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Metabolismode CarbohidratosALL YOU NEED TO KNOW         BY BR. CARLOS PEDROZA
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Mecanismos de Regulación Enzimática                       Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Mecanismos de Regulación Enzimática  CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los     ...
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Mecanismos de Regulación Enzimática                                  “Modificación de la actividad enzimática por         ...
Mecanismos de Regulación Enzimática          P    Inactiva             “Modificación de la actividad enzimática por       ...
Mecanismos de Regulación Enzimática  CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los     ...
Metabolismo de Carbohidratos      ALL YOU NEED TO KNOW               BY       BR. CARLOS PEDROZA
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Entrada de la Glucosa a la CélulaAlmidón, glucógeno      Amilasa Salival Maltosa, lactosa, s      acarosa Glucosa, fructos...
GLUT  “Moléculas transportadorasespecíficas capaces de ingresarla glucosa por un mecanismo de    cotransporte con sodio”. ...
GLUT Son glucoproteínas. Tienen especificidad y afinidad  diferente según el monosacárido. Dependen de un gradiente de ...
GLUT       Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:   No Insulinodependientes                       ...
Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:   Insulinodependientes                          ...
Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:   Reguladores de la Glicemia                    ...
Entrada de la Glucosa a la Célula         No                                         Reguladores de la                    ...
Entrada de la Glucosa a la Célula                                   ¿Insulino –Transportador   Km     Afinidad            ...
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Glicólisis                            Glicólisis Propósito/Función               Glucosa → Piruvato + ATP                 ...
1                               Glicólisis2         1.- Vía catabólica de Embden-Meyerhof → Degradación oxidativa de3     ...
Glicólisis12                   Glucosa3                               2 ATP     4                               2 ADP6    ...
Glicólisis12                   Glucosa3                               2 ATP     4                               2 ADP6    ...
Glicólisis123     46    578910         Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Glicólisis123     46    578910         Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Reacciones de la Glicólisis12            Reacción                            Enzimas y cofactores3        Transferencia de...
Glicólisis123     46    578910         Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Glicólisis123     46    578910         Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Lanzaderas  Lanzadera del Glicerol-PLanzadera Malato-Aspartato                     Material elaborado por el Br. Carlos Pe...
Citosol                                     LanzaderasNADH+ + H+                       Mitocondria                        ...
Lanzaderas         Glicerol-P                          Malato-Aspartato              Molécula Transportada y Rendimiento e...
Espacio Intermembrana                            Lanzadera del Glicerol-PNADH+ + H+                       DHA-P         FA...
Citosol               Lanzadera Malato-Aspartato-Cetoglutarato                                    Transportador Malato   ...
LanzaderasMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Destinos del Piruvato123     46    578910         Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Destinos del Piruvato12         1.- En condiciones anaeróbicas (en ausencia de O2).3                                 Piruv...
Destinos del Piruvato12           2.- En condiciones aeróbicas (en presencia de O2).3                                  Pir...
Descarboxilación oxidativa del Piruvato123                   Descarboxilación oxidativa del Piruvato            Propósito/...
Descarboxilación oxidativa del Piruvato12          1.- Complejo Piruvato Deshidrogenasa3               A.- Complejo multie...
Descarboxilación oxidativa del Piruvato12          2.- Zona de la Célula3     46    578910   PDH                          ...
Descarboxilación oxidativa del Piruvato12          3.- Subreacciones3     46    578910   PDH                              ...
Descarboxilación oxidativa del Piruvato12          4.- Regulación3                                                     *  ...
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Neoglucogénesis                         Neoglucogénesis Propósito/Función         Compuestos no carbohidratos → Glucosa   ...
Neoglucogénesis          Glucosa-6P → Glucosa + Pi              Glucosa-6-fosfatasaFructosa 1 ,6-bifosfato + H2O→ Fructose...
NeoglucogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Neoglucogénesis       PEP carboxiquinasa    citosólica                   CO2                  NAD+                  NADH+ ...
Precursores de la Neoglucogénesis   Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Citosol               Lanzadera Malato-Aspartato-Cetoglutarato                                    Transportador Malato   ...
NeoglucogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
1              Regulación de la Glicólisis2         Está regulada en tres niveles3             Reacción 1 → Hexoquinasa  ...
Regulación de la Glicólisis12        1.- Activación de la Glucosa3     46    57                              Glucosa      ...
Regulación de la Glicólisis12        1.- Activación de la Glucosa3     4                                                  ...
Regulación de la Glicólisis12        1.- Activación de la Glucosa3     46    578910                                       ...
Regulación de la Glicólisis12        3.- Segunda fosforilación3     46    578910                                     Mater...
Regulación de la Glicólisis12        3.- Segunda fosforilación3     46    578910                                     Mater...
Regulación de la Glicólisis12        10.- Segunda Fosforilación a nivel de sustrato3     46    578910                     ...
1              Regulación de la Glicólisis2         Está regulada en tres niveles3             Reacción 1 → Hexoquinasa  ...
1        Regulación de la Descarboxilación Piruvato23     46    5                                       Inactiva          ...
Regulación de la NeoglucogénesisEstá regulada en dos niveles     Reacción 1 → Piruvato Carboxilasa     Reacción 7 → Fruc...
Regulación de la Neoglucogénesis1.- Formación de Oxalacetato          Acetil-CoA                                 Material ...
Regulación de la Neoglucogénesis7.- Desfosforilación de la Fructosa-1,6-Bifosfato                                     H2O ...
Regulación Recíproca                        Descarboxilación     Glicólisis                                       Neogluco...
Regulación Recíproca Glucólisis – Neoglucogénesis                                             P Inactiva                  ...
Regulación Recíproca                         Descarboxilación     Glicólisis                                       Neogluc...
Fosfofructoquinasa I – Fructosa 1,6 bifosfatasa                Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
CPDH – Piruvato quinasa – Piruvato carboxilasa                Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                   Descarboxilación Glucosa a la         Glicólisis  ...
Metabolismo del Glucógeno                     Síntesis de Glucógeno Propósito/Función               Glucosa → Glucógeno   ...
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisFosfoglucomutasa                   Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Metabolismo del Glucógeno                         Glucogenólisis Propósito/Función                Glucógeno → Glucosa     ...
GlucogenólisisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Regulación RecíprocaGlucogenogénesis       Glucogenólisis Glucógeno sintasa   Glucógeno fosforilasa                       ...
Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa                                                           Período Post-Absortivo...
Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa           Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa           Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa           Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Vía de las Pentosas       Vía de las Pentosas FosfatoRuta del fosfogluconato o Ruta de las hexosas monofosfato            ...
Vía de las Pentosas         Fase Oxidativa    Glucosa-6P deshidrogenasa            Lactonasa  6-fosfogluconato deshidrogen...
Vía de las Pentosas         Fase Oxidativa    Glucosa-6P deshidrogenasa            Lactonasa  6-fosfogluconato deshidrogen...
Vía de las Pentosas         Fase Oxidativa    Glucosa-6P deshidrogenasa            Lactonasa  6-fosfogluconato deshidrogen...
Vía de las Pentosas         Fase Oxidativa                   Fase no Oxidativa    Glucosa-6P deshidrogenasa               ...
Vía de las Pentosas      Fase no Oxidativa     Fosfopentosa isomerasa          Transcetolasas          Transaldolasas 3 Gl...
Vía de las Pentosas      Fase no Oxidativa     Fosfopentosa isomerasa          Transcetolasas          Transaldolasas 3 Gl...
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
Metabolismo de la FructosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Metabolismo de la GalactosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Esquema Entrada de la                                                    Descarboxilación Glucosa a la          Glicólisis...
AbsorciónMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Intolerancia a la LactosaLactosa                                      Galactosa + Glucosa                    Lactasa     B...
Diabetes Mellitus tipo IMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Glucogenogénesis - Glucogenólisis   Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Vía de las Pentosas - EritrocitosMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
Metabolismo de la FructosaIntolerancia hereditaria a la Fructosa                                         Material elaborad...
Metabolismo de la GalactosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
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Metabolismo de Carbohidratos

  1. 1. Universidad Central de Venezuela Facultad de Medicina Escuela “José María Vargas” Cátedra de BioquímicaCARBOHIDRATOSMetabolismo y Regulación Br. Carlos Pedroza Unidad I
  2. 2. Metabolismode CarbohidratosALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  3. 3. ¿Qué es Metabolismo? “Conjunto de todos los procesos químicos y físicos participantes en:1.- La producción y consumo de energía apartir de fuentes exógenas y endógenas.2.- La síntesis y degradación decomponentes tisulares estructurales yfuncionales.3.- La eliminación de los productos dedesecho”. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  4. 4. Algunas consideraciones sobre el Metabolismo Polímeros Proteínas, Ácidos Nucleicos, Polisacáridos, Lípidos Procesos Catabólicos Monómeros Aminoácidos, Nucleótidos, Monos Procesos Anabólicos acáridos, Ácidos GrasosCatabolismo Anabolismo Intermediarios Piruvato, Acetil-CoA, Glucosa-6-P Moléculas sencillas CO2, NH3, H2O Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  5. 5. Algunas consideraciones sobre el Metabolismo Ejemplos de las vías catabólicas y anabólicas Vías catabólicas Vías anabólicas-Nombres terminados en “lisis”, que significa -Nombres terminados en “génesis”, que “rotura”- significa “crear”- Glucogenólisis Glucogénesis Proteólisis Síntesis de proteínas Lipólisis Lipogénesis Glucólisis Gluconeogénesis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  6. 6. Recomendaciones para estudiar metabolismo Criterios clave para recordar una vía metabólica Elabora una “definición” de la vía, Propósito/Función mencionando los sustