesis proteínas
CEREBRO:GLUCOSA
GLUCAGON Y ADREN.
MUSCULO
HIGADO
INANICION (a)
Control Hormonal
ACIDOS
GRASOS
CEREBRO:GLUCOSA y
algunos C.CETÓNICOS
MUSCULO: AC. GRASOS.
y algunos C.CETONICOS
Se estimula la rotura de
glucogeno hepático y TG
GLUCAGON Y ADREN.
Hidrólisis TG y Cetogenesis
CORTISOL
Rotura de proteína muscular
(aminoácidos p/gluconeogenesis
CEREBRO:utiliza >C.CETONICOS
< GLUCOSA
INANICION (b)
> 16 días
MUSCULO: solo AC. GRASOS
GLUCAGON Y ADREN.
Mamífero que se encuentra consumiendo alimentos
ricos en hidratos de carbono, proteínas y lípidos.
. Enzimas, productos y destino de los distintos
productos de la digestión.
. Vías metabólicas se activan
. Vías metabólicas inactivas.
. Indique lugar de la célula y tejidos en que se
llevan a cabo estos procesos.
(Considere también la respiración celular)
. Cual es el destino final de los productos
obtenidos en los distintos tejidos:
Hígado, músculo esquelético, músculo
cardíaco, cerebro
Mamífero en condiciones de ayuno (12 hs), en
condiciones de ayuno prolongado?? En inanición?
. Vías metabólicas se activan
. Vías metabólicas inactivas.
• Hormonas que se liberan
. Indique lugar de la célula y tejidos en que
se llevan a cabo estos procesos.
(Considere también la respiración celular)
. Para que utilizan los productos obtenidos
los distintos tejidos: Hígado, musculo
esquelético, músculo cardíaco, cerebro
Humano durante una carrera de 100 m?
durante una maratón?
. Vías metabólicas que se activan para obtención de
energía metabólica
. Vías metabólicas inactivas durante dura la actividad
. Vías metabólicas que se activan después de cada
actividad física
. Indique lugar de la célula y tejidos en que se llevan a
cabo estos procesos.
. Para que utilizan los productos obtenidos los distintos
tejidos: Hígado, musculo esquelético, músculo
cardíaco, cerebro
(Considere también la respiración celular)
Mamífero en situación de lucha o huída
• Hormonas que se liberan. Vías que se
activan antes y después. Respiración
celular??
• Ejemplos: Cocodrilo, susto
Microorganismos anaerobios facultativo, en un medio
con suficiente fuente de carbono en condiciones
anaeróbicas y en condiciones aeróbicas?
•Fuentes de energía
•Vías metabólicas de obtención de energía
•Utilización de la energía
•Productos del metabolismo aeróbico y
anaeróbico
En animales que hibernan, antes del período de
hibernación? Y durante dicho período?
• Sintesis de grasa, necesidad de NADPH
• Producción de calor
• Proteínas desacoplantes, acción
Para el mantenimiento del calor corporal en bebés?
Animales que viven en lugares desérticos
•Vías metabólicas que se activan
Humano con una dieta rica en ácidos grasos
de número impar de átomos de carbono, sin
consumo de hidratos de carbono
•Vias metabólicas activas
•Productos de ´vías catabólicas
•Destino de los productos obtenidos
•Tejidos que utilizan mas activamente estos
productos.
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Destinos de Piruvato y de Acetil-CoA