Medical Student à Autonomous University of Baja California. School of Health Sciences. Palm Valley Campi.
26 May 2015•0 j'aime•8,636 vues
1 sur 51
Metabolismo de carbohidratos y lípidos
26 May 2015•0 j'aime•8,636 vues
Télécharger pour lire hors ligne
Signaler
Santé & Médecine
Resumen de las vías metabólicas de los carbohidratos y lípidos con sus enzimas y reguladores. Glucólisis, Ciclo de Krebs (ATC), vía de las pentosas, Gluconeogénesis, glucogenólisis, glucogénesis, beta oxidación, etc.
1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
BAJA CALIFORNIA
Escuela de Ciencias de la Salud
Medicina
BIOQUÍMICA
Rutas metabólicas.
BIOQUÍMICA I
Ramírez Guzmán J.Alejandro
4. Fosforilación de glucosa
(hexokinasa) ATP
Enzimas reguladoras:
HK ( Km Afinidad Vmax )
PFK-1 Regulación más importante
PK
Glucokinasa (hexokinasa D,
hexokinasa IV)
Hepática
Km MAYOR
Vmax
Función en HPG
INHIBIDA POR fructosa 6-fosfato
Fosfoglucosa isomerasa
REVERSIBLE
PFK-1 (ATP)
Fosforilación irreversible
Limitante de la velocidad
Regulación
Energía, fructosa 2,6-bifosfato,
Inhibidor
Citrato
Activador
AMP
5. PFK-2
Actividad cinasa Fructosa 2,6-bifosfato
Actividad fosfatasa desfosforila, convierte F2,6-BP en F6P
Dominio activo cuando está DESFOSFORILADO
Dominio inactivo cuando está FOSFORILADO
Fructosa 2,6-bisfosfato: ACTIVA glucólisis
INHIBE gluconeogénesis
Asegura que ambas
rutas no estén activas
al mismo tiempo
6. Aldolasa
Reversible
AldolasaB (met. de Fructosa
Triosa fosfato isomerasa
Produce 2 moléculas de
gliceraldehído 3-fosfato
Gliceraldehído 3-fosfato
deshidrogenasa
REDOX (primera oxidación)
Producción de NADH
Pi al carboxilo
Impulsa la producción de ATP
de la siguiente reacción.
Bisfosfoglicerato mutasa
Eritrocitos
Arsénico
7. Fosfoglicerato cinasa
Síntesis de 2ATP (1+1-2=0)
REVERSIBLE
Fosfoglicerato mutasa
Del C3 al C2
Enolasa
Deshidratación de 2-PG
Formación de PEP
Piruvato cinasa
3ra reacción irreversible
Fructosa 1,6 BP activa la ez
Fosforilada es inactiva
Se activa gluconeogénesis
Glucagon
PKA
FOSFORILA PK
Adenilato
ciclasa
AMPc
8. Lactato deshidrogenasa
Glucólisis anaerobia
Lactato como producto final
Ejercicio
Producción de NADH excede la
capacidad oxidatica de la Cadena R
cociente NADH/NAD
Acumulación de Lactato
pH intracelular
Calambres
Glucosa
9. CICLO DE KREBS
Ruta final de
CH
AA
ÁG
Esqueletos carbonados
Se convierten en CO2
Aerobia
O2 es el aceptor final de e-
Ocurre en la matriz
mitocondrial
Mitosol
Citrate Is Krebs’ Starting Substrate For Making Oxaloacetate.
Arsénico
11. Coenzimas de PDH
E1:TiaminaVitamina B1
E2: ácido lipóico y CoA
E3: FAD y NAD
Arsénico
13. Regulación de PDH
PDH cinasa
Independiente de AMPc
FOSFORILA … Inhibe E1
PDH fosfatasa
La DESFOSFORILA
ACTIVA E1
Carencia de PDH
produce acidosis láctica
congénitaa.
Se desvía por LDH
15. Oxalacetato más Acetil-CoA y agua con la citrato sintasa forman citrato
Citrato inhibe PFK-1 enzima limitante de Glucólisis.
Citrato activa acetil-CoA carboxilasa para síntesis de ácidos grasos.
Citrato es isomerizado por aconitasa y producir isocitrato
Descarboxilación oxidativa de isocitrato por isocitrato deshidrogenasa,
primer limitante del CK, formación de a-KG Primer liberación de CO2 y
NADH
Descarboxilación oxidativa del a-KG, complejo a-KG DH produce succinil-
CoA. Segunda liberación de CO2 y NADH
Coenzimas:TPP, NAD, FAD, ácido lipóico y CoA
El calcio es activador
Succinil-CoA y NADH son inhibidores
Succinil-CoA es escindida por succinato tioncinasa, requiere GDP y libera la
CoA para formar succinato
Succinato es oxidado por la succinato deshidrogenasa, requiere FAD para
producir fumarato. Succinato deshidrogenasa ES EL COMPLEJO II, se
encuentra en la membrana mitocondrial INTERNA.
El fumarato es hidratado a malato por la fumarasa (fumarato hidratasa)
El malato es oxidado a oxalacetato por la malato deshidrogenasa 3er NADH
16. …
Enzimas
Citrato sintasa
Aconitasa
Isocitrato deshidrogenasa
α-cetoglutarato deshidrogenasa
Succinato tiocinasa
Succinato deshidrogenasa
Fumarasa
Malato deshidrogenasa
Citrate Is Krebs’ Starting Substrate For Making Oxaloacetate.
CAI A (alfa) SUT SU FUMA
17. ENERGÍA PRODUCIDA POR EL CICLO
DE KREBS
Entran dos C por el Acetil-CoA
Salen como 2CO2
Una ¨vuelta¨ en el CK transfiere 4 pares de electrones
3 pares reducen 3 NAD a NADH
1 par reduce 1 FAD a FADH2
La oxidación de 1 NADH forma 3 ATP
La oxidación de 1 FADH2 forma 1 ATP
GTP + ADP GDP + ATP
Aproximado
Nucleósido difosfato cinasa
18. REGULACIÓN DEL CK
Ez con Delta G° muy
negativo
Citrato sintasa
Isocitrato
deshidrogenasa
Complejo a-cetoglutarato
deshidrogenasa
20. Productos intermedios de
Glucólisis y Ciclo de
Krebs
Glicerol
Glicerol cinasa
Glicerol 3-Fosfato
deshidrogenasa
Lactato
Ciclo de cori
Aminoácidos
Fuente más importante
durante ayuno.
23. VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
Citosol
2 reacciones oxidativas
irreversibles
No ATP
Producción
2NADPH (reductor) por
cada G6P
Ribosa 5 P (nucleótidos)
Enzima reguladora
GLUCOSA 6-FOSFATO
DESHIDROGENASA
Inhibida por NADPH
Estimulada por INSULINA
Gen G6PDH
24. Cociente NADPH/NAD
Elevado la mayoría de las veces, por lo tanto no inhibe.
Al aumentar la demanda de NADPH, el cociente disminuye y
aumenta el flujo a través del flujo en respuesta a G6PDH
25. FASE OXIDATIVA (no reversible)
DE LA VÍA HMP
Deshidrogenación de la G6-P
Oxidación irreversible
Formación de ribulosa 5-P
1ra reacción 6-fosfogluconolactona
hidroxilasa
2da reacción DESCARBOXILACIÓN
por la 6-fgdh
Segunda producción de NADPH y de
26. REACCIONES NO OXIDATIVAS
REVERSIBLES
Células que sintetizan
nucleótidos
Ribulosa 5-P
A ribosa 5-P
B intermediarios de glucólisis
Enzimas importantes
Transcetolasa
Transfiere 2C
RequiereTPP
Transaldolasa
Transfiere 3C
28. CICLO DE CORI
Une glucólisis anaerobia
en eritrocitos y miocitos
durante el ejercicio, con
la gluconeogénesis
hepática.
El lactato producido
durante el ejercicio viaja por
la circulación y llega al hígado
Para producir glucosa vía
gluconeogénesis.
