Upload
adriana-carabajal
View
31
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
BOLILLA 9INTEGRACION METABOLICA
• Papel del ATP. • Requerimientos de poder reductor. • Compartimentalización enzimática. • Homeostasis de la glucosa • Niveles enzimáticos. Centros de control de las principales vías
metabólicas: glicólisis, ciclo de Krebs, vía pentosa, gluconeogénesis, metabolismo del glucógeno, metabolismo de ácidos grasos.
• Conexiones claves: glucosa-6-fosfato, piruvato y acetil coenzima A.• Perfil metabólico de los órganos más importantes: cerebro, músculo,
tejido adiposo, hígado. • Adaptación metabólica al ayuno prolongado. Ciclo ayuno-
alimentación.
NUTRICION-METABOLISMO
ALIMENTO
NUTRICION CELULAR
BIOSINTESIS Y DEGRADACION
DIGESTIONDIGESTION
ABSORCIONABSORCION
MACROMOLECULAS
METABOLISMO
Moléculas Precursoras
MonosacáridosÁcidos grasosAminoácidos
Bases nitrogenadas
Macromoléculas Celulares
PolisacáridosLípidos
ProteínasÁcidos Nucleicos
VIAS ANABOLICAS(Síntesis reductora)
Nutrientes Contenedores
de Energía
CarbohidratosLípidos
Proteínas
VIAS CATABOLICAS (Degradación oxidativa)
Productos finales
carentes de Energía
CO2
H2ONH3
NADHNADPHFADH2
ATP
Energía Química
NAD+
NADP+
FADADP+HPO4
2-
RUTAS METABOLICAS
Acetil-CoA
Catabolismo convergente
Anabolismo Divergente
Acetoacetil-CoA
Colesterol
Acidos Grasos
VITAMINAS MINERALES
ENZIMAS ENERGIA
ATP
VIAS METABOLICAS
PODER REDUCTOR
NADPH
PAPEL REGULADOR DEL ATP
Glucógeno Grasas Proteínas Acidos Nucleicos
Glucosa-6-P Acetil-CoA AminoácidosPurinas yPirimidinas
ATP
NH3
CICLODE KREBS
C.Urea
+
-
Vías que consumen energía (Biosíntesis)
Procesos generadores de energía (Degradación)
Transporte activo
Acidos Nucleicos
Contracción Muscular
Ejemplifique en cada caso de que manera el ATP actúa como regulador
• Vía Glicolítica
• Ciclo de Krebs
• Desaminación oxidativa de aminoácidos
• Biosíntesis de nucleótidos púricos
PODER REDUCTOR-NADPH
• BIOSINTESIS
• MANTENER REDUCIDO EL GLUTATION• REDUCCION DE COENZIMAS: BH4
• GLUTAMATO DESHIDROGENASA• DEGRADACION DEL HEMO:HEMOOXIGENASA• CITOCROMO P450 EN MICROSOMAS
•ACIDOS GRASOS SATURADOS E INSATURADOS•COLESTEROL•HORMONAS ESTEROIDEAS•NUCLEOTIDOS
SE SINTETIZA EN VIA PENTOSAS Y EN REACCION DE LA ENZIMA MALICA
2) El NADPH es un agente reductor importante utilizado en rutas anabólicas.
• a) Ejemplifique con reacciones de 3 vías metabólicas diferentes donde se utilice este compuesto
• b) Esquematice reacciones donde se reponga NADPH a partir de la forma oxidada
• c) Indique la importancia de ese compuesto en reacciones de detoxificación. (recuerde la importancia del citocromo P450)
COMPARTIMENTALIZACION
CitosolGlicólisis Metabolismo del glucógenoVía de las pentosas fosfato Síntesis de ácidos grasos Matriz mitocondrial
Ciclo del ácido cítricoFosforilación oxidativa -oxidación de los ácidos grasos Formación de cuerpos cetónicos
Interrelación entre ambos compartimientos GluconeogénesisSíntesis de la urea
En el metabolismo de los lípidos (Biosíntesis y Degradación) la compartimentalización de
ambos procesos permite su regulación. Explique
Intermediarios de Vías metabólicas sintetizados en mitocondrias pueden regular vías metabólicas que tienen lugar en citosol. Ejemplifique
HOMEOSTASIS DE LA GLUCOSA
LOS NIVELES DE GLUCOSA EN SANGRE SON ESTABLES
Glucemia en ayunas, sangre venosa
(70-110 mg/dl)
PERIODO POSPRANDIAL
MAXIMA GLUCEMIA
30´- 1 h después
NIVEL NORMAL
2-3 h
Sistema regulatorio integrado por hormonas
Asegura suministro permanente a los tejidos (SNC ppl/)
PARA EL MANTENIMIENTO DEL NIVEL NORMAL DE GLUCOSA INDIQUE:
PROCESOS HIPER- GLUCEMIANTES
PROCESOS HIPO- GLUCEMIANTES
LNDIQUE SOBRE QUE VIAS METABÓLICAS INTERVIENEN IAS HORMONAS PARA MANTENER
LA HOMEOSTASIS DE GLUCOSA
• GLUCAGON
• ADRENALINA
• GLUCOCORTICOIDES (CORTISOL)
INSULINA
REGULACION DEL METABOLISMO
INMEDIATA
MEDIATA
Ez. Alostéricas
Modif. Covalente
Conc.de EnzimasHORMONAS
COMPARTIMENTALIZACION
CITOSOL
MEMB.MITOC.INTERNA
CPLEJOS. MULTIEZ.
Regulación de Enzimas Alostericas
• Metabolismo de Hidratos de Carbono
• Metabolismo de Lípidos
• Metabolismo de Aminoácidos
• Metabolismo de Nucleótidos
Regulación Covalente
• Metabolismo de Hidratos de Carbono
• Metabolismo de Lípidos
Regulación a nivel de la Transcripcion ó de la Traducción
• Metabolismo de Hidratos de Carbono
Glucoquinasa, Glucógeno sintasa, Enzimas de las reacciones irreversibles de la vía glicolítica y enzimas específicas de la gluconeogénesis
• Metabolismo de Lípidos: Acetil-CoA carboxilasa , HMG-CoA reductasa, Enzima biosíntesis ácido graso y de NADPH
• Metabolismo de Aminoácidos: Enzimas del Ciclo de la Urea
La síntesis de Glucosa 6-fosfato se considera una encrucijada metabólica, su destino depende de las necesidades de la célula
• . ¿Cuáles serían los destinos de la misma en un estado de buena nutrición?
• Célula en división celular
• Glándula mamaria lactante
QUE VIAS METABOLICAS ESTAN ACTIVAS EN LAS SIGUIENTES SITUACIONES???
Cuando se están consumiendo alimentos ricos en hidratos de carbono
Durante una carrera de 100 m?
Durante una maratón?
Diferencia metabólica en el hígado y músculo en situación de “ataque o huída”: Durante una situación de “ataque o de huída” la
adrenalina pone en marcha la degradación de glucógeno en el hígado, corazón y músculo esquelético. El producto final de la
degradación del glucógeno en el hígado es la glucosa. En cambio, el producto final en el músculo esquelético es el piruvato.
a)- ¿ Por qué se observan diferentes productos de degradación del glucógeno en los dos tejidos?
b)- ¿ Cuál es la ventaja para el organismo en una situación de “ataque o huída” de tener estas rutas específicas para la degradación del glucógeno?
PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO
• VIA GLICOLITICA
• AMINOACIDOS
Procedencia de la Acetil-CoA
ACETIL-CoA
AminoácidosPIRUVATO
-Oxidación de ácidos grasos
Cuerpos cetónicos
Hidratos de Carbono
TRIACILGLICERIDOS
GLICEROL + AC. GRASOS
Lipasas
HIGADO HIGADO, MUSCULO, ETC
Gluconeogénesis Glicólisis
Acetil- CoA
NADH FADH2
Cadena Respiratoria
ATP C.Krebs
Esquema General de la movilización de Triglicéridos en el Tejido Adiposo
-oxidación
ACIDOS GRASOS DE NUMERO IMPAR DE ATOMOS DE CARBONO
• Que beneficios tiene la utilización de ácidos grasos de número impar frente a los de número par de átomos de carbonos.
• Que vitamina es necesaria para que puedan degradarse los últimos tres carbonos.
Síntesis y degradación de trigliceridos en TEJIDO ADIPOSO
Glucosa (Del hígado)
VLDL(Del hígado)
Glucosa Acidos grasos
Glicerol-3-P Acil-CoA
TRIGLICERIDOS
Glicerol Acidos grasos
GlicerolComplejos ác. graso-albúmina
HIGADO
Tejido adiposo: El tejido adiposo tiene un metabolismo dinámico, llevando a cabo biosíntesis de triglicéridos en periodos de prevalencia de sustratos y degradando los mismos en situación de ayuno. Con respecto al proceso de degradación explique:
• Cuál ó cuales son los estímulos que puede recibir el tejido adiposo para activar la enzima clave para la lipólisis
• ¿Que productos se liberan a sangre y cual/cuales son su/sus destinos?
• ¿Enumere situaciones metabólicas: fisiológicas ó patológicas que activen este proceso
Metabolismo de los monosacaridos en el Hígado
Glucosa-6-P
Glucosa y fructosa
DIETA
V. Glicolítica
PIRUVATO
Acetil-CoA C. de Krebs
Glucosa en Sangre
Vía Pentosas
Glucógeno
Glucogenolisis
Síntesis de Acidos grasos
Ciclo Krebs
Metabolismo de los Acidos Grasos en el HÍGADO
Lipoproteínasplasmáticas
Acidos grasos (unidos Albúmina) llegan de la sangre
NADH, FADH2-oxidación
ACETIL-CoA
ATP, H2O
CO2
Lipidos hepaticos
Acidos grasos
HMG-CoA
DIETA
Esteri f
Colesterol Cuerpos cetónicos
Metabolismo de los Aminoácidos en el Hígado
Proteinas hepáticas
Nucleótidos Hormonas Porfirinas
Proteínas plasmáticas
Aminoácidos en el hígado Aminoácidos
en sangre
Proteínas tisulares
NH3 Urea
Glucógeno en músculo Glucosa
Acidos grasosLipidos
ATP
DEGRADACION
PIRUVATO
Acetil-CoA
CICLO KREBS
Aminoácidos
DIETA
Aminoácidos Proteínas musculares
Metabolismo en el Músculo
Glucogenomuscular Lactato
Acidos grasosCuerpos cetonicosGlucosa en sangre
ADP+Pi ATP
Contracciónmuscular
Fosfocreatina
Creatina
Actividad intensa
ATP
Glicólisis >>>C.Krebs
- CICLO DE CORI
- CICLO GLU-ALA
Actividad intensa
Actividad ligera o reposo
CO2
Fuentes de energía en Cerebro
Cuerpos cetónicos CO2
Glucosa
ADP+Pi ATP
- Transporte electrogénico por la Na+ K+ ATPasa- Metabolismo celular
Dieta normal
AYUNO, DIABETES
ESTADOS METABOLICOS CICLO AYUNO-ALIMENTACION
Estado Curso temporal
POSPRANDIAL
Principales combustibles usados
Control Hormonal
0 – 4 hs La mayoría de los tejidos utilizan GLUCOSA captación glucosa por
tejidos periféricos glucógeno,TG,sintesis proteínas
AYUNO
INANICION (a)
CEREBRO:GLUCOSA yalgunos C.CETÓNICOS
MUSCULO: AC. GRASOS.y algunos C.CETONICOS
INANICION (b)
CEREBRO:utiliza >C.CETONICOS< GLUCOSA
MUSCULO: solo AC. GRASOS
Se estimula la rotura de glucogeno hepático y TG
Hidrólisis TG y Cetogenesis
4 – 12 hs
12 hs – 16 días
> 16 días
CEREBRO:GLUCOSA
MUSCULOHIGADO
ACIDOS GRASOS
INSULINA
GLUCAGON Y ADREN.
GLUCAGON Y ADREN.
Rotura de proteína muscular(aminoácidos p/gluconeogenesis
CORTISOL
GLUCAGON Y ADREN.