Bioquímica 2º Año PDF

BIOQUÍMICA ARN Transporta los aminoácidos transferencia hacia los ribosomas para la síntesis de pr...

BIOQUÍMICA ARN Transporta los aminoácidos transferencia hacia los ribosomas para la síntesis de proteínas. PPT 1: CONCEPTOS BÁSICOS DE BIOLOGIA CEL. ARN Ayuda a la formación de ribosomal ribosomas. ¿Qué es?: Ciencia que estudia bases moleculares de la vida y composición química de la materia viva. Composición química de la célula animal: Carac de los sistemas vivos: Crecen, se mueven, Ácidos nucleicos (0,5%). reproducen, adaptan, responden a estímulos Proteínas (10%). (irritabilidad), desarrollan reacciones químicas Agua (85%). metabólicas y se organizan. Carbohidratos (1,0%). Lípidos (2,0%). Carac. de una célula Minerales (2,0%). Un programa genético específico (genes). Posee membrana celular. PPT 2 MOLÉCULAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA Presentan una maquinaria que utiliza la energía Agua: (enzimas). → Interviene como reactivo o producto. Presenta una maquinaria para sintetizar proteínas → Elevada fuerza de cohesión: Estructura compacta (transcripción). (se puede unir a varias moléculas de agua). → Elevada fuerza de adhesión: Relación entre el agua Componentes de la célula y moléculas polares. Núcleo Centro operativo que guarda, → Gran calor específico: Requiere grandes transcribe y réplica ADN. cantidades de calor para romper puentes de Ribosomas Lee la secuencia de ARN hidrógeno. mensajero y traduce el código genético, formando proteínas. Mitocondria Produce la mayor parte de la energía (ATP) para la respiración celular. RER Síntesis de proteínas que van a los lisosomas, membrana y partes externas. Estructura química REL Síntesis de lípidos, 2 átomos de hidrógeno (+). glucogenólisis, detoxificación 1 átomo de oxígeno (-). de drogas y sustancias nocivas. Enlaces covalentes polares (formación de H2O). Lisosoma Digestión de materia orgánica. Puentes de hidrógeno (unión de moléculas). Vacuola Almacena sustancias (agua, Es un dipolo eléctrico. nutrientes o desechos). De su disociación también se forman: ion H3O+ y Membrana Protección, barrera selectiva y OH. de transporte para la célula. Golgi Recibe, empaqueta y destina lípidos y proteínas por medio de vesículas secretoras. Peroxisoma Las enzimas rompen y eliminan moléculas de peróxido en el organismo. Funciones biológicas del agua: Citoesqueleto Mantiene la forma, desplaza y → Disolvente: Disuelve todo menos las apolares organiza los organelos. (Lípidos y iones). Además, da soporte o medio ADN Contiene la info genética donde ocurren reacciones metabólicas. heredable (síntesis proteínas). → Reactivo: Interviene como reactivo aportando H+ o ARN Transfiere el código genético OH- al medio. mensajero del ADN, desde el núcleo al → Estructural: Da flexibilidad y elasticidad a las citosol, uniendo aa de una proteína. células y tejidos. → Termorregulador: T° corporal. Escala: Es la forma de medir el grado de acidez de una → Mecánica-amortiguadora: Lubricante y disolución. amortiguador del roce entre órganos. → Las soluciones básicas tienen valores de pH → Transporte: Favorece la circulación y turgencia. mayores de 7,0. → Las soluciones acidas tienen valores de pH Disolvente menores de 7,0. Su naturaleza bipolar hace que sea el disolvente ideal para compuestos iónicos y sustancias no iónicas Distribución de agua en el cuerpo: (sales) pero con polaridad molecular (azúcar, alcohol, Agua intracelular LIC: es el agua que se encuentra aldehído). Las sustancias no solubles forman dentro de las células y constituye el 40% del total dispersiones coloidales con el agua. Agua extracelular LEC: Constituye el 20% del total. La que se encuentra fuera de las células e incluye Tipos de disoluciones en función de la proporción de plasma, linfa, liq cefalorraquídeo, secreciones. soluto y solvente: Agua intercelular (intersticial): Se encuentra entre Solución saturada: Se agrega cantidades las células. Casi toda se conserva en forma de gel sucesivas de soluto a una cantidad de disolvente y y se comunica constantemente con el plasma a llega a un punto que no se disuelve. través de poros en los capilares. La acumulación anormal de líquido en los espacios intercelulares de los tejidos o las cavidades corporales se denomina edema. Ácidos y bases: Ácidos: Liberan iones hidrogeno. Bases: Capta iones hidrogeno. Buffer o tampón: Regulan y actúa como acido o Solubles: Iones orgánicos e inorgánicos (ácidos y base. aminos) y polares (alcohol). Insolubles: APOLARES, C y H. Bioelementos Clasificación según solubilidad en agua HIDROFÍLICAS HIDROFÓBICAS ANFIPÁTICAS -Moléculas que -Moléculas -Moléculas forma enlace con apolares. que poseen agua. -El agua no es una región -Iones como Na, K, atraída a estas hidrofóbica e Biomoléculas Cl. moléculas. hidrofílica. -Moléculas polares -Si tiene -Fosfolípidos. (grupos enlaces funcionales que covalentes pueden formar apolares. enlaces con el agua). -Glucosa. SOLUBLES INSOLUBLES -Interacciona directamente Su estructura está Reactivo con el agua. hecha de enlaces Todas las recciones metabólicas se realizan en un -Los iones orgánicos e covalentes apolares medio acuoso, además el agua actúa como reactivo inorgánicos (grupo ácidos y (lípidos). químico (ácido, base, oxidante o reductor). aminos). -Las moléculas polares Ionización y pH: (alcohol y tioles). Iones H+ (protones). -Hay cationes y aniones. Iones OH- (hidroxilo).  Funciones: → Enzimática: Aumenta la velocidad de reacciones (catalizador). Amilasa, lipasa, pepsina, ADN polimerasa. → Transporte: Sustancias por el cuerpo en la sangre o linfa. Hemoglobina. → Estructural: Forma diferentes estructuras como citoesqueleto o extracelulares. Grupos funcionales: Actina, tubulina, queratina. TIPO MONÓMERO POLIMERO ENLACE → Señalizador hormonal: Coordina la actividad de Carbohidratos Monosacárido Polisacárido Glucosídico diferentes sistemas. Proteínas Aminoácido Proteína Peptídico Insulina y glucagón. Ac. Nucleico Nucleótido Ac. Nucleico Fosfodiéster → Defensa: Protege el cuerpo de patógenos externos. Anticuerpos. → Contracción: Contracción muscular. Miosina. → Almacenamiento: Proporciona alimento para el desarrollo temprano del embrión o la plántula. Proteínas de almacenamiento en verduras, clara de huevo. Estructura de proteínas 1°: Secuencia de una cadena de aa. 2°: Ocurre cuando los aa en la secuencia interactúan a traes de puentes de hidrogeno como alfa hélice y beta plegada. 3°: Hay interacciones presentes en hélices alfa y hojas plegadas. 4°: Proteína que consiste en más de una cadena de aminoácidos. Funciones de las macromoléculas: Proteínas: Elementos de catálisis, estructural. Desnaturalización de proteínas Cambios de pH, en equilibrio iónico o la t° del medio Hidratos de carbono: Elemento estructural, fuente que provocarán la perdida de la estructura y anulación energética. de su capacidad funcional. ADN y ARN: Información genética, síntesis proteica. Lípidos: Fuente energética y elementos estructurales de moléculas lipídicas complejas. Proteínas CHONS. Aminoácidos. Carbohidratos Cuando se unen dos aminoácidos (carboxilo- Moléculas orgánicas presentes en mayor cantidad amino) se libera una molécula de agua y se forma en la naturaleza. enlace covalente peptídico. Compuestos de CHO.  Grupo funcional: Aldosa y cetosa Depende de la rigidez de la membrana, si está N° de átomos de carbono: Pentosa y hexosa. saturado o insaturado. Anfipáticos. Polisacáridos Biopolímeros de más de 20 unidades de Esteroides monosacáridos, unidos por enlaces glucosídicos. Se obtiene por el proceso de la fotosíntesis. Derivan de la base del colesterol. Los animales los deben consumir de los alimentos. Funciones: Precursor de hormonas, estructural Funciones: (rigidez) en la membrana, precursor de vitamina D → Principal fuente de energía. y el exceso se elimina como sales biliares. → Material estructural forma parte de la glucocálix. → Reserva energética (almidón vegetal y glucógeno, Vitaminas glucosa y ATP). Esencial: Consumidos por la dieta porque no se sintetizan en el cuerpo. Ácidos nucleicos Transfieren energía y controlan procesos Responsables del almacenamiento y transferencia metabólicos. de la info genética. Actúan a veces como coenzimas (potencia la Son polímeros de gran peso molecular. enzima). CHONPS. Nucleótido, adopta el nombre de la base nitrogenada que tiene, guanina, adenina, timina, citosina y uracilo. Funciones: → ADN: Tiene la info para poder sintetizar proteínas. → ARN: Participa en el proceso de síntesis de ADN. → ARN de transferencia: Le ayuda a los ribosomas a llevar los aa. → ARN mensajero: Receta copiada. → ARN ribosomal. Lípidos Moléculas hidrofóbicas. Triglicéridos (glicerol y 3 AG), ácidos grasos, fosfolípidos y esteroides. Enlaces covalentes apolares. CHO. Ácidos grasos Cadena hidrocarbonada con extremo carboxilo. Insaturados: Uno o más enlaces dobles. Saturados: Carecen de enlaces dobles. Funciones: Energéticas, 2° mensajeros y estructural. Triglicéridos Tres ácidos grasos y glicerol. Funciones: Energética como resera y aislante como la temperatura. Fosfolípidos 2 ácidos grasos.  PPT 3: INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO Mecanismo de control del metabolismo → Organismos autótrofos: Utilizan el CO2 de la atmosfera como única fuente de carbono y de este CATABOLISMO ANABOLISMO sintetizan luego sus biomoléculas. o Parte destructiva o Parte constructiva → Organismos heterótrofos: Utilizan macromoléculas (degradación) del del metabolismo, complejas como fuente de carbono. Oxidan lípidos, metabolismo, forma forma moléculas carbohidratos y proteínas. moléculas sencillas a complejas a partir de partir de moléculas moléculas más complejas. sencillas. METABOLISMO: o Pueden producir o Requiere aporte de Conjunto de reacciones químicas mediante reacciones energía en forma de energía en forma de catalizadas por enzimas con el objetivo de: ATP. ATP. Obtener energía química mediante la captura de o Es exergónico (libera o Es endergónico. energía solar o a traes de nutrientes ricos en electrones). o Es reductiva. energía. o Es espontánea (no o Divergente (a partir Convertir moléculas de nutrientes en moléculas requiere de otro). de pocas moléculas necesarias para las células incluyendo o Delta G - puede desarrollar macromoléculas y precursores. o Convergente. grandes moléculas). o Ej: CO2, H2O y NH3. o Delta G + Polimerizar (formar) precursores monoméricos en o Ej: glucosa macromoléculas, proteínas, carbohidratos y ácidos Romper: Lisis/oxidación Crear: Génesis/síntesis nucleicos. → Glucolisis (glucosa). → Glucogénesis Sintetizar o degradar biomoléculas para funciones → Proteólisis. (glucosa). celulares específicas. → Lipolisis → Síntesis de Cada reacción no ocurre de manera aislada, sino (triglicéridos). proteínas. que proporciona un sustrato. → Glucogenólisis → Lipogénesis (glucógeno). (triglicéridos). Rutas o vías metabólicas → Glucogenogénesis Conjunto de reacciones químicas que están (glucógeno). encadenadas. Existen enzimas regulables que determinan si la vía continua o frena. En cada paso existe remoción, transferencia o adición de átomos. Se desarrollan en lugares específicos como en el citosol y las mitocondrias. Los tejidos cumplen roles específicos: Páncreas: Función endocrina (libera insulina y Mecanismos de regulación: glucagón) y exocrina (jugo pancreático para la Concentración de sustrato o productos: Cuando las digestión). concentraciones son muy altas o bajas se tiene Hígado: Controla, transforma y envía los nutrientes. que regular para tener un control. Vena porta: Transporta nutrientes. Control enzimático alostérico: Son moléculas que Intestino delgado: Absorción de nutrientes. se unen a sitios reguladores de una enzima (diferentes a los sitios activos) y pueden reducir o aumentar la actividad enzimática. Control enzimático hormonal: Inducen o reprimen la actividad de las enzimas, como la insulina y el glucagón.  Energía libre o energía libre de Gibbs Fosforilación oxidativa: Ocurre en la mitocondria donde Es el valor número que definirá si la reacción es se genera la mayor cantidad de ATP, a través de la espontánea o no espontánea. activación de la cadena transportadora de electrones G (-): Reacción exergónica, pérdida neta de E, cuando se oxida FADH y NADH. espontánea. NADH y FADH: Ambos actúan como coenzima dando G(+): Reacción endergónica, ganancia de E, no energía a las vías anabólicas. espontánea. G=0: Reacción en equilibrio. Reacciones acopladas La energía libre es utilizada para dirigir una 2da reacción. Al empezar las reacciones, si son delta G positivo nunca van a ocurrir, por lo que siempre necesitará acoplarse a moléculas con enlaces energéticos para que se liberen electrones (energía) y de esta forma resulte una reacción con delta G negativo. Adenosín Trifosfato (ATP) → Nucleótido de tres fosfatos, 1 base nitrogenada (adenina) y 1 ribosa (azúcar). → Tiene como función proporcionar energía necesaria a la célula, mediante la hidrólisis del ATP, para que la célula pueda realizar los procesos celulares. → Endergónica, no espontánea. Formas de obtención del ATP: Transferencia de grupos fosfato: El fosfato (Pi) de la reacción se une al ADP en una reacción de acople, siempre y cuando la primera reacción su delta G sea negativo, para que la suma de la unión con la segunda reacción (delta G positivo) de un delta G negativo.  PPT 4: AMINOÁCIDOS Carac. químicas Las proteínas se forman por la unión de aminoácidos (base estructural) mediante enlaces peptídicos, los cuales tienen un grupo amino, un ácido carboxílico, un hidrógeno y una variable llamada R. A excepción de la glicina, todos presentan al menos un carbono quiral. PUNTO ISOELÉCTRICO Corresponde al pH en el cual la carga neta es igual a 0. Clasificación: Punto medio entre los valores de la pK. → Según su presencia en proteínas ESTÁNDARES NO ESTÁNDARES Forman parte de las No forman parte de las proteínas. proteínas y actúan solo como monómeros. Proteínas → Según su esencialidad Los aminoácidos se unen mediante enlaces covalentes ESENCIALES NO ESENCIALES tipo amida, llamados enlace peptídico. No son sintetizados por el Son sintetizados por el Actúa como ácido: Carboxilo. organismo, deben ser organismo. adquiridos en la dieta Actúa como base: Amino. (lisina, leucina, metionina, Quiralidad: Los 4 sustituyentes del triptófano). carbono son distintos (menos la lisina). Es la disposición → Según su polaridad tridimensional que tiene una POLARES APOLARES molécula. Cuya cadena lateral posee Cuya cadena grupo hidroxilo, azufre o lateral es Estructura amida (sin carga). ej: hidrocarbonada Primaria: Secuencia aminoacídica (enlaces serina, treonina, cisteína, (muchos C-H). ej: covalentes). La interacción determina la estructura glutamina. Glicina, alanina, tridimensional de la proteína, así como su función Cuya cadena lateral son leucina, y tipo de interacción. aminoácidos básicos metionina). (carga positiva) ej: lisina, Cuyas cadenas arginina. laterales son Cuya cadena lateral se aromáticas encuentra cargada (anillo). negativamente. Hidrofóbicos. Ej: Aspartato, glutamato. Secundaria: Consiste en la formación de plegamientos locales de → Según su acidez patrones repetitivos en algunas zonas. Formación de ÁCIDOS BÁSICOS puentes de hidrógeno. -Presentan grupo -Presentan un grupo amino → Alfa hélice: Plegamiento carboxilo en su cadena en su cadena lateral. lateral. -Carga positiva a pH de forma espiral. -Carga negativa a pH fisiológico. → Hoja Beta: plegamiento de fisiológico. -Capta un protón. hojas que pueden ser -Dona un protón. paralelas o antiparalelas.  Terciaria: Por función biológica Conformación tridimensional debido al plegamiento de Catálisis: Enzimas (ribonucleasa, ADN polimerasa). la proteína. Regulación: Insulina, factores de transcripción. → Puentes disulfuro Transporte: Hemoglobina, GLUTs, canales iónicos. (cisteína) Almacenamiento: Ovoalbúmina, ferritina, caseína. → Interacciones Contracción y movimiento: Actina, miosina, hidrofóbicas. tubulina, dineína, quinesina. → Puentes de hidrógeno. Estructural: queratina, colágeno, elastina. → Interacciones iónicas. Reconocimiento de señales: Proteínas de membrana. Defensa: Inmunoglobulinas, fibrinógeno, trombina, proteínas de veneno de serpientes y abejas. Exóticas: Monelina (edulcorante natural), resilina (insectos ayuda a la elasticidad), proteína de tela de araña. Cuaternaria: Muchas proteínas compuestas de varias cadenas Clasificación de proteínas plasmáticas polipeptídicas, cada una plegada por separado. Proteínas de transporte (transferrina): transporta → Enlaces débiles no covalentes. fierro. Proteínas de fase aguda (PCR): aumentan en la sangre cuando hay un proceso inflamatorio. Complemento y factores de coagulación (C4, factor VIII): coagulación de la sangre, forman un tapón para evitar una hemorragia en el epitelio. Enzimas (amilasa). Clasificación Inhibidores enzimáticos (antitrombina). Por naturaleza química: Hormonas peptídicas (insulina). SIMPLES CONJUGADAS Las proteínas Algunas proteínas pueden Inmunoglobulinas. funcionan completas estar unidas a diferentes con su secuencia de aminoácidos esenciales para Desnaturalización de las proteínas aminoácidos. su función biológica. Corresponde a la pérdida de la estructura secundaria, Estos reciben el nombre de terciaria y cuaternaria, manteniendo la primaria. grupos prostéticos Puede ser reversible o no y total o parcial. Dependiendo del grado de desnaturalización Por forma que adopta: pierden su función. FIBRILAR GLOBULAR Al perder la estructura deja expuestos residuos Formadas por Formadas por varios tipos de hidrofóbicos, lo que genera una pérdida de un solo tipo estructura secundaria. solubilidad de la proteína y genera compuestos de estructura Se organizan quedando fibrosos. secundaria. residuos polares hacia la Son alargadas. periferia y los apolares Su función es hacia el centro de la proteína. estructural, son Son solubles en medio mecánicamente acuoso. fuertes. Se empaquetan de forma Son insolubles compacta y pueden en medio interacción con ligando acuoso. específicos. Queratina, Cumplen funciones Agentes desnaturalizantes: colágeno y regulatorias y enzimáticas. → Polaridad del disolvente. elastina. Ferritina, glutamina sintetasa. → Fuerza iónica. → pH. PPT 5: ENZIMAS → Temperatura: Aumenta la Tº y también las Es una proteína, por lo tanto, está formada por vibraciones moleculares, aminoácidos. → rompiendo puentes de hidrógeno. Su función es catalizar procesos bioquímicos. → Detergentes: Alteran interacciones hidrofóbicas. Posee un alto grado de especificidad, tanto en → Iones metálicos pesados: Pueden interaccionar sustrato como en productos. con grupos -SH formando sales insolubles (puentes No modifican la Keq de las reacciones. disulfuros). Disminuye la energía de activación. → Alcoholes: Deshidratación. Hacen que la reacción sea instantánea o casi instantánea. Clasificación según tipo de reacción que catalizan: Oxidorreductasas Transferencia de electrones (iones hidruro o átomos de H). Transferasas Reacciones de transferencia de grupos. Hidrolasas Reacciones de hidrólisis (transferencia de grupos funcionales al agua). Liasas Adiciones de grupos a dobles enlaces o formación de dobles enlaces por remoción de grupos. Isomerasas Transferencia de grupos entre moléculas para dar lugar a formas isoméricas. Ligasas Formación de enlaces C-C, C-S, C- O y C-N por reacciones de condensación acopladas al clivaje de ATP. Características: Son eficientes: aumentan mucho la velocidad de la reacción, disminuyendo la energía de activación. Son selectivas a sustratos. No se consumen ni se alteran en las reacciones. No modifican la Keq. Trabajan a condiciones determinadas de pH, Tº y presión. Su actividad puede ser regulada. Actúan sobre un sustrato formando un complejo enzima-sustrato, se unen en un lugar específico, llamado sitio activo. Especificas eficientes reguladas y sitio activo Las enzimas interaccionan con un sustrato mediante un sitio activo. Las fuerzas que estabilizan la interacción son las mismas presentes en las estructuras 2º y 3º de las proteínas. Aminoácidos de fijación: Unen la enzima con el sustrato. Aminoácidos catalizadores: Son los que llevan a cabo la actividad catalítica.  Regulación alostérica: Una molécula que se une a Catálisis enzimática: Durante el proceso la enzima va la enzima en un lugar distinto al sitio activo, convirtiendo sustrato en aumentando o disminuyendo su actividad. producto. → Positivo: Favorece la unión del sustrato. → Negativo: Retrasa la unión del sustrato. Modificación covalente: HORMONAS, A la enzima se le une algo y genera enlaces covalentes (comparte e-), regulado por las hormonas. → Fosforilación: Agregar un grupo fosfato. → Desfosforilación: Sacar el grupo fosfato. Algunas enzimas necesitan acompañantes no Modelo de llave cerradura: No cambia la forma de proteicos para poder activar la enzima. la enzima. Cofactores: Inorgánicos, Mg+2, Mn+2, Fe+2, Modelo de ajuste inducido: Al unirse el sustrato la Cobre, selenio. enzima se ajusta, realiza un cambio Coenzimas: Vitaminas, B3, B2, B1, B6. conformacional, para lograr interaccionar con el Apoenzima: Inactiva, no tiene su cofactor. sustrato. Holoenzima: Activa, tiene su cofactor. Especificas reguladas eficientes Cinética enzimática: Es la que estudia la velocidad de acción de la enzima. Son altamente eficientes. Las enzimas bajan la energía de activación Ecuación de Michaelis Menten formando un complejo enzima-sustrato, Km: Concentración de sustrato necesaria para llegar a permitiendo la formación de productos en menor la mitad de la velocidad máxima (para que funcione tiempo. más eficiente). No pueden alterar el equilibrio. Baja Km, mayor afinidad: Necesita poco sustrato Las enzimas disminuyen la energía de activación. para que la enzima catalice la reacción. Esto permite obtener el producto en menos tiempo. Mayor Km, menor afinidad: Necesita gran cantidad de sustrato para que la enzima catalice la reacción. V máx: Velocidad que alcanza la enzima cuando todos sus sitios activos se encuentran ocupados con sustrato. S: Concentración de sustrato. Velocidad de reacción o actividad enzimática: Es el número de moléculas de sustrato convertidas en producto por unidad de tiempo. Mayor concentración de sustrato, mayor velocidad, hasta Mecanismos de Regulación: que se satura (Velocidad máxima). Compartimentación: La localización de la enzima A concentraciones de sustrato suficientemente va relacionada con la vía que está comprometida elevadas, los centros catalíticos están ocupados con esa enzima. por él, y por lo tanto, la velocidad de reacción Cantidad de enzima: Para la regulación. alcanza un máximo. Concentración de sustrato: A medida que aumenta la concentración de sustrato, la velocidad de formación del producto aumenta hasta cuando se ocupen todos los sitios activos (saturación de la enzima), regula alostericamente a la enzima. Inhibición reversible por productos: El producto va a inhibir la enzima, para que deje de sintetizar producto (retro inhibición negativa).  Representación gráfica Lineweaver y Burk de sustrato). Km aumenta, - afinidad y no afecta la Se toma el inverso en ambos miembros de la ecuación Vmax. de Michaelis. Inhibidor reversible no competitivo: Se une a un sitio activo diferente, no impide la fijación del sustrato, pero si la acción catalítica. Isoenzimas Son enzimas que pueden ser distintas en forma, en orden de secuencia, pero catalizan la misma reacción. Hexoquinasa: Fosforila glucosa, manosa, fructosa. Alta afinidad, baja Km, localizada en todos los tejidos. Glucoquinasa: Fosforilación específica de la glucosa. Baja afinidad, alta Km, localizada en el páncreas e hígado. Ck: Si sucede algo esta enzima se va a ir a la Factores que afectan la velocidad de catálisis sangre, para reaccionar. Modulación alostérica. CK1: Cáncer cerebral e infarto pulmonar. Concentración de sustrato y enzima. CK2: Infarto al miocardio cuando esta alta en la Activación por proteólisis: Se les cortan los sangre. extremos para poder activarla. CK3: Distrofia muscular. Modificación covalente: Puede estar la enzima fosforilada o des fosforilada. pH: Dependiendo de este su carga puede variar (todos tienen un pH óptimo), a mayor pH la enzima se desnaturaliza. Temperatura: + temperatura + velocidad, pero si aumenta mucho se desnaturaliza (existe una temperatura óptima). Presencia de inhibidores: Disminuyen la act. enzimática, según donde actúan se clasifican en: Inhibidor irreversible: Reaccionan con grupos químicos y modifican la enzima covalentemente, alteran la conformación tridimensional del sitio activo (DFP - acetilcolinesterasa). Inhibidor reversible competitivo: Se unen de forma reversible a la enzima, el sustrato y el inhibidor compiten por el sitio activo (aumenta la concentración  PPT 6: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Monosacáridos importantes Catabolismo de carbohidratos (lisis, oxidación y en α-glucosa Es la fuente primaria de síntesis productos hay moléculas energéticas): de energía. Glicólisis: Glucosa -----> 2 piruvato (aeróbico y Forma parte de los polímeros anaeróbico que depende de O2) +2ATP +2NADH estructurales como la celulosa. (CTE-). De almacenamiento como Glucogenólisis: Glucógeno -----> glucosa 1 P -----> almidón y glucógeno. glucosa sanguínea. β- galactosa Se encuentra en células Fermentación láctica (anaeróbica del piruvato): vegetales. Glucosa -----> 2 Lactato + 2 ATP. Galactosa + glucosa = lactosa. Vía de las pentosas fosfato (ribosa y desoxir): En el hígado se convierte en Glucosa 6P -----> Pentosas fosfato + NADPH. glucosa. Forma parte de glucolípidos y Anabolismo de carbohidratos: glucoproteínas en las Gluconeogénesis: Intermediarios Ciclo de Krebs, membranas. piruvato -----> glucosa Fructosa Levulosa. Se metaboliza y almacena en el Glucogenogénesis: Glucosa 6P -----> glucosa 1P ---- hígado como glucógeno. -> Glucógeno Forma parte de la sacarosa. Posee mayor poder endulzante Etapas de carbohidratos: que la glucosa. Macromoléculas complejas (almidón): Precursores Ribosa Forma parte de las moléculas de más simples (glucosa). ARN y ATP. Inter conversión de monómeros y compuestos Desoxirribosa Forma parte del ADN. orgánicos más sencillos: glucosa —-> piruvato — >acetilCoA. Disacáridos Degradación de intermediarios metabólicos Sacarosa (glucosa + fructosa). sencillos —> CO2, H2O. Lactosa (galactosa + glucosa). Maltosa (glucosa + glucosa). Importancia: → Mayor fuente de energía del organismo. Polisacáridos → Participan en el aporte de fibra a la dieta Unidos por enlaces glucosídicos. (mantienen el microbiota). Funciones de almacenamiento de energía y → Cumplen funciones estructurales y de protección. estructural. → Participan en la lubricación de uniones Glucógeno. esqueléticas. Almidón. → Reconocimiento y adhesión de algunas células. Celulosa. → Formación de moléculas complejas: glicolípidos, glicoproteínas, ácidos nucleicos, Digestión y absorción: glicoesfingolípidos. 1) La digestión comienza en la boca con la enzima amilasa salival que degrada el almidón. 2) Pasa por el esófago y luego en el estómago la amilasa salival es inactivada por pH. 3) Continúa en el intestino delgado con ayuda de la amilasa pancreática, además se libera la sacarasa, maltasa, lactasa. 4) Luego pasan por la vena porta y se almacenan en el hígado, los carbohidratos pueden ser destinados por el hematocito a diferentes órganos: cerebro, eritrocitos, plaquetas, leucocitos y músculo, tejido adiposo y riñones.  PPT 7: METABOLISMO DE CH (GLICÓLISIS) Vía catabólica (degradación). Ocurre en el citosol en todas las células. Glucosa se oxida generando 2 piruvatos. Proporciona energía y otros productos intermedios para otras vías (única fuente de energía). Tiene 10 reacciones, por lo que tiene 10 enzimas específicas, dentro de ellas 3 son regulables e irreversibles. Entrada de glucosa a la célula Primera reacción: Hexoquinasas o glucoquinasa (hígado o páncreas). Difusión facilitada: GLUTS Tercera reacción: Fosfofructoquinasa 1 o PFK1. (generalmente el 1) es un tipo Décima reacción: Piruvato quinasa. de transporte a favor de gradiente de concentración y Productos principales: requiere de una proteína → 2 piruvatos. transportadora, se utiliza → 2 ATP. cuando hay mayor → 2 NADH concentración de glucosa Es activa por la insulina a la e inhibida por el fuera de la célula. glucagón. ATP: Energía para que se realicen diversas Cotransportador de sodio/glucosa: SGLT reacciones. mecanismo de transporte cuando existe una mayor NADH: Agente reductor activando la cadena concentración de glucosa dentro de la célula, es transportadora de electrones, para obtener ATP en contra el gradiente y requiere energía, el sodio la fosforilación oxidativa. ingresa y le da la energía a la glucosa para poder Piruvatos: Pueden tomar la vía aeróbica o entrar. Luego se fosforila en el carbono 6, para anaeróbica. evitar que salga, ya que los GLUTS no sacan especies fosforiladas y para mantener un gradiente, asi poder meter más glucosa a la célula. Etapas Esta glucosa 6P puede tomar 4 destinos dentro de la Son 10 reacciones sucesivos y se divide en 2. célula: Síntesis de polímeros (estructural o Fase preparatoria: glicoproteínas). Utiliza 2 ATP. Almacenamiento: Glucógeno (hígado y DG + musculo). Las reacciones 1 y 3 son regulables, el ATP se Oxidación vía glicolisis (2 piruvato). hidroliza, en cada una de estas reacciones se Oxidación vía de pentosas fosfatos (ribosa 5 utiliza un ATP. fosfato). Se van a generar 2 moléculas de gliceraldehido 3- fosfato. Fase de obtención de energía: Hexoquinasa: Forma 4 ATP (neto son 2) y 2 NADH y es de la 6 a la 10. Fosforila D-Glucosa, D-Manosa y D-Fructosa. Alta afinidad, por lo tanto, baja Km=0,1 mM. Síntesis de ATP 3) FOSFOFRUCTOQUINASA I o PFK 1 Fosforilación a nivel de sustrato: Formación de ATP Sustrato: Ructosa 6-fosfato. mediante una transferencia de un grupo fosfato al Controla la velocidad. ADP, no requiere oxígeno (etapa 7 y 10). La enzima Regulador alostérico: Fructosa 2,6 difosfato y alto que cataliza la reacción es una quinasa o kinasa. nivel de ATP. Fosforilación oxidativa: Requiere oxígeno y es el La PFK1 le agrega otro fosfato al carbono, este mecanismo más importante para la síntesis de fosfato es obtenido de la hidrólisis del ATP. ATP, implica la oxidación de NADH y FADH2 Producto: Es la fructosa 1,6-difosfato. mediante la cadena transportadora de electrones. Esta se regula de dos formas: Pasos regulatorios importantes A. Según los niveles de energía: Si hay mucho ATP la 1) HEXOQUINASA O GLUCOQUINASA enzima no va a querer tanto por lo tanto se va a inhibir La hexoquinasa toma la glucosa con la cual tiene (alostéricamente por ATP) y si hay mucho AMP se gran afinidad con poquita puede colocarle el activa. Si hay poco ATP se necesita más por lo que será fosfato que lo saca de la hidrólisis del ATP y realiza un activador alostérico de ATP. la transferencia del grupo fosfato y lo coloca en el B. Molécula llamada fructosa 2,6-difosfato que no es carbono 6 de la glucosa, obteniendo glucosa 6- parte del glicólisis y es un potente activador de la PFK1, fosfato. esta es aumentada cuando mucha insulina (dieta rica Tiene una baja Km, ya que funciona con pocas en carbohidratos). concentraciones. Puede inhibir alostéricamente por su producto. 10) PIUVATO QUINASA: Activador: Hormona insulina. Sustrato: Fosfoenolpiruvato. La enzima es más activa cuando la glicemia está Producto: Piruvato y ganancia de 1 piruvato. baja. Al comienzo tenía un fosfato que fue extraído y se une al NADH y se forma ATP. Esta es inhibida EJEMPLO DE ISOENZIMAS alostéricamente cuando hay mucho ATP (ya que Glucoquinasa: eso forma). Es específica para la D-Glucosa. Baja afinidad, por lo tanto, alta Km=10 Mm. FUNCIÓN DE LA GLICOLISIS En el hígado se conoce como glucoquinasa, es Generar moléculas de alta energía: ATP y NADH. activada por altas concentraciones de glucosa Generar piruvato, el que puede ser oxidado en y por la insulina, es una enzima de baja otros procesos posteriores (CK y generar ATP y afinidad (es decir tiene una alta Km=10mM). NADH-FADH2). Es un enzima que se activa con una comida Generar a partir del piruvato otras moléculas rica en CH, evitando una hiperglicemia. intermediarias de 3 y 6 átomos de carbono que se  pueden utilizar en otros procesos celulares Para que ocurra la reacción se requiere de la (síntesis de aa). coenzima NADH (1 por cada piruvato). Productos finales: 2 lactados y 2 ATP. El lactato se va a la sangre, llega al hígado y realiza gluconeogénesis, donde la glucosa sale del hígado PIRUVATO PUEDE TOMAR 2 VÍAS hacia el músculo en forma de glicolisis Vía aeróbica: Piruvato entra en la mitocondria y se generando 2 ATP y NADH. descarboxila, generando Acetil CoA y continuar con A nivel muscular, se realiza glicolisis con la glucosa la respiración para obtener ATP (dependiendo de la generando 2 piruvato, 2 ATP, 2 NADH, pero al darse concentración de oxígeno disponible o si hay cuenta de qué hay poco O2, se transforma el mitocondrias). piruvato en lactato y se repite el ciclo para generar Vía anaeróbica o fermentación láctica: El piruvato 2 ATP de ganancia. se transforma en lactato ocupando NADH (nivel muscular), y este sigue otras vías como ciclo de cori para proveer de energía al músculo. Cuando no hay mitocondria o muy poco O2. Existe fermentación homoláctica o alcohólica. Ciclo de Cori: Se produce en el hígado y musculo en condiciones de hipoxia (se intercambia lactato y glucosa). Su objetivo es mantener la producción de ATP por glucolisis en el musculo (ejercicio). Fermentación alcohólica Producto es el etanol, CO2, ya qué hay liberación de carbono. Fermentación homoláctica Es la que hacemos nosotros. Ocurre en: Células que no tienen mitocondrias (glóbulos rojos) y células musculares donde no hay suficiente O2. Actúa la enzima Láctico deshidrogenasa (cataliza). Sustrato: Piruvato. Producto: Lactato.  CERTAMEN 2 ¿Cómo se regula? Complejo piruvato deshidrogenada, actúa por RA. PPT 8: DESCARBOXILACIÓN DEL PIRUVATO Y CICLO Regulación alostérica: Se activa cuando hay mucho DE KBRES AMP, CoA y NAD. Se inhibe cuando hay mucho ATP, acetilCoA y NADH. Respiración aerobia de la glucosa: Piruvato + NAD+ + CoA = Acetil-CoA + NADH + H+ + La respiración es el proceso catabólico en el que CO2. se oxida totalmente la glucosa. El aceptor final de electrones es una molécula inorgánica, que en el caso de la respiración aerobia es el oxígeno. Etapas sucesivas: Glucólisis, descarboxilación oxidativa del piruvato, ciclo de Krebs, CTE y fosforilación oxidativa. Descarboxilación oxidativa del piruvato (Piruvato a AcetilCoA) Compartimento: Matriz mitocondrial. Ciclo de Krebs El piruvato procedente de glucolisis pasa del Ruta metabólica cíclica de reacciones químicas, citosol hacia la matriz mitocondrial. que forman parte de la respiración celular en todas Se produce una descarboxilación oxidativa, donde las células aerobias, utilizan oxígeno. pierde una molécula de CO2 y se oxida formando En aeróbicos, es parte de la vía catabólica que ácido acético. realiza la oxidación de AG y aminoácidos hasta El ácido acético es transferido a una molécula de producir CO2 y agua. coenzima A, formando acetil Co A. Proporciona precursores para biomoléculas como Los electrones liberados son recogidos por el ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía NAD+, que se reduce a NADH (catabólica). anfibólica (catabólica y anabólica). En condiciones aerobias, el piruvato ingresa a la matriz mitocondrial y es convertido a acetil- Coenzima A (AcCoA). COENZIMA A Formada por un grupo adenina, una ribosa, ácido Este ciclo es la ruta final de la oxidación del piruvato, AG y cadenas de carbono de aa. pantoténico (B5) y un grupo sulfidrilo o tiol (-SH) (es nucleótido). 2 átomos de carbono del acetil CoA se oxidan totalmente formando 2 moléculas de CO2. RESUMEN: Complejo Piruvato Deshidrogenasa (PDH). LA PDH actúa en 5 pasos y requiere de coenzimas. LA PDH requiere 5 coenzimas: TTP (pirofosfato de tiamina (B1), lipoato, CoA, NAD+ y FAD. Déficit de Vitamina B1: Beriberi, síndrome de Wernicke. Por cada vuelta se generan (1 AcetilCoA): 3 moléculas de NADH. 1 molécula de FADH2. 1 molécula de ATP. 2 moléculas de CO2. La rapidez depende de la energía que tiene la célula.  4 A CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA Se regula de forma alostérica, activada por (ADP) y inhibida por (succinilCoS y NADH). Regulación de enzimas (retroalimentación negativa): Las 3 son inhibidas por concentraciones de ATP o NADH. Ingesta de azúcar, lípidos y proteínas (1). Glucosa, AG y aa se convierten en AcetilCoA (2). Pasan al ciclo de Krebs (producción NADH y FADH2) (3). ENZIMAS REGULABLES: Citrato sintasa, isocitrato Pasan a la CTE y síntesis de ATP (4). deshidrogenasa y a-cetoglutarato deshidrogenasa. Todo lo anterior era CATABÓLICA, que genera 3NADH, 1 FADH y 1 GPT. ANABÓLICA Provee intermediarios como citrato (colesterol y AG), a- 1 CITRATO SINTASA cetoglutarato (aa), succinilCoA (grupos hemo) y Ocurre por regulación alostérica, activada por (ADP) e oxalacetato. inhibida por (succinilCoA, NADH, citrato y ATP). AcetilCoA con Oxalacetato forma Citrato. 3 ISOCITRATO DESHIDROGENASA Con la oxidación del grupo OH del isocitrato, se forma un intermediario que se descarboxila y forma a- cetoglutarato. Se regula de forma alostérica, activada por (ADP y NAD) e inhibida por (ATP). PPT 9: CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES Y Tiene componentes como: Coenzima Q, FOSFORILACIÓN OXIDATIVA citocromos, proteínas Fe-S y unidas a Cu. ¿Dónde ocurren?: En la mitocondria por transportadores de electrones RESUMEN CTE: (complejos) para que ocurran reacciones de Complejo 1: Capta electrones de NADH y los oxidorreducción. transfiere al espacio intermembrana. Membrana externa: Permeable a iones y moléculas Complejo 2: Oxida FADH, libera electrones y la pequeñas (porinas). ubiquinona los transporta al complejo 3. Membrana interna: Impermeable a casi todos los Complejo 3: Obtiene los electrones y ocurren iones. Se pliega en crestas. Contiene los reacciones redox. componentes de la CTE y FO Complejo 4: Capta 4 electrones del citocromo C y (ATP sintasa). transfiere oxígeno para producir 2 moléculas de Matriz: Ciclo de Krebs y agua en matriz. oxidación de los ácidos grasos. Se encuentran Cadena transportadora de electrones además ADN, ribosomas, y Cadena organizada de proteínas y coenzimas que tARN mitocondriales. traspasan electrones de manera secuencial al aceptor final O2. ¿Cómo comienza el proceso?: Cada uno de los componentes existe en al menos Existen dos fuentes de obtención de ATP: 2 estados de oxidación y cada uno de ellos es Transferencia de grupos fosfatos y fosforilación sucesivamente reducido y oxidado en el proceso oxidativa (fuente más importante de ATP en aerobios). de traspaso de electrones. En el proceso de traspaso de electrones se genera una gradiente de protones que genera finalmente la síntesis de ATP. Objetivos: → Aumentar la concentración de iones hidrógeno en el espacio intermembrana. → Activar la FO, a cargo de la ATP sintetasa. → Proveer la energía que permita la generación de ATP a partir de ADP. → La energía sobrante se pierde en forma de calor. En la Glicólisis se obtiene como producto 2 piruvatos, que se van a seguir oxidando en la descarboxilación oxidativa del piruvato. Entra a la matriz mitocondrial y se convierte en acetil, se le añade la Coenzima A. Se ocupan los agentes reductores obtenidos de COENZIMA Q (UBIQUINONA) estas vías (NADH Y FADH2) que son derivados de Molécula hidrofóbica que difunde libremente por la la vitamina B3 y B2. membrana (unida por larga cadena) y es capaz de Se van a activar la CTE, la cual va a dar la energía transportar 1 o 2 electrones. Además, transporta para poder sintetizar ATP en la fosforilación electrones desde el complejo I o II hacia el complejo III. oxidativa (Delta G +30).  COMPONENTES El Complejo I: NADH deshidrogenasa acepta los electrones del NADH y los cede a la coenzima Q. El coenzima Q: Recibe los electrones del complejo I y del complejo II. Complejo II: Recibe los electrones del FADH2 y los cede a la coenzima Q. La coenzima Q pasa los electrones al complejo III al citocromo c y al complejo IV, generándose agua, oxígeno y protones (H+). Finalidad: Los electrones son transportados a través de 4 complejos proteicos, a partir de ellos se Tiene 2 subunidades: forma agua. F1 (matriz mitocondrial): Subunidad catalítica, va a aumentar la velocidad de la reacción, sintetiza ATP. F0 (membrana interna): Complejo de proteínas integrales de membrana que median transporte de protones (H+), ingreso espacio intermembrana a la matriz. ADP + Pi ATP F1 3 H+ matriz Fo Espacio Intermembrana Fosforilación oxidativa Para que ocurran se necesitan las “TRASLOCASAS” ADP + Fosfato = ATP. Porque la membrana interna no es permeable y el Al pasar los electrones por la CTE, se transportan ATP con fosfato no pueden pasar. los protones desde la Matriz hacia el espacio Adenina nucleótido translocasa (ADP) y fosfato intermembrana, se crea un potencial eléctrico y un translocasa (H2PO4-). gradiente de protones (∆pH). Mecanismo de transporte. Los protones pasan desde el espacio Traslocasa nucleótido va a permitir la entrada de intermembrana hacia la matriz a favor de un ADP a la matriz mitocondrial y que salga el ATP. gradiente de protones gracias a CTE (ATP sintasa). Traslocasa fosfato va a permitir la entrada de La energía que se libera en el transporte fosfato a la matriz (si existe un inhibidor no existirá electrónico (exergónico) y la síntesis de ATP el fosfato para la síntesis de ATP). (endergónico) se acoplan por la fuerza protón motriz creada por la cte. INHIBIDORES: Se necesita formar agua para mantener el Existen moléculas que se pueden unir a componentes gradiente de protones. de la CTE o ATP sintasa inhibiéndola. TEORÍA QUIMIOSMÓTICA Los protones difunden desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. El transporte de electrones conduce a la salida de H+ hacia el espacio intermembrana lo que crea un gradiente electroquímico. ATP Sintasa: Síntesis de ATP. ADP + Pi → ATP. Reacción endergónica (delta G+). DESACOPLANTES: PPT 10: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Interrumpen el acoplamiento entre CTE y FO. (GLUCOGENOGÉNESIS Y GLUCOGENÓLISIS) Químicos: Generan desacoplamiento sin alterar la Destinos metabólicos de la glucosa: estructura de la membrana mitocondrial. DNP y FCCP son ácidos débiles hidrofóbicos, pueden pasar a la matriz y aumentar la síntesis de H +, por lo que no habrá un gradiente. Naturales: Termogénica, que actúa como un canal en la membrana mitocondrial interna que controla la permeabilidad de la membrana a los H+. Glucógeno: En cel animales, las moléculas de glucosa son almacenadas en gránulos como depósitos y Rendimiento y producción de ATP: cumple funciones en hígado y músculo (polisacárido Por cada NADH que ingresa a la CTE se producen ramificado en 1,4 y 1,6). 3 ATP. Músculo: Requerimientos energéticos (hay más Por cada FADH que ingresa a la CTE se producen 2 glucógeno). ATP. Hígado: Mantener niveles de glucosa sanguínea. 2 de los NADH son formados en el citoplasma Gluconeogénesis: Síntesis de moléculas de durante glicólisis, para ser transportados a la glucógeno, usando restos de glucosa UDP-glucosa matriz mitocondrial y ser oxidado por la CTE, tienen (crea enlaces, insulina). que pasar por medio de transporte activo al interior Glucogenólisis: Degradación de moléculas de de la mitocondria y se gasta 1 ATP por NADH. glucógeno (rompe enlaces, glucagón). El balance final resulta en 36 ATP por glucosa y no 38 ATP. Los niveles de glucemia y glucógeno hepático suben después de cada comida (el depósito de glucógeno dura más porque no hay actividad física). Los niveles de glucógeno muscular varían según intensidad del ejercicio (depende de lo que comemos). Comparación glucógeno hepático vs muscular:  Glucogenogénesis Glucogenólisis Durante el proceso de síntesis de glucógeno se Degradación de glucógeno a glucosa disponible requiere de 3 enzimas: metabólicamente (GLU6P), con lugar en el citosol y usa UDP-glucosa pirofosforilasa (intermediario para 3 enzimas. unir la glucosa) forma a UDP-Glucosa (actúa como Glucógeno fosforilasa rompe enlaces 1,4. donador de moléculas de glucosa). Enzima desramificante rompe los enlaces 1,6. Glucógeno sintasa (regula el proceso) forma Fosfoglucomutasa G1P a G6P (gracias a mutasa). enlaces 1,4. Obtendremos glucosa + glucosa 1fosfato y luego Enzima ramificante forma enlaces 1,6. actúa la fosfoglucomutasa para obtener G6P. Se adiciona glucosa en el extremo de la molécula No usa energía (catabólica) porque se activa (enlace 1,4). primero (baja glicemia). Cebador: Cantidad min de glucógeno necesario que permite unión de más monómeros (anabólico). Interconversión de la glucosa 1 fosfato: Se transforma en glucosa 6 fosfato por enzima Biosíntesis de glucógeno: fosfoglucomutasa (músculo e hígado) que se puede usar en glicólisis. En el hígado, la glucosa 1 fosfato se transforma G6P, por enzima fosfoglucomutasa y luego en glucosa gracias a glucosa 6 fosfatasa que va de la sangre a otros tejidos (solo ocurre aquí porque el musculo no tiene glucosa 6 fosfatasa). REGULACIÓN GLUCOGENÓLISIS REGULACIÓN GLUCOGENOGÉNESIS Muscular: El glucógeno del musc estriado debe Se regula la glucógeno sintasa mediante modificación suministrar glucosa para que sea degradada y se covalente (fosforilación y desfosforilación). pueda obtener ATP mediante glicólisis para Alostérica: actividad muscular (es energía para el propio musculo porque no tiene Glu-6-P activa glucógeno sintasa (sustrato). glucosa 6 fosfatasa). Glucógeno inhibe glucógeno sintasa (producto). Hepática: El glucógeno Modificación covalente: hepático es fuente de glucosa Fosforilación/desfosforilación de glucógeno para tejidos extrahepáticos sintasa (hormonas). (solo quiere subir glucosa y Regulación hormonal: cuando hay baja glucosa Insulina (+): Hepatocitos y células musculares activa la glucogenólisis). (promueve la desfosforilación). Glucagón (-): Hepatocitos. Adrenalina (-): Células musculares. Alostérica de glucógeno fosforilasa: Poca AMP (energía), se activa. Las últimas 2, cuando el glucógeno sintasa esta Poco ATP, se inhibe. fosforilada es poco activada y desfosforilada es muy Mucha GLU6P, se inhibe. activa. Modificación covalente: Fosforilación (activa), adrenalina y glucagón. Desfosforilación (inactiva), insulina. Hormonal: Insulina (-): Hepatocitos y células musculares. Glucagón (+): Hepatocitos. Adrenalina (+): Células musculares y hepáticas.  Enfermedad de VON GIERKE Incapacidad de liberar glucosa al torrente sanguíneo a partir de glucosa-6-P. Déficit de G6fosfatasa (afecta al hígado porque no se transforma a glucosa y afecta las 2 vías). Manifestación hepática. Hipoglicemia severa durante el ayuno. Aumento de glucólisis hepática. Acidemia severa (cuerpos cetónicos). Enfermedad de MC ARDLE Ausencia de fosforilasa muscular (glucógeno Regulación nivel de glucosa sanguínea por insulina y fosforilasa y no hay reserva porque no rompe e. glucagón: 1,4). No se moviliza el glucógeno como consecuencia del ejercicio. Sufren calambres e imposibilidad de hacer ejercicio. Sin aumento de lactato sérico (glicolisis anaeróbica necesita glucosa 6 fosfato) después de esfuerzo muscular. Daño muscular (distrofia) por metab inadecuado. Aumento de marcadores de lesión muscular (CPK, aldolasa y mioglobina). Enfermedad HERS Ausencia de fosforilasa hepática (romper enlaces 1,4). No se moviliza el glucógeno hepático. GLUCAGÓN: Hiperglicemiante (activa La hipoglucemia moderada, compensada por glucogenólisis y gluconeogénesis). gluconeogénesis. INSULINA: Hipoglicemiante que actúa por GLUTS Enfermedad de CORI en la membrana (inhibe glucogenólisis y gluconeogénesis). Ausencia de enzima desramificante (solo corta 1,4) amilo alfa 1,6 glucosidasa. PRINCIPALES ENFERMEDADES RELACIONADAS AL El glucógeno se degradar parcialmente por METABOLISMO DEL GLUCÓGENO glucógeno fosforilasa. Enf genéticas de herencia mendeliana (mutación Hipoglicemia leve y acumulación de glucógeno en el gen que codifica a la enzima). hepático. Se manifiestan en edad infantil. Definidas por la ausencia de una actividad metabólica,  CLASE 11: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Gluconeogénesis (VÍA PENTOSAS FOSFATO Y GLUCONEOGÉNESIS) Vía anabólica (necesita energía). Destinos de CH: Sintetiza glucosa a través de precursores no glucídicos (diferentes de CH). Necesidad de glucosa circulante. Muchos órganos sólo consumen glucosa: SN, médula renal, testículos y eritrocitos. Vía Pentosas fosfato Ocurre en el citosol. Oxidación de la glucosa para generar ribosa 5 fosfato y NADH. No consume ni genera ATP. Precursores Gluconeogénicos: Ribosa 5 fosfato: Síntesis de nucleótidos y ácidos Precursores (sustrato inicial) de 3 o 4 átomos de nucleicos (ARN y ADN). carbono. NADPH: Interviene en vías anabólicas, contiene 1. Glicerol. vitamina B3 y proporciona el poder reductor. 2. Aminoácidos. NADP+ forma oxidada y NADPH+ forma reducida. 3. Lactato: Se convierte en piruvato. 4. Piruvato. FASES: 5. Oxalacetato. Fase oxidativa (irreversible): Es la fase de 2 oxidaciones de glucosa 6-fosfato a Carac: ribulosa 5 fosfato. Se encarga de regular niveles de glucosa en la NADP lo reducen a NADPH y CO2. sangre. NADPH: Síntesis AG, protección contra el daño Genera moléculas de glucosa a partir de 2 sufrido en células por estrés oxidativo. piruvato. Eritrocitos: Prevención de lesiones oxidativas Consta de 11 reacciones (1 en la matriz, 9 en el porque mantiene glutatión (antioxidante). citoplasma y 1 en retículo endoplasmático). Tiene 3 o 4 reacciones irreversibles. Fase no oxidativa: Se requieren 2 piruvatos, 4 ATP, 2 GTP y 2 NADH No hay cortes de carbono. para obtener 1 glucosa. Se sintetizan azúcares, pentosa-fosfato (ribosa) y 7 de las 11 reacciones son inversas a la glucólisis. otros monosacáridos-fosfato. Secuencia de reacciones que permiten cambiar los azúcares C3, C4, C5, C6 y C7 para formar gliceraldehído-3-fosfato y fructosa-6-fosfato. Gliceraldehido 3P: Glicólisis. Ribosa 5P: ADN y ARN. Fructosa 6P: Glicólisis. ¿Células que se encuentran muy activas en fase no oxidativa?: Alta proliferación y actividad metabólica. ADN, ARN, ATP, NADH, FADH2 y Coenzima A. Regulación: Alanina y aa: 1. Conversión de piruvato a oxalacetato (sale de la Alanina: Se desamina, se le saca el grupo amino y mitocondria hacia citosol) y de este a se transforma en un piruvato. fosfoenolpruvato. Transmisión del piruvato - Piruvato: Derivado 2. Conversión de fructosa 1,6 bifosfato a fructosa 6- desde glicólisis o degradación de aa. fosfato (citosol). Ciclo alanina-glucosa: El músculo aporta con 3. Conversión de glucosa 6-fosfato a glucosa. alanina, se va al hígado y puede transformarse en piruvato y glucosa, y puede ir al músculo (glicólisis). Una vez sintetizada la glucosa es transportada por vesículas hacia la membrana para que pueda ser Regulación hormonal de la Gluconeogénesis y liberada a la sangre. Glicolisis: Estas reacciones reciben el nombre de reacciones de Glucagón y cortisol: Activa la gluconeogénesis y by-pass o de rodeo (reacción opuesta a lo regulable en reprime a las enzimas glucolíticas. glicólisis). Insulina: Inhibe a la gluconeogénesis y reprime RESUMEN enzimas glicolíticas. GLUCONEOGÉNESIS: Glucagón activa e Insulina inhibe. GLICÓLISIS: Glucagón inhibe e insulina activa. Precursores de la gluconeogénesis Lactato: Se puede obtener del músculo en forma anaeróbica, va a generar lactato, se va a ir al hígado, transformándose en piruvato para la gluconeogénesis. También se puede generar de los glóbulos rojos, ya que no tiene mitocondria y tiene que hacer glicolisis. Glicerol: Se obtiene de la lipolisis de ácidos grasos que viajan por la sangre hacia tejidos en donde se puedan oxidar para generar ATP y el glicerol se puede ir al hígado, actuando como propulsor de la gluconeogénesis.  PPT 12: METABOLISMO DE LÍPIDOS Roles de los ácidos grasos Serie de compuestos que se caracterizan por Estructura: Glucolípidos, fosfolípidos. insolubles en agua (CHO). Segundos mensajeros: Diacilglicerol (DAG). Ácidos grasos: Fuente de energía. Energéticas: Constituyen la mayor reserva Fosfolípidos y esteroles: Componente estructural energética en los microorganismos (se oxida y de membrana biológica. forma AcetilCoA y luego NADH y FADH). Otros: Coenzimas, transportador de electrones, unión de membranas, agentes emulsificantes en FUNCIÓN ENERGÉTICA tracto digestivo, hormonas y mensajeros. La oxidación ocurre dentro de la matriz mitocondrial. FUNCIONES: La oxidación de las largas cadenas de AG hasta Fuente de almacenamiento de energía (tg). acetil CoA es una vía esencial para la obtención de Componentes estructurales de membranas energía en algunos organismos y tejidos. (fosfolípidos y colesterol). Los AG proveen más del doble de energía que los Fuentes de ácidos grasos esenciales (omega 3 y 6). carbohidratos. Fuente de vitaminas liposolubles (A, C, K). Formación de hormonas (colesterol, tsh y cortisol). Pigmentos y mensajes intracelulares. Ácidos grasos Formados por una cadena hidrocarbonada con un grupo carboxilo en un extremo. Tienen solo dos O2. Existen los saturados e insaturados, según la presencia o ausencia de doble enlaces. Los dobles enlaces causan cambios en la dirección de la cadena. Triglicéridos o grasas neutras En las células los encontramos asociados al Son una forma de almacenamiento de energía en glicerol. adipocitos. Consta de 1 molécula de glicerol y 3 ácidos grasos (enlace éster). Forma más abundante es TG. TG: Enlace éster, apolar, insolubles a H20, reserva SATURADOS energética más abundante. Todos sus átomos de carbono están saturados de Lipogénesis: Síntesis de triglicéridos (los rompe hidrógeno, tiene enlaces simples, son estructuras para formar AG y glicerol). sólidas a t° ambiente (grasa origen animal). Lipolisis: Degradación de triglicéridos. CH3 -(CH2 )N -COOH La insulina promueve la lipogénesis (síntesis). Glucagón promueve la lipólisis (degradación). Fosfolípidos C-H-O-N-F y son anfipáticos. Presentes en membranas biológicas. INSATURADOS Varios dobles enlaces, lo que hace que la molécula de AG insaturados estructuras flexibles y se clasifican en mono y poliinsaturados.  Esteroides PPT 13: METABOLISMO DE LÍPIDOS PARTE II Formados por 4 anillos. Lipoproteínas: Las cadenas laterales establecen diferencias. Son complejos formados por proteínas y lípidos. Los esteroides más difundidos son el colesterol, Su función es transportar lípidos por el organismo las sales biliares (nos ayudan a emulsionar los a través de la circulación. lípidos de los alimentos para que puedan entrar Están formadas por un núcleo de lípidos apolares a las células), las hormonas sexuales y de la (colesterol esterificado y triglicéridos) rodeados de corteza suprarrenal. una capa externa polar que contiene apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre. DIGESTIÓN Y METABOLISMO DE LIPIDOS Son adquiridos por 3 fuentes: Dieta. Síntesis de AG (hígado). Reservas de AG en adipocitos. Gracias a los ácidos biliares(micelas) que lo hacen accesible a la lipasa pancreática. Hígado: Sal biliar emulsiona lípidos (elimina mucho colesterol y así pueden viajar por la bilis. Existen 4 tipos: PASOS Quilomicrones: Viaja del intestino al hígado. Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL): Del 1. Consumo lípidos por la dieta. En la cavidad bucal hígado al tejido periférico, reparten triglicéridos y se encuentra la lipasa salival que degrada se queda con el colesterol. triglicéridos (con actividad muy baja). Lipoproteínas de baja densidad (LDL): Cuando ya 2. En el estómago se genera la digestión de proteínas repartió la gran cantidad de triglicéridos. y en intestino delgado la digestión de lípidos (HCL Lipoproteínas de alta densidad (HDL). y pepsina), que deben ser emulsionados para poder ser digeridos y absorbidos en el intestino LDL: Colesterol “malo”, porque en exceso es malo y se delgado. relaciona con hipercolesterolemia. 3. Llego al intestino delgado y actúan las sales Es la que transporta colesterol y puede generar un biliares que emulsionan formando micelas. aumento en la sangre por: dieta, problema a los 4. Actúa la lipasa pancreática degradando los receptores o la proteína que se une al receptor. Si triglicéridos: monoacilglicerol y 2 ácidos grasos, aumenta en la sangre se puede oxidar, pegándose al para entrar al enterocito. endotelio de los vasos (placa de ateroma), la cual 5. Se vuelven a unir, formando triglicéridos. reduce el diámetro venoso, formando un coágulo, 6. Los triglicéridos, AG, colesterol son llevados por los desprendiendo y tapando, produciendo ACV. quilomicrones. 7. Quilomicrón sale del enterocito, se va a linfa y luego a la vena porta. 8. Llega al hígado, el cual los incorpora y distribuye mediante lipoproteínas. ¿Cómo utiliza el organismo los ácidos grasos en el metabolismo? Los AG, son oxidados y aportan energía. Los AG, son reesterificados y aportan en el almacenamiento de triglicéridos HDL: Colesterol “bueno”, se relaciona con la limpieza de colesterol en los vasos sanguíneos. 1. Del intestino viene el colesterol, para sacar todos los lípidos primero se van a la linfa. 2. Luego a la vía sanguínea por el quilomicrón. 3. Se convierte en quilomicrón remnants el cual se Lipólisis une a un receptor: quilomicrón R para que ocurra Vía catabólica (degradación). el proceso de endocitosis. DEF: Cuando las reservas de energía son bajas los 4. El hígado toma lo que trae el quilomicrón lípidos almacenados en el tejido graso son (colesterol, triglicéridos) y lo reparte en todo el movilizados. cuerpo a través de la VLDL. Se activa en situaciones de ayuno, ejercicio y 5. La lleva a todo el tejido periférico y se va a ir estrés. achicando, formándose la IDL. Activa el glucagón, adrenalina, noradrenalina, 6. Cuando ya repartió todo el triglicérido pasa a LDL. h.crecimiento o cortisol, por estimulación de la 7. Está LDL (tiene principalmente colesterol) se va a adenilciclasa (convierte ATP en cAMP). encargar de repartir al resto de las células, siempre Activa la quinasa A, la que activa por fosforilación que se una a su receptor. Si a la LDL le quedó a triacilglicerol lipasa. “encomienda”, la devuelve al hígado, en donde la Los carbonos de los ácidos grasos se catabolizan vuelve a formar en VLDL. para originar fragmentos de dos carbonos, en forma de acetil-coenzima A. Inhibe la insulina (promueve lipogénesis), al inhibir la liberación de AG a partir del tejido adiposo. PASOS: 1. Se genera una cascada de transducción de señales que van a activar el triglicérido lipasa. 2. Corta el triglicérido y va a liberal 3 ácidos grasos y 1 glicerol. 3. Los AG los vamos a llevar a su destino para ser oxidados y generar Acetil CoA. 4. Entra al ciclo de Krebs para generar NADH y FADH, que irán a la CTE para activar la FO. DISLIPIDEMIAS (Lípidos en sangre): 5. El glicerol puede ir al hígado para ser propulsor Colesterol total. para generar glucosa, la que va a salir para llegar Colesterol de alta densidad. a neurona y hacer glicolisis, generando energía. Colesterol de baja densidad. Triglicéridos. ATEROESCLEROSIS: Lesión de ateroma. Inhibidores de HMG CoA: Atrovastatina, lovastatina, Durante la lipólisis los lípidos se transforman en AG fluvastatina. (energía por oxidación) y glicerol (síntesis glucosa). Diana: HMG CoA reductasa. Mec acción: Inhibe la enzima Trasporte plasmático de lípidos: convertidora de colesterol. Los productos de la hidrólisis de los triacilgliceroles Eficiencia: Potentes, dosis 1/día. salen del adipocito por difusión pasiva y llegan al plasma sanguíneo, en donde los ácidos grasos se unen a la albúmina. Los AG se liberan de la albúmina y se captan por los PPT 14: METABOLISMO DE LÍPIDOS PARTE III tejidos mediante difusión pasiva. La mayor parte del Entrada de glicerol a glicólisis es por glicerol quinasa y glicerol liberado a la sangre es captado por células glicerol fosfato deshidrogenasa. hepáticas para participar en la gluconeogénesis. B oxidación AG degradados por remoción secuencial de 2 átomos de carbono. Ocurre en la mitocondria.