Gasto: 4 ATP
Ganacia: 2 ATP
Función
Prevenir acumulación de LACTATO
Genera glucosa en hígado, para que la
usen los eritrocitos y miocitos en
ejercicio.
29. GLUCÓGENO
La glucosa puede obtenerse
de tres fuentes
Dieta
Degradación de glucógeno
Gluconeogénesis
El glucógeno es almacén de
glucosa.
Gránulos citoplasmáticos
Se libera a partir de
glucógeno hepático y renal
Depósitos musculares (ATP)
y hepáticos (glucemia).
30. Cantidades normales de glucógeno
400 g de glucógeno muscular
100 g de glucógeno hepático
Se forma sólo de α-D-glucosa
Enlace principal
α(1-4)
Ramificación en cada 8-10 residuos glucosilo
α(1-6)
Reservas
Edo. Posprandial
Ayuno
Glucógeno muscular se ve afectado
durante ayuno prolongado semanas.
La glucogenina se encuentra en el
centro del gránulo de glucógeno
31. SÍNTESIS DE GLUCÓGENO
GLUCOGÉNESIS
Se producen en citosol
Requiere ATP y UDP
Síntesis de UDP-Glu|
Enzima reguladora
Glucógeno sintasa
Estimuladores
Glucosa-6-fosfato
Insulina
Cortisol
Inhibidores
Epinefrina
Glucagon
33. Amilosa: molécula lineal de
residuos glucosilo unidos por
enlace 1-4
El glucógeno es ramificado,
tiene más extremos no
reductores
Facilita la glucogénesis
Facilita la glucogenólisis
Enzima ramificadora
Amilo-a-(1-4)-a(1-6)-trans-glucosidasa
Retira una cadena de 6 a 8
residuos glucosilo del extremo no
reductor de la cadena de
glucógeno.
Rompe enlace 1-4 y la une a uno 1-6
Funciona como transferasa 4:6
34. GLUCOGENÓLISIS Enzimas citosólicas
Producto principal
Glucosa 1-fosfato
Libera glucosa a partir de
cada glucosilo unido por
α(1-6)
Enzima reguladora
Glucógeno fosforilasa
Contiene fosfato de piridoxal
Activadores
Epinefrina-Ejercicio activo
Glucagon
AMP
Inhibidores:
G6P-Insulina y ATP
37. LÍPIDOS
Sintetizados de Acetil-CoA. Forma activa del ácido acético
División
Derivados de ácidos grasos
Cadenas de ácidos grasos
Hechas de un ácido carboxílico con una cadena larga
hidrocaarbonada
SATURADAS:SIN DOBLE ENLACE
MONOINSATURADAS: CON UN DOBLE ENLACE
POLIINSATURADAS:DOS DOBLES ENLACES O MÁS
Estas moléculas incluyen las del cuadro amarillo
Glicéridos
Lípidos de membrana
Eicosanoides
38. LÍPIDOS
División
Derivados de ácidos grasos
Isoprenoides
Contienen múltiples unidades de moléculas de 5 carbonos
Llamada ISOPRENO
Las unidades de isopreno se unen para formar estructuras cíclicas o cadenas
lineales.
Ejemplos
Colesterol
Ácidos biliares
Hormonas esteoriodeas
Vitaminas liposolubles
Coenzima Q
39. Pueden usarse como reserva de energía, soporte estructural,
señalizadores, protección mecánica y termorreguladores.
TAG: almacén de energía en adipocitos.
9 kcal/g
Comparación con CH y Proteinas
4 míseras kcal/g
40. ÁCIDOS GRASOS
Cadena larga no ramificados
Cadenas de 4-25 C
Fórmula general
CH3(CH2)nCOOH
Clasificación
Cadena corta: menos de 6 C * Entran directo a la matriz mitocondrial
Cadena mediana: 6 a 12 C *
Cadena larga: 13-20 C *** Albúmina,TAG, Quilomicrón, P
acopladoras. Para entrar a la Mmit necesitan lanzadera de carnitina B-Ox
Cadena muy larga: más de 22 C. B-Ox en peroxisomas. Sin ATP
La longitud influye en su transporte por el tracto gastrointestinal,
compartimentos celulares y en su metabolismo
41. TIPOS DE ÁCIDOS GRASOS
Se numeran
Iniciando por el CARBONO del COOH
Terminando por el C del grupo metil CH3
División por presencia de dobles enlaces
Saturados: los ácidos grasos más comunes en los seres humanos.
Ejemplo: ácido palmítico (C16:0)
Monoinsaturados: solamente un doble enlace. Ejemplo:
Ácido oléico (C18:1(A9))
Poliinsaturados: contiene dos o más DE. Muchos se obtienen en la dieta
como ácido linoléico (C18:2(9 A,12)), linolénico C18:3 (A 9,12,15) araquidónico
C20:4 (A 5,8,11,14)
Nomenclatura:
C#1:#2(A#,#,#...)
#1 Total de carbonos
#2 Dobles enlaces
# Ubicación de los dobles enlaces
A Delta, ubicación del primer carbono del doble enlace
43. ISOMERIZACIÓN cis-trans
Los ácidos insaturados existen naturalmente en forma cis
Cuando están parcialmente hidrogenados los cis se convierten
en trans.
Características
cis: cadenas acilo del mismo lado del doble enlace, son más fluidos.Al
rotar, cortan la cadena.
trans: lados opuestos, menos fluidos
44. LÍPIDOS DERIVADOS DE ÁCIDOS GRASOS
SE DESCRIBEN BASADOS EN LAS 3 CARACTERÍSTICAS
SIGIENTES.
ESQUELETO
Glicerol gliceraldehído
Esfinfosina serina y ácido palmítico
CABEZA (head group)
Fosfatos
CH
Amino alcoholes
Otras moléculas esterificadas
COLA
Cadenas de ácidos grasos unidas al esqueleto por enlaces éster forma dos
por glicerol o enlaces amida formado con esfingosina
45. GLICÉRIDOS
Caracterizados por la presencia de glicerol como esqueleto
y uno o tres ácidos grasos o residuos esterificados.
Clasificación
TAG: más abundantes en reserva y en dieta. Glicerol + 3 ÁG.
DAG: Glicerol + 2 ÁG.
MAG: Glicerol + 1 ÁG.
46. LÍPIDOS DE MEMBRANA
Componentes estructurales de membrana
Glicerofosfolípidos: derivan del ácido fosfatídico
Fosfatidilcolina más abundante en Mb celular
Fosfatidilinositol señalización celular
Cardiolipina componente de membrana mitocondrial interna
Esfingofosfolípidos
Glucolípidos
Fosfolípidos: aquellos con lípidos con dos fosfatos
51. BIBLIOGRAFÍA
1. Boron,W., & Boulpaep, E. (2009). Medical Physiology. Canada: SAUNDERS.
2. Harvey, R. (2011). Bioquímica (5 ed.). España: LippincottWilliams & Wilkins.
3. King, M. (2014). Integrative Medical Biochemistry Examination and Board Review.
United States: Mc. Graw-Hill Education.
4. Le,T. (2014). First Aid for the USMLE . United States: Mc. Graw-Hill Education.
5. Murray, R. (2013). Harper Bioquímica Ilustrada (29 ed.). México, D. F.: Mc. Graw-Hill.
6. Panin, S. (2005). Medical Biochemistry:An Ilustrated Review. NewYork:Thieme Medical
Publishers, Inc.
7. Pelley, J. (2012). ELSEVIER’S INTEGRATED REVIEW BIOCHEMISTRY,. Philadelphia:
ELSEVIER SAUNDERS.
8. Turco, S., & Reichenbecher,V. (2013). USMLE Step 1 Biochemistry and Medical
Genetics Lecture Notes. United States: Kaplan Medical.
9. Villalobos, O. (2013). BIOQUÍMICA Manual de Supervivencia. Tijuana: ILCSA
Ediciones.