Guía Unidad 2 - Morfofisiología - Temas 11 AL 19 (nuevo) PDF

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lOMoARcPSD|52367587 GUIA Unidad 2 - Morfofisiologia - Temas 11 AL 19 (nuevo) Morfofisiologia guias de la UNEFM (Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda) Escanea para abrir en Studocu Studocu no está patrocinado ni avalado por ningún colegio o universidad. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 TEMA 11: INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO CONCEPTOS BÁSICOS Digestión ¿QUÉ ES EL METABOLISMO? Es el proceso mediante el cual los alimentos se Es el conjunto de procesos químicos y físicos que ocurren descomponen en moléculas más pequeñas y simples. Por en el cuerpo para convertir o usar energía. Es la de una ejemplo, transformar a los lípidos y proteínas en actividad celular altamente coordinada, en la que compuestos que se puedan absorber. intervienen multitudes de sistemas enzimáticos y en la Absorción cual se intercambia materia y energía con el Es el proceso por el cual las moléculas nutrientes medioambiente. (vitaminas, minerales, agua, entre otras) resultante es la digestión atraviesan las paredes del intestino delgado. FUNCIONES DEL METABOLISMO 1. Obtener energía utilizable por la célula. 2. Convertir nutrientes en componentes celulares. 3. Ensamblar esos componentes en macromoléculas propias de la célula. 4. Fabricar y degradar moléculas con funciones especiales. Etapas del metabolismo 1. Primera etapa: Las grandes moléculas se degradan en su monómero. Los polisacáridos dan monosacáridos de tipo de la glucosa; los FASES DEL METABOLISMO: 2. Absorción. lípidos dan glicerol, ácido graso y otras moléculas y las 1. Digestión. 3. Excreción. proteínas dan lugar a los aminoácidos. 2. Segunda etapa: Todo ese gran número de pequeñas moléculas formadas en la primera son degradadas a unas cuantas moléculas más sencillas que juegan un papel central en el metabolismo. La tendencia es converger hacia la molécula llamada acetil coenzima A (acetil CoA). 3. Tercera etapa: Se oxida la molécula de acetil CoA y se convierte en agua y dióxido de carbono. La mayor producción de ATP obtenida de los alimentos se genera en esta tercera etapa. Vínculos entre anabolismo y catabolismo Rutas metabólicas 1. Energético: Es una secuencia ordenada de reacciones en las que el El catabolismo genera la energía metabólica útil (ATP) producto final de una de las reacciones es el sustrato que el anabolismo requiere. inicial de la siguiente (como la glucólisis o glicólisis). 2. Cofactores reducidos: Por ejemplo: A B C D E Mientras el catabolismo genera potencial de reducción A es el sustrato inicial, E es el producto final y B, C y D son (NADPH) el anabolismo lo requiere para dar lugar a la los metabolitos intermediarios de la ruta metabólica. formación de nuevos compuestos. 3. Productos/Sustratos: El catabolismo genera a partir de moléculas complejas otras más simples o sencillas en composición molecular, Algunas vías o rutas metabólicas mientras que el anabolismo a partir de compuestos Ruta: glucólisis Producto final: piruvato sencillos y simples construyeintermediario moléculas complejas. Reactivo inicial: glucosa Localización celular: citoplasma Metabolismo Ruta: descarboxilación Producto final: acetil CoA La mayor parte de la célula y los organismos tienen en oxidativa Localización celular: matriz común una serie de vías metabólicas centrales que sirven Reactivo inicial: piruvato mitocondrial para la síntesis, la degradación y conversión de metabolitos Ruta: ciclo de Krebs Producto final: oxalacetato importantes así como la conversión de energía, todo lo cual Reactivo inicial: acetil CoA Localización celular: matriz se denomina metabolismo intermediario. mitocondrial Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Órganos efectores del metabolismo Importancia biomédica del metabolismo 1. Hígado: El conocimiento del metabolismo normal es esencial Glicólisis, gluconeogénesis, lipogénesis, b-oxidación, ciclo para entender las anormalidades que fundamentan la del ácido cítrico, cetogénesis, metabolismo de enfermedad. El metabolismo normal incluye lipoproteínas. adaptación a periodos de ayuno, inanición, ejercicio, así 2. Riñones: como embarazo y lactancia. El metabolismo anormal Eliminación de productos nitrogenados, como la urea; puede producirse por deficiencia nutricional, regulación de la homeostasis ácido-base. deficiencia enzimática, secreción anormal de 3. Músculo: hormonas, o las acciones de fármacos y toxinas. Glucólisis durante el ejercicio, síntesis de proteínas para la reparación y crecimiento muscular. 