Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes es una importancia biomédica de la glucólisis?
La glucólisis se realiza principalmente en los músculos y el tejido adiposo durante el estado de ayuno.
False
Nombra una de las enzimas clave que regulan la velocidad de la vía glucolítica.
Hexoquinasa
La glucólisis ocurre en el ______ de la célula.
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¿Qué mecanismo regulatorio permite que el producto final de una vía inhiba una enzima inicial?
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Relaciona las enzimas con su regulación:
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La insulina actúa como un factor inhibidor en la regulación de la glucólisis.
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¿Cuál es el efecto del arsénico en la glucólisis?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la deficiencia de la actividad glucosa 6 P es correcta?
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La metformina bloquea la síntesis de ATP mitocondrial, lo que ayuda a detener la gluconeogénesis.
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¿Qué proceso se activa en el hígado cuando las células detectan que no hay glucosa intracelular en la diabetes mellitus tipo 2?
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El ciclo de Krebs es __________ ya que involucra tanto el anabolismo como el catabolismo.
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Relaciona cada intermediario del ciclo de Krebs con su síntesis correspondiente:
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¿Qué tipo de reacciones reponen los intermediarios del ciclo de Krebs que se van agotando?
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El piruvato formado en la glucólisis siempre se convierte a lactato.
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Menciona dos condiciones que pueden influir en la gluconeogénesis.
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¿Cuál de las siguientes enzimas no es clave en la glucogénesis?
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La insulina es un modulador negativo en el control hormonal de la glucogénesis.
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¿Qué regulación alostérica afecta a la glucógeno fosforilasa?
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El complejo calmodulina-Ca+2 se une a la enzima __________ para activar la glucogenolisis.
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Relaciona las enzimas con sus respectivas funciones en la glucogénesis:
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¿Cuál de los siguientes es un modulador positivo de la glucógeno sintetasa?
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La regulación por calcio no tiene efecto en la glucogenolisis durante la contracción muscular.
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¿Qué hormona promueve la glucogenólisis en el músculo?
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¿Cuáles son los cofactores requeridos por la glucólisis?
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¿Cuál de las siguientes condiciones metabólicas favorece la glucólisis?
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¿Qué enzima en la glucólisis es responsable de la retroalimentación negativa mediante la inhibición por ATP?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las condiciones en las que se realiza la glucólisis es incorrecta?
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¿Cuál es la función del producto fructosa 1,6 difosfato en la regulación de la glucólisis?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la regulación negativa en la hexoquinasa 4?
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¿Qué función específica tiene el glucagón en la regulación de la glucólisis?
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¿Cuál de los siguientes padecimientos está asociado con la alteración de la glucólisis?
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¿Qué consecuencia directa tiene la deficiencia de la actividad glucosa 6 P?
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¿Cuál es uno de los mecanismos mediante los cuales la metformina actúa para controlar la hiperglucemia?
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Los intermediarios del ciclo de Krebs pueden ser utilizados para la síntesis de:
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera sobre la gluconeogénesis en diabetes mellitus tipo 2?
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Las reacciones anapleróticas son importantes porque:
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¿Qué tipo de molécula se forma a partir del piruvato en vez de ser reducido a lactato?
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¿Cuál de los siguientes compuestos no se sintetiza a partir del ciclo de Krebs?
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La producción anormal de glucosa en diabetes mellitus tipo 2 contribuye a:
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¿Cuál es la principal consecuencia del exceso de alcohol en el metabolismo de la glucosa?
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¿Cuál de las siguientes enzimas es considerada la más importante y alostérica en la gluconeogénesis?
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¿Qué regulador negativo afecta a la fructosa 1,6 bifosfatasa?
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El tratamiento para evitar la hipoglucemia y la acidosis láctica en la deficiencia de actividad FBPasa 1 se basa en:
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¿Cuál es el efecto del glucagón en el metabolismo hepático?
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Qué características definen las enzimas que regulan la velocidad de la gluconeogénesis?
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En el contexto de la glucólisis, ¿cuál es el papel de la biotina?
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¿Qué resultado provoca la degradación excesiva del NADH en el metabolismo del alcohol?
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¿En qué compartimento celular se lleva a cabo el ciclo de Krebs?
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¿Cuál de las siguientes enzimas actúa como modulador negativo en la regulación de la citrato sintasa?
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¿Cuál es el efecto de la insulina en la regulación de la piruvato deshidrogenasa (PDH)?
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¿Qué condiciones metabólicas son necesarias para el óptimo funcionamiento del ciclo de Krebs?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la regulación alostérica del ciclo de Krebs?
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¿Cuál de los siguientes compuestos es un regulador negativo de la enzima alfa cetoglutarato deshidrogenasa?
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¿Qué vías metabólicas pueden realizarse simultáneamente durante la respiración celular?
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¿Cuál de las siguientes es una función del ciclo de Krebs en el metabolismo celular?
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¿Qué consecuencia puede resultar de la deficiencia de PDH en las células?
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¿Cómo se puede corregir la deficiencia de PDH?
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¿Cuál es el efecto del consumo de alcohol en relación a la tiamina?
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En qué condiciones metabólicas se sintetiza el glucógeno?
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¿Dónde se realiza principalmente la glucogénesis?
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¿Qué función tiene el glucógeno en el músculo?
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Cuando se agotan las reservas de glucógeno hepático, ¿cómo se reponen?
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¿En qué compartimento celular se lleva a cabo la glucogénesis?
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¿Cuál de las siguientes enzimas es clave para la conversión de glucosa 6P a glucosa 1P en la glucogénesis?
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¿Qué efecto tiene el AMP en la glucogenólisis en el músculo?
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¿Qué modulador negativo afecta a la glucógeno fosforilasa?
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¿Cuál es la hormona principal que regula la glucogénesis?
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Durante la contracción muscular, ¿qué ion se libera y cuál es su papel?
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¿Cuál de los siguientes compuestos actúa como modulador positivo de la glucógeno sintetasa?
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Cuál es el rol de la enzima ramificante en la glucogénesis?
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¿Qué tipo de regulación ocurre cuando la adrenalina estimula la liberación de calcio durante la glucogenólisis?
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¿Cuál de las siguientes enzimas se considera la más importante en la regulación de la gluconeogénesis?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ciclo de Krebs es correcta?
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¿Cuál es el efecto del glucagón en la regulación de las enzimas del metabolismo en el hígado?
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¿Cuáles son los efectos de un exceso de NADH en el metabolismo del piruvato durante la oxidación del alcohol?
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¿Cuál es el efecto del ion fluoruro en la enolasa durante la glucólisis?
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¿Qué enzima se considera la más importante en la regulación de la velocidad del ciclo de Krebs?
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La diabetes juvenil (MODY) es causada por la insuficiencia de cuál de las siguientes enzimas?
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¿Cuál de los siguientes moduladores negativos afecta a la isocitrato deshidrogenasa?
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¿Qué enzima está regulada positivamente por ATP y Acetil CoA en el primer rodeo de la gluconeogénesis?
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¿En qué compartimento celular se lleva a cabo el ciclo de Krebs?
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¿Qué condición puede provocar acidosis láctica debido a un bloqueo en la gluconeogénesis?
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¿Qué consecuencia tiene la insuficiencia de piruvato quinasa en los eritrocitos?
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¿Cuál de los siguientes mecanismos regulatorios se activa con insulina?
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¿Cuál de los siguientes es un regulador negativo de la fructosa 1,6-bifosfatasa?
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En la enfermedad de Tauri, la deficiencia de qué enzima afecta la glucólisis en el músculo?
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En el contexto del metabolismo celular, ¿qué función cumple la biotina?
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¿Cómo contrarresta el arsénico su efecto en la glucólisis?
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¿Cuál de las siguientes opciones es un regulador positivo de la citrato sintasa?
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Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la regulación de la glucólisis por insulina?
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¿Qué es lo que se acumula en sangre en pacientes con deficiencia de la actividad FBPasa 1?
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¿Qué vía metabólica puede realizarse simultáneamente con el ciclo de Krebs?
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¿Cuál es la consecuencia directa de la deficiencia de PDH en el organismo?
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¿Cuál es el efecto de la deficiencia de glucólisis en los eritrocitos durante la anemia hemolítica?
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¿Qué tipo de moduladores se presentan en la regulación de las enzimas del ciclo de Krebs?
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¿Qué efecto tiene el consumo de alcohol en la absorción de tiamina?
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¿Cuál es la consecuencia principal de la falta de glucoquinasa en jóvenes diabéticos?
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Durante qué condiciones metabólicas se sintetiza el glucógeno en el hígado?
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¿Dónde se lleva a cabo la gluconeogénesis?
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¿Cuál es el principal papel del glucógeno en el músculo durante la contracción muscular?
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¿Qué papel tiene la tiamina en la actividad de PDH?
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¿En qué parte celular ocurre la síntesis de glucógeno?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta sobre el glucógeno hepático?
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Study Notes
Glucogénesis
- Enzimas diana que regulan la velocidad: fosfoglucomutasa, UDP glucosa pirofosforilasa, glucógeno sintetasa y enzima ramificante.
- Fosfoglucomutasa convierte glucosa 6P en glucosa 1P.
- UDP glucosa pirofosforilasa activa glucosa 1P en UDP-glucosa, liberando 2Pi.
- Glucógeno sintetasa forma enlaces 1-4 en la cadena de glucógeno.
- La enzima ramificante crea enlaces 1-6 en las ramificaciones del glucógeno.
Glucogenólisis
- Enzimas clave: glucógeno fosforilasa y enzima desramificante (fosfoglucomutasa).
- Glucógeno fosforilasa corta la última glucosa, liberando un Pi.
- La enzima desramificante (fosfoglucomutasa) rompe enlaces para liberar glucosa libre.
- Fosfoglucomutasa convierte glucosa 1P a glucosa 6P.
Mecanismos regulatorios
- Regulación hormonal: insulina, glucagón y adrenalina regulan la síntesis y degradación del glucógeno.
- Regulación alostérica: enzimas responden a metabolitos como ATP, AMP, glucosa 6P y glucosa.
- Regulación por calcio: la adrenalina estimula liberación de Ca+2, activando la glucogenolisis durante contracción muscular.
- El complejo calmodulina-Ca+2 activa enzima quinasa, que fosforila glucógeno fosforilasa.
Moduladores en Glucogénesis
- Glucógeno sintetasa es activada por ATP y glucosa 6P.
- Altos niveles de glucosa sanguínea estimulan gluconeogénesis en el hígado.
Moduladores en Glucogenólisis
- Glucógeno fosforilasa es activada por ATP y glucosa 6P; inhibida cuando hay suficiente energía celular.
- Elevados niveles de AMP activan glucogenólisis en el músculo debido a bajos niveles de ATP.
Control hormonal
- Insulina promueve la glucogénesis.
- Glucagón y adrenalina estimulan la glucogenolisis.
Glucólisis
- Principal combustible: glucosa; fructosa y galactosa también pueden oxidarse.
- Producción por cada molécula: 2 ATP, 2 NADH y 2 piruvatos.
- Cofactor: magnesio (Mg+2) requerido por 6 enzimas.
Importancia biomédica de la glucólisis
- Es crucial para el cerebro, eritrocitos y músculo esquelético durante contracciones.
- Ocurre en condiciones de ayuno, principalmente en hígado, músculos y tejido adiposo, y en el citosol.
Mecanismos de regulación de la glucólisis
- Retroalimentación negativa: el producto final inhibe enzimas iniciales.
- Modulación alostérica: metabolitos activadores o inhibidores afectan enzimas.
Enzimas clave en glucólisis
- Hexoquinasa: regida positivamente por glucosa y negativamente por glucosa 6P.
- Fosfofructoquinasa (PFK-1): activada por ADP, AMP, fructosa 2,6 BiP; inhibida por ATP y citrato.
- Piruvato quinasa: regulada positivamente por AMP y fructosa 1,6 DiP; inhibida por ATP, acetil CoA y glucagón.
Control hormonal en glucólisis
- Insulina (estimulante) y glucagón (inhibidor) regulan la actividad de PFK-2.
Vías metabólicas simultáneas
- Gluconeogénesis y ciclo de Krebs pueden ocurrir simultáneamente en músculos.
Padecimientos asociados
- Intoxicación por arsénico causa acumulación de glucosa 6P, llevando a hipoglucemia severa y hepatomegalia.
- Diabetes mellitus tipo 2: insuficiente producción de insulina y defectos en receptores, activando gluconeogénesis y provocando hiperglucemia.
- Metformina bloquea síntesis de ATP mitocondrial, deteniendo gluconeogénesis.
Ciclo de Krebs
- Funciona como vía anfibólica: catabolismo (oxidación de glucosa, ácidos grasos y aminoácidos) y anabolismo (intermediarios para síntesis).
- Reacciones anapleróticas restauran intermediarios agotados del ciclo.
Importancia biomédica del ciclo de Krebs
- Oxidación del piruvato a CO2 y H2O es fundamental para la respiración celular y producción de ATP.
Glucólisis - Catabolismo
- Principal combustible es la glucosa, con posibilidad de oxidar fructosa y galactosa.
- Producción de 2 ATP, 2 NADH y 2 piruvatos por cada molécula de glucosa procesada.
- Mg²⁺ es cofactor necesario para 6 enzimas de la vía.
Importancia Biomédica
- Esencial para el funcionamiento del cerebro, eritrocitos y músculos esqueléticos durante la contracción.
Condiciones Metabólicas
- Se activa mayormente después del ayuno.
Localización
- Ocurre en el hígado, músculos y tejido adiposo; en el citosol de las células.
Enzimas Claves
- Hexoquinasa, fosfofructoquinasa (PFK1) y piruvato quinasa determinan la velocidad de la vía.
Mecanismos Regulatorios
- Retroalimentación negativa: el producto final inhibe la enzima inicial.
- Modulación alostérica: metabolitos activadores o inhibidores afectan la actividad enzimática.
Regulación de Enzimas
-
Hexoquinasa (1,2,3):
- Regulación positiva por glucosa y negativa por glucosa 6P.
-
Hexoquinasa 4 (glucoquinasa):
- Estimulada por insulina, inhibida por glucagón.
-
Fosfofructoquinasa (PFK1):
- Activada por ADP, AMP, fructosa 2,6 BiP; inhibida por ATP y citrato.
-
Piruvato quinasa (PK):
- Activada por AMP, fructosa 1,6 DiP; inhibida por ATP, Acetil CoA y glucagón.
Control Hormonal
- Insulina actúa como factor estimulante, mientras que el glucagón es un inhibidor.
Vías Metabólicas Simultáneas
- Gluconeogénesis y ciclo de Krebs pueden operar a la vez en el músculo.
Padecimientos Asociados
- Intoxicación por arsénico: afecta el proceso metabólico en mitocondrias y citosol.
- Consumo de alcohol: aumenta lactato y malato, provoca hipoglucemia y acidosis láctica.
- Deficiencia en FBPasa 1: impide conversión de la fructosa 1,6 BiP a fructosa 6P, generando hipoglucemia.
- Deficiencia de glucosa 6P: impide la desfosforilación de glucosa, causando hipoglucemia severa y hepatomegalia.
- Diabetes mellitus tipo 2: falta de insulina y receptores defectuosos causan hiperglucemia; la metformina puede ayudar a controlar.
Ciclo de Krebs
- Ocurre en las mitocondrias, esencial para la respiración celular y producción de energía.
- Intermediarios del ciclo son utilizados en la síntesis de lípidos, aminoácidos y glucosa.
Reacciones Anapleróticas
- Permiten reponer intermediarios del ciclo que se agotan durante procesos biosintéticos.
Enzimas Claves en Ciclo de Krebs
- Piruvato Deshidrogenasa (PDH): regula la entrada de piruvato al ciclo.
- Citrato sintasa: controla la formación de citrato.
- Isocitrato deshidrogenasa: esencial para la conversión de isocitrato a alfa cetoglutarato.
- Alfa cetoglutarato deshidrogenasa: regula el paso a succinil CoA.
Control Hormonal y Regulación
- La insulina y moduladores como ADP y Ca²⁺ actúan como reguladores positivos.
Importancia Biomédica del Ciclo
- Mayor producción de ATP y metabolitos para anabolismo. Se necesita ambiente aeróbico para una mayor eficiencia.
Padecimientos Asociados al Ciclo de Krebs
- Deficiencia de PDH: acidosis láctica y problemas neurológicos por falta de ATP.
- Deficiencia de tiamina: afecta la actividad de PDH, provocando problemas neurológicos e acidosis láctica.
Glucógeno, Glucogénesis y Glucogenólisis
- Glucógeno sintetiza glucosa en el hígado y músculos, regulando la glucemia.
- Glucogenólisis proporciona glucosa 6P para la glucólisis anaerobia en músculos; resevas de glucógeno se reponen tras la alimentación.
- Ambas vías se llevan a cabo en el citosol y son cruciales para el equilibrio energético del organismo.
Inhibidores y Efectos Metabólicos
- Arsénico actúa como inhibidor competitivo de la gliceraldehido 3P deshidrogenasa, deteniendo la producción de ATP en la glucólisis.
- Fluoruros inactivan la enolasa al formar un complejo con Mg+2, lo que inhibe la conversión de 2-fosfoglicerato a fosfoenolpiruvato.
- Flúor se utiliza en pastas dentales y muestras de sangre para prevenir la glucólisis anaerobia.
Diabetes y Trastornos Metabólicos
- Diabetes juvenil (MODY) se relaciona con la insuficiencia de la glucoquinasa hepática, resultando en hiperglucemia.
- La anemia hemolítica es causada por la insuficiencia de piruvato quinasa, debilitando los eritrocitos y aumentando la bilirrubina.
- Enfermedad de Tauri resulta de deficiencia de PFK-1 muscular, causando intolerancia al ejercicio.
Regulación de la Glucólisis y Gluconeogénesis
- Insulina activa la glucólisis y aumenta la cantidad de glucoquinasa para mejorar la captura de glucosa por las células.
- Ciertas enzimas como piruvato carboxilasa, PEP carboxilasa y fructosa 1,6-bifosfatasa regulan la gluconeogénesis.
- Regulación hormonal: glucagón inhibe la glucoquinasa y la PFK-2, aumentando la concentración de glucosa en sangre.
Ciclo de Krebs y Producción de Energía
- Ciclo de Krebs se lleva a cabo en la mitocondria, analizando el consumo de acetil-CoA.
- Enzimas clave del ciclo incluyen PDH, citrato sintasa, isocitrato deshidrogenasa y alfa cetoglutarato deshidrogenasa.
- Regulación mediante moduladores positivos como ADP y positivos como ATP, NADH y citrato.
Glucógeno: Síntesis y Degradación
- Glucogenogénesis (anabolismo) y glucogenólisis (catabolismo) son procesos en el hígado y músculo, regulados por insulina y adrenalina.
- Glucógeno sintetasa y glucógeno fosforilasa son enzimas clave para cada proceso, respectivamente.
- Regulación alostérica influenciada por ATP, AMP y glucosa 6P; activación por Ca+2 durante la contracción muscular.
Padecimientos Asociados y Control Hormonal
- Consumo excesivo de alcohol genera acumulación de lactato y acidosis, requiriendo suero con glucosa para tratamiento.
- Deficiencia de PDH provoca acidosis láctica y problemas neurológicos, con manejo mediante una dieta cetogénica.
- Acumulación de lactato por deficiencia de FBPASA impacta negativamente la glucosa y causa acidosis láctica.
Importancia Biomédica
- Glucógeno en el músculo proporciona energía durante la contracción y se repone en estado de reposo.
- En el hígado, el glucógeno actúa como regulador de la glucemia, vital en ayuno y estado postprandial.
- Ajustes metabólicos son esenciales para funciones normales del cerebro y otros órganos en necesidad energética.
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Description
Este cuestionario examina las enzimas clave que regulan las vías de la glucogénesis y la glucogenólisis. Se enfoca en las funciones y la importancia de enzimas como la fosfoglucomutasa y la glucógeno sintetasa. Prueba tus conocimientos sobre cómo estas enzimas afectan la velocidad de estas rutas metabólicas.