4. __________: Secreción de insulina (disminuye la glucosa en sangre) y glucagón (aumenta la glucosa en sangre). ¿QUÉ ES? FUNCIÓN: Tipos de rutas metabólicas Es la vía metabólica Su función es producir 1. Rutas catabólicas: encargada de oxidar moléculas que generan Son rutas oxidativas en las que se libera energía y poder la glucosa con la energía como el ATP y el reductor y a la vez se sintetiza ATP. Por ejemplo, la finalidad de obtener NADH, para formar moléculas glucólisis y la beta-oxidación. En conjunto forman el energía para la célula. que participan como fuente de catabolismo. energía celular en la 2. Rutas anabólicas: respiración aeróbica (presencia de oxigeno) y en la Son rutas reductoras en las que se consume energía (ATP) fermentación (ausencia de y poder reductor punto por ejemplo, gluconeogénesis y el oxigeno). ciclo de Calvin. En conjunto forman el anabolismo. 3. Rutas anfibólicas La glicolisis se considera una Son rutas mixtas comas catabólicas y anabólicas, como el vía metabólica anfibólica, es ciclo de Krebs, que genera energía y poder reductor, y RUTA ANFIBÓLICA: decir, catabólica y anabólica al precursores para la biosíntesis. mismo tiempo Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Características Reacciones del Proceso Glucolitico: - También se llama Ruta de Embden-Meyerhof. La Glucolisis se comienza con 1 molécula de Glucosa - Ocurre en el citosol. (6C) y luego le va ocurriendo las 10 reacciones hasta el - No necesita de oxígeno. producto final. - Su sustrato inicial es 1 molécula de glucosa (6C). Esta se divide en dos fases: una preparatoria y otra de - Su molécula final son 2 de piruvato (ácido pirúvico, 3C). beneficio. - Es una ruta Anfibólica. - Primer medio de obtención de energía del cuerpo. Rendimiento Energético: Balance global de la Glucolisis: Calculando el rendimiento energético de la oxidación de Cada NADH citoplasmático que entre en la cadena una molécula de glucosa en la glucolisis: respiratoria mitocondrial producirá 3 ATP. Entró a la Glucolisis: Salió de la Glucolisis: 1 Molécula de Glucosa, 2 ADP y 2NAD+ 2 Moléculas de Piruvato, 2 ATP y 2NADH Balance Energético de la oxidación de la Glucosa: 1 Molécula de Glucosa, 2 ADP y 2 NAD+ 2 Moléculas de Piruvato y 8ATP N° Reacción – Reacción: Rendimiento: 1 - Fosforilación de la glucosa -1 ATP 3 - Fosforilación de fructosa-6-fosfato -1 ATP 6 - Oxidación de dos moléculas de gliceraldehido-3- fosfato 2 NADH 7 - Desfosforilación de dos moléculas de Ácido 1, 3- bifosfoglicérico 2 ATP 10 - Desfosforilación de dos moléculas de Fosfoenol Pirúvico 2 ATP TOTAL DEL RENDIMIENTO ENERGÉTICO 2ATP y 2NADH Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Regulación de la Glicolisis: 1. Hexoquinasa: Activación: Mg Inhibición: Glucosa 6-P 2. Fosfofructoquinasa: Activación: Fructosa 2,6-DP, AMP Inhibición: Citrato, ATP y H 3. Piruvato Quinasa: Activación: Fructosa-1,6 DP Inhibición: ATP, Alanina. Lanzadera: Es el intercambio de concentraciones de compuestos necesarios hacia el citosol o hacia el espacio mitocondrial. Ocurre de dos maneras: Lanzadera del glicerol-3-fosfato: Lanzadera del malato-aspartato: ¿QUÉ ES? Es una ruta alternativa a la glucólisis para el catabolismo de la Glucosa, y, a diferencia de esta, la ruta de la pentosa fosfato no lleva a la formación de ATP. ¿DÓNDE SE PRODUCE? 1. CITOPLASMA 2. CITOSOL Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 SUS DOS PRINCIPALES FINALIDADES SON: 1. Obtener el poder reductor en el citoplasma, en 2. Proporcionar Ribosa a las células, necesaria para la síntesis forma de NADPH. de nucleótidos (ADN y ARN) y gran cantidad de coenzimas. El NADP se encuentra en las células en dos formas: oxidada (NADP+) y reducida (NADPH) TEJIDOS RICOS EN ÁCIDOS GRASOS: El NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido 1. Tejido adiposo. 2. Hígado. fosfato) se utiliza en la biosíntesis de ácidos grasos. 3. Glándula suprarrenal. 4. Glóbulos rojos. FASE OXIDATIVA: Las reacciones de esta fase son IRREVERSIBLES, donde se producen: 1. Dos moles de NADPH + H+ 2. Uno de CO2. 3. Uno de Ribulosa-5- fosfato. FASE NO OXIDATIVA: Las reacciones de esta fase si son REVERSIBLES, donde se producen: 1. Pentosas fosfato (azúcares de 5 carbonos) Ajuste de la ruta de las pentosas-fosfato a los requerimientos celulares: 1. Si la necesidad principal de la célula es la síntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos, el principal producto será la ribosa-5- fosfato, sin producirse la fase no oxidativa. 2. Si la necesidad principal de la célula es producir DÉFICIT DE GLUCOSA-6- FOSFATO DESHIDROGENASA NADPH, la fase no oxidativa puede “reconvertirse” con - Ocasiona carencias de NADPH en los eritrocitos facilidad en glucosa-6-fosfato. provocando: fragilidad en la membrana plasmática y 3. En células con necesidad moderada de NADPH y disminución de la vida del eritrocito ocasionando: Ribosa-5-fosfato, pueden catabolizar el ANEMIA HEMOLÍTICA. Gliceraldehido-3-fosfato y Fructosa-6-fosfato a través - El FAVISMO es una forma clínica del déficit de G6PDH, de la glicólisis y posteriormente el ciclo de Krebs. un trastorno genético que afecta a los glóbulos rojos (hemolisis). LA ENZIMA GLUTATIÓN REDUCTASA Es dependiente del NADPH. Cataliza la reducción del glutatión oxidado a glutatión reducido. Luego el glutatión reducido (GSH) será utilizado por la enzima glutatión peroxidasa para la reducción del peróxido de hidrógeno (H 2 O 2), los cuales son elementos tóxicos para las células. La acumulación de H 2 O 2 lleva a oxidación de la hemoglobina a metahemoglobina que también debilita la membrana plasmática. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 TEMA 14: C ICLO DE KREBS Respiración Celular: Respiración Aeróbica: Respiración Anaeróbica: 1. Oxidación del Piruvato (del piruvato a Acetil CoA). 1. Células eucariotas. 1. Células procariotas. 2. Ciclo de Krebs. 3. Cadena y fosforilación Oxidativa. Historia del Ciclo de Krebs: Sir Hans Krebs en el año 1937 planteo que había reacciones metabólicas que consumían compuestos y que a su vez producían compuestos de ATP. Aminoácido Malato Compuesto de Lactato 1937 las 8 reacciones del ciclo de Krebs. 30 años después aceptadas por la comunidad científica. Ciclo de Krebs Vía Anfibólica Catabólica (consume) Anabólica (produce) Rendimiento Energético Se Produce: 3 NADH, 1 FADH y 1 GTP + 1 CO2 X Rendimiento Real: 6 NADH, 2 FADH y 2 GTP + 2 CO2.1 GTP = 1 ATP Equivalentes: Se produce: NADH = 3 ATP FADH = 2 ATP 12 ATP x 2 vueltas Genera: Rendimiento Energético Total: Consume: 24 ATP + 8 ATP 32 + 2 NADH (6 ATP) 38 ATP - 2 ATP 36 ATP Función del Ciclo de Krebs El piruvato de la glucólisis se convierte en acetil CoA para poder entrar al ciclo del ácido cítrico funciona como el combustible del ciclo. Compuesto por 8 reacciones: 1. Acetil CoA 2. El citrato 3. El isocitrato 4. El &-cetoglutarato 5. La succinil CoA 6. El succinato 7. El fumarato 3 de ellas irreversibles 8. El malato Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Vías intermediarias del Ciclo de Krebs: 1. Biosíntesis de Glucosa. 1. Oxalacetato. Reacciones Catapletóricas: 2. Biosíntesis de Ácidos Grasos. 2. Acetil CoA. 3. Biosíntesis de Aminoácidos. 3. α-Cetoglutarato y Oxalacetato. 1. Catabolismo de Carbohidratos. 1. Pirúvico -Acetil CoA. Vías Anapletóricas: 2. Catabolismo de Proteínas. 2. Oxalacetato, Malato, Aspartato, Glutamato. 3. Catabolismo de Grasas 3. Acetil CoA. Regulación del Ciclo de Krebs: Disponibilidad de Sustrato: Inhibición por acumulación de Producto: Regulación de las Enzimas: Acetil CoA + NADH - Citrato Sintasa Oxalacetato Isocitrato deshidrogenasa Citrato α-Cetoglutarato deshidrogenasa Piruvato deshidrogenasa TEMA 15: CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA MITOCONDRIA La membrana interna es permeable al Las mitocondrias tienen una membrana externa permeable a casi todos los O2, CO2, H2O es impermeable a iones metabolitos. La membrana externa se caracteriza por la presencia de diversas como H+, OH-, K+ y CL- enzimas, entre ellas la acil-CoA sintetasa y glicerolfosfato aciltransferasa. ATP SINTASA Es la enzima encargada de acoplar el transporte de electrones y la síntesis de ATP o fosforilación oxidativa, en la respiración celular. Presenta una estructura en forma de chupete, dispuesta en las células eucariotas en la membrana mitocondrial interna hacia la matriz mitocondrial. Está constituida por dos subunidades: La subunidad F1 (esférica, que sobresale hacia la matriz mitocondrial). La subunidad F0 (componente que atraviesa la membrana interna mitocondrial) Subunidad F0, Subunidad canalizadora de protones Está constituida por 3 tipos de subunidades a (1 subunidad) b (2 subunidades) c (de 8 a 15 subunidades) Se apoya en el anillo c, forma dos Conecta F0 con F1 sirviendo Forma un anillo hidrofóbico que atraviesa semicanales hidrofílicos que no de elemento estático durante la membrana interna mitocondrial. atraviesan por completo la membrana. la catálisis rotacional. Formada por 5 polipéptidos diferentes α (3 subunidades) β (3 subunidades). Contiene el centro activo. γ (1 subunidad). Eje central rotatorio de la subunidad F1. δ (1 subunidad). ε (1 subunidad) Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Cadena Respiratoria Por tanto, la ATP-sintasa: Es una parte de la fosforilación oxidativa, Forma tres moléculas de ATP por cada giro completo. que cataliza el transporte de electrones Por cada 3 H+ que consume origina un ATP. desde NADH + H⁺ o desde la ubiquinona Convierte energía mecánica (energía cinética de rotación) en energía reducida (QH₂) hasta el oxígeno molecular. química (síntesis de ATP). La reacción es fuertemente exergónica debido a la gran diferencia de los potenciales de oxidorreducción del dador (NADH + H⁺ o QH₂) y el aceptor (O₂). Una gran parte de la energía que se obtiene se usa para formar un gradiente de protones sobre la membrana mitocondrial interna que finalmente y con ayuda de la ATP-sintasa sirve para sintetizar ATP. COMPONENTES DE LA CADENA RESPIRATORIA: Se han identificado cuatro complejos enzimáticos unidos a membrana interna mitocondrial. Es el más grande y complicado de los cuatro complejos respiratorios. Contiene un grupo flavin mononucleótido (FMN) Complejo I unido de manera no covalente. (NADH, ubiquinona Cataliza la transferencia de electrones (eˉ) desde oxidorreductasa o el NADH, que se encuentra en la matriz NADH mitocondrial, hasta la ubiquinona (UQ) deshidrogenasa) reduciéndola a Ubiquinol. Bombea cuatro protones al espacio intermembranoso. Es otra vía de entrada de eˉ hacia la cadena respiratoria, por lo que reduce a la UQ para que ésta transporte los electrones hacia el complejo Complejo II III. (Succinato, En este caso, los eˉ provienen de la oxidación del ubiquinona succinato a fumarato durante el ciclo de Krebs. oxidorreductasa o La transferencia de eˉ en este complejo no se succinato deshidrogenasa encuentra acoplada a la translocación de H⁺, por (SDH)) lo que el complejo II no contribuye a la generación del ΔμH⁺ No participa en la formación de ATP, pues, no bombea protones al espacio intermembrana. (ΔμH⁺) potencial electroquímico de protón. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 El complejo bc1 o UQ es el tercer complejo de la cadena y recibe los eˉ de la UQ y los transfiere al citocromo c. Es uno de los complejos evolutivamente más conservados y está formado por 11 subunidades Complejo III y proteínicas. ubiquinona Posee un centro Fe-S descubierto por Rieske, dos (citocromo c hemo tipo b (b566 y b562) y un hemo tipo c1. oxidorreductasa) Parte de los eˉ que recibe de la UQ son transferidos hacia el Fe-S de Rieske, de ahí pasan al citocromo c1, y posteriormente al citocromo c, que a su vez los transfiere al complejo IV. Es un transportador soluble que transporta los eˉ al complejo IV o citocromo c oxidasa. Está formado por 13 subunidades. Es el encargado de que los eˉ provenientes de la Citocromo C cadena respiratoria utilicen H⁺ provenientes de la y matriz mitocondrial y se unan al oxígeno para complejo IV formar agua, terminando el proceso. El complejo IV también transloca H⁺ para generar el ΔμH⁺, y tiene como grupos prostéticos dos grupos hemo tipo a y a3, además de dos átomos de cobre. (ΔμH⁺) potencial electroquímico de protón. FLUJO DE PROTONES A TRAVÉS DE LA CADENA RESPIRATORIA Complejo 1 NADH se reduce a NAD, aporta 4 protones y pasa al complejo 2. Complejo 2 que solo aporta la transformación de ubiquinol en ubiquinona, pasa al complejo 3. Complejo 3 aporta 4 protones al espacio intermembrana. Complejo 4 aporta 2 protones al espacio intermembrana y complementa la molécula para formar el agua. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Proceso por el que se forma ATP como resultado de la transferencia de electrones desde el NADH o del FADH2 al O2 a través de una serie de transportadores de electrones. Es un proceso endergónico. En los organismos aeróbicos, esta es la principal fuente de ATP. La fosforilación oxidativa genera 26 de las 30 moléculas de ATP que se forman cuando la glucosa se oxida completamente a CO2 y H2O. El flujo de electrones desde el NADH o el FADH2 al O2 a través de complejos proteicos localizados en la membrana interna mitocondrial, provoca el bombeo de protones hacia el exterior de la matriz mitocondrial. INHIBIDORES Son sustancias que bloquean alguna de las etapas de este proceso, impidiendo la producción de ATP. Esto puede tener consecuencias graves para la célula, ya que el ATP es esencial para numerosas funciones celulares. DESACOPLADORES - 2,4 dinitrofenol: Uno de los desacopladores más conocidos. Fue No bloquean directamente alguna etapa de utilizado en el pasado como fármaco para la pérdida de peso, la fosforilación oxidativa, sino que pero su uso fue prohibido debido a su alta toxicidad. disminuyen la eficiencia con la que se acopla - Termógenina: Proteína desacoplante presente en el tejido la cadena de transporte de electrones a la adiposo marrón de algunos animales, que permite disipar el síntesis de ATP. En otras palabras, gradiente de protones y generar calor. desacoplan estos dos procesos. Son: - Ácidos grasos libres: En altas concentraciones, pueden actuar como desacopladores. BALANCE ENERGÉTICO Es lo que resulta del final de estos procesos de cadena respiratoria, fosforilación oxidativa, ciclo de Krebs, glucolisis. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 TEMA 16: METABOLISMO DEL GLUCOGENO Glucogenolisis Proceso catabólico llevado a cabo en el citosol. Remoción de glucosa. Enzimas: - Glucógeno fosforilasa. Mecanismo de la glucogénolisis - Desramificante del glucógeno. - Fosfoglucomutasa. Regulación - Glucógeno reservado. - Funciones. - Regulación hormonal. Desorden por deficiencia de enzimas Enfermedad de cori: la glucogénosis tipo III Enfermedad de pompe la glucogenosis tipo II Deficiencia de la enzima-1,-6-glucosidasa. Se producen Deficiencia de la enzima lisomal a-glucosidasa ácida o síntomas de hipoglucemia e intolerancia al ejercicio. maltasa ácida. Glucogenogénesis Ruta anabólica se lleva a cabo principalmente en el hígado. Síntesis de glucógeno. Enzimas: -UDP-glucosa pirofosfatasa. -Glucógeno sintasa. -Ramificante del glucógeno. Proceso pensión del glucógeno Regulación de la gluconeogénesis -Regulación hormonal. -Inactividad por fosforilación. -Regulación covalente. Desorden por deficiencia de enzima Enfermedad de Andersen Enfermedad de gierke o glucogénesis tipo IV o glucogénosis tipo I (GSD-I) Causa por mutaciones en el gen Provocada por una acumulación GBE1. anormal de glucógeno. Entre sus síntomas tenemos: Entre sus síntomas tenemos: -Dificultades para aumentar de -Hambre constante. peso. -Retrasó el crecimiento. -Tendencia a sangrados nasales. -Hepatomegalia. -Irritabilidad. -Mejillas hinchadas. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Importancia del glucógeno El glucógeno hepático es la principal fuente de la Importancia biológica: 2. Reservas directas. glucosa sanguínea, sobre todo entre comidas. 1. Cerebro. 3. Eritrocitos. En los músculos es para abastecer de energía el proceso de contracción muscular. TEMA 17: Metabolismo de los lípidos QUILOMICRÓN Es una molécula que permite transportar el colesterol y los ácidos grasos desde el intestino hasta el hígado donde van a ser metabolizados. Existen varios tipos de colesterol: - HDL: Alta densidad. - LDL: Baja densidad. - IDL: Intermedia densidad. - VLDL: Muy baja densidad. LIPÓLISIS: Es un proceso metabólico o conjunto de reacciones bioquímicas inversas a la lipogénesis que se encarga de degradar las cadenas de ácidos grasos. FUENTE DE OBTENCIÓN DE ÁCIDOS GRASOS: HIDROLISIS (DEGRADACIÓN/ RUPTURA) DE TRIACILGLICÉRIDOS Los Lípidos están presentes en los aceites Un triacilglicérido es la unión de una molécula de Glicerol que se vegetales, tales como, maíz, girasol, oliva o triesterifica, es decir, en 3 oportunidades se va a esterificar con mantequilla, tocino etc. cadenas de ácidos grasos. Β-OXIDACIÓN: (DE ÁCIDOS GRASOS SATURADOS) Es el proceso mediante el cual los ácidos grasos son degradados hasta acetil-CoA, que se van a realizar en 4 pasos consecutivos y repetitivos hasta degradar completamente la molécula. Β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR: (SATURADOS) Cuando se habla de la oxidación de cadenas impares, o sea, se tiene un ácido graso de 15, 17, 19 átomos de C, entonces se realiza el proceso idéntico hasta quedar una cadena de 5C. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS Oxidación de ácidos grasos Oxidación de ácidos grasos insaturados INSATURADOS: insaturados de cadenas impares: de cadenas pares: La existir reacciones para su La isomerasa es necesaria para La isomerasa y la reductasa son aprovechamiento dado que son ingeridos en la dieta.oxidación de estos ácidos grasos manipular los dobles enlaces necesarias para manipular los dobles presenta algunas dificultades, pero deben situados en posiciones impares. enlaces situados en posiciones pares. REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS: 1. Disponibilidad (Concentración) 2. Regulación Alostérica: 3. Un Balance Energético Positivo: de Sustrato: Dependiendo de la disponibilidad de La Acilcarnitina transferasa 1 y la La β-Hidroxiacil-CoA sustrato es que se producía la Acilcarnitina Transferasa 2 se encuentra deshidrogenasa, que es la que lipogénesis. reguladas por el Malonil-CoA. transmite la oxidación por NAD+. CETOGENESIS: LOS TRES CUERPOS CETÓNICOS Es el proceso metabólico por el cual se forman los QUE SE PRODUCEN LA cuerpos cetónicos por la oxidación (ß-oxidación) CETOGÉNESIS SON: metabólica de las grasas. Estos metabolitos aumentan en 1. ACETOACETATO. situaciones como diabetes descompensada o ayuno 2. ACETONA. prolongado. 3. Β- HIDROXIBUTIRATO. TEMA 18: METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS El metabolismo de los aminoácidos es el proceso por el El cuerpo obtiene los aminoácidos esenciales a partir de que el cuerpo produce, descompone y utiliza los las proteínas que se hidrolizan en el sistema digestivo. aminoácidos. Los aminoácidos son esenciales para la Las células especializadas del intestino delgado absorben producción de proteínas, enzimas, hormonas y otras los aminoácidos y los pasan al torrente sanguíneo. moléculas importantes. El metabolismo de los aminoácidos se regula a nivel Los trastornos del metabolismo de los aminoácidos son transcripcional, postranscripcional y postranscripcional. trastornos hereditarios que se producen cuando el Las enzimas mitocondriales son fundamentales para este cuerpo no procesa los aminoácidos de manera adecuada. proceso. Está constituido por los AA libres en los diferentes liquitos corporales como el intersticial, el plasma y la linfa, entre otros Existe un continuo intercambio entre estos a través de las distintas barreras, membranas celulares, capilares y otras. La cantidad y concentración de cada uno de los AA del pool es biológicamente constante, ya que sus variaciones producen dentro de los límites más o menos estrechos. La constancia del pool refleja un equilibrio dinámico entre los procesos que le aportan y le sustraen AA. Transferencia de un grupo a- amino desde un AA a- Es una reacción química que se caracteriza por la ruptura cetoácido de un grupo amino. Esta reacción es muy importante a nivel biológico en la degradación de los AA. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 El amonio proviene en gran medida de la degradación de la Urea o proteínas por parte de bacterias intestinales. Altas concentraciones de amonio en el líquido cefalorraquídeo disminuye la cantidad de intermediarios del ciclo de Krebs y del ATP en el sistema nervioso. Por encima de los 50 micromols comienza a expresarse síntomas como: visión confusa y torpeza en la expresión oral. Producto de deshecho: Cuando nuestro cuerpo descompone Hígado: El hígado es el órgano encargado de convertir las proteínas de los alimentos, se produce amoníaco. Este el amoníaco en urea, una sustancia menos tóxica. amoníaco se convierte rápidamente en ion amonio. Tóxico para el cerebro: El amoníaco y el ion amonio son Riñones: Los riñones filtran la urea de la sangre y la tóxicos para nuestro cerebro. Por eso, nuestro cuerpo tiene eliminan a través de la orina. un sistema para eliminarlos. Liberan amoniaco. En este grupo encontramos los animales acuáticos (peces y larvas). Convierten el amoniaco en ácido úrico (aves y reptiles) Convierten el amoniaco en urea. Encontramos: Hombre, mamíferos, anfibios adultos y tiburones. Importante para el transporte del nitrógeno de los AA hasta el hígado, riñón e intestino. En el riñón e intestino se emplea como combustible, además de amortiguar el PH de la orina. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 En el músculo esquelético ocurre la transaminación del Piruvato a Alanina que viaja por el torrente sanguíneo hasta el Hígado Estando en los hepatocitos, la alanina- aminotransferasa pasa el grupo amino de la alanina a la α- cetoglutarato, formando nuevamente piruvato y glutamato. El glutamato puede desviarse al ciclo de la urea por la glutamato deshidrogenasa, liberando amonio (NH+4). El Piruvato sigue el proceso de Gluconeogénesis. El ciclo de la urea es un proceso metabólico que elimina el amoníaco del cuerpo a través de la formación de urea: Función Elimina el amoníaco, un desecho tóxico del catabolismo proteico Dónde se produce En las mitocondrias de las células del hígado Pasos Conversión de amoníaco en carbamoil fosfato, ornitina, citrulina, argininosuccinato, arginina, y finalmente urea Resultado Urea que se filtra en los riñones y se excreta en la orina El ciclo de la urea es importante porque el amoníaco es tóxico, mientras que la urea es menos tóxica y puede eliminarse de forma segura. Los trastornos del ciclo de la urea son relativamente frecuentes y pueden ser hereditarios. Los síntomas pueden incluir anorexia, cefalea, problemas de aprendizaje, irritabilidad, vómitos, edema cerebral, letargo, híper o hipoventilación, hipotermia, convulsiones, postura neurológica y coma. Es un proceso metabólico en el cual se procesan los derivados proteicos y se genera la urea como producto final. Es un proceso hepático. Esta promovido por tres AA: Ornitina: Es producida en el citoplasma y entra por otro transportador específico a la mitocondria. Citrulina: Se libera al citoplasma por un transportador específico presente en la membrana interna mitocondrial. Arginina: Ayuda al cuerpo a generar proteínas, Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Primera Reacción (condensación y fosforilacion) Segunda Reacción Enzima clave: carbamoil fosfato sintetasa I. Enzima: Ornitinatranscarbamilasa. La enzima se activa alostericamente en presencia El Carbamoil-fosfato cede su grupo carbamoil a la de N-acetilglutamato. Ornitina, para formar Citrulina y liberar Pi. Se realiza en tres pasos: En esta reacción se involucra la Citrulina y la Ornitina. Paso 1: Activación del Bicarbonato con ATP para formar “carbonil fosfato” y ADP. Paso 2: El amoniaco desplaza al ADP, lo que forma “Carbamato” y fosfato. Paso 3: Fosforilacion del “carbamato” por el segundo ATP para formar “Carbomoil fosfato” y ADP. Tercera Reacción (condensación y Cuarta Reacción (lisis) Quinta Reacción (hidrolisis) fosforilacion) Enzima: Enzima: Argininosuccinasa. Enzima: Arginasa Argininosuccinatosintetasa. El segundo grupo amino La enzima divide al La división hidrolítico del grupo procedente del aspartato se Argininosuccinato en Arginina guanidino de la arginina, catalizada por la condesa con la Citrulina para (contiene al grupo amino del aspartato) arginasa hepática, libera urea y ornitina formar argininosuccinato. y Fumarato (es la forma preservada del que vuelve a entrar a las mitocondrias Requiere de la hidrolisis de un ATP. esqueleto carbonado del aspartato, hepáticas para repetir el ciclo. este fumarato puede pasar al ciclo de Krebs). Existe un intermediario dentro de la reacción: Citrulil-AMP. A partir del fumarato. Transaminarse a Aspartato. Convertirse en Glucosa por Gluconeogénesis. Unirse al Acentil-CoA para formar Citrato. Convertirse en Piruvato. Son aquellos que producen intermediarios de la gluconeogénesis (piruvato, a-cetoglutarato, succinil- CoA, fumarato y oxalacetato.) Son los que producen cuerpos cetonicos entre los cuales Descargado por Rafael Rangel *Saubade* encontramos puros solo ([email protected]) dos nada más:  lOMoARcPSD|52367587 Los aminoácidos pueden ser utilizados como combustible Es importante destacar que el cuerpo prefiere utilizar metabólico en ciertas condiciones específicas, como por carbohidratos y grasas como principales fuentes de ejemplo durante el ayuno prolongado o en situaciones de energía, y la descomposición de proteínas, para obtener restricción calórica extrema. En estas circunstancias, el aminoácidos como combustible solo debería ocurrir en organismo puede recurrir a la degradación de proteínas circunstancias excepcionales. musculares para obtener energía. Metabolismo de Aminoácidos: EN LOS DIFERENTES TEJIDOS Intestino: bases nitrógenadas, glutamina y aspartato. Hígado: capta la alanina. Músculo: leucina, isoleucina y valina. Riñón: glutamina, prolina y lisina. Sangre: hormonas insulina y cortisol Trastornos en el ciclo de la urea: - Deficiencia de Carbamoil fosfato sintetasa 1: vómitos, convulsiones, edema cerebral. - Deficiencia de Ornitina transcarbamilasa: hiperamonemia, gen OTC cromosoma X. - Deficiencia Argininosuccinato sintetasa 1: hiperamonemia y cetrulinemia. - Deficiencia Argininosuccinato liasa: aciduria argininosuccinica. - Deficiencia Arginasa: retraso en el desarrollo problemas de equilibrio. TEMA 19: Es una ruta metabólica anabólica que permite la biosíntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Incluye la utilización: - Aminoácidos. - Piruvato. - Lactato. - Glicerol. 1. Los ácidos grasos de cadena par no proporcionan carbonos para la síntesis de glucosa. Como fuentes de carbono para la vía metabólica. 2. Los ácidos gráficos de cadena impar proporcionarán un Excepto la leucina y la lisina. esqueleto de carbonos. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Tiene lugar casi exclusivamente en el hígado. - (10% en los riñones.) - Es un proceso clave. La gluconeogénesis en hígado y riñón ayudan a mantener - Permite a los organismos superiores obtener glucosa. el nivel de glucosa necesario en sangre. - Cerebro: utiliza glucosa como - Eritrocito: requiere de glucosa - Músculo esquelético: requiere de glucosa combustible primario. como único combustible. para realizar esfuerzos prolongados. Consumo de glucosa: Reservas de glucosa: - Cerebro: 120G/día. - Líquidos: - Organismo: 160G/día. 1. Corporales: 20G. 2. Glucógeno: 160G. Dónde el rendimiento energético sería: Regulación Hormonal: Enzimática: 1. El glucagón y la epinefrina, hormonas en las cuales 1. Piruvato carboxilasa: depende una disminución de la glucosa en la sangre, - Activador alostérico: acetil-coa inhiben la glucólisis y estimula la gluconeogénesis. - Inhibición: ADP. 2. Insulina: activa las enzimas: fosfofructoquinasa, piruvato 2. Fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa: quinasa y la enzima bifuncional PFK-2/FBPASA-2. - Activador: Glucagón. - Inhibición: ADP. 3. Glucagón: inhibe las enzimas mencionadas 3. Fructosa 1,6 bifosfatasa: anteriormente y activa a las enzimas: - Activadores: Citrato, glucagón. fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa y fructuosa 1,6 BPASA. - Inhibición: Fructosa 2,6 BS y AMP. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])  lOMoARcPSD|52367587 Ciclo de Cori Es la circulación cíclica de la glucosa y el lactato entre el músculo y el hígado. Descargado por Rafael Rangel *Saubade* ([email protected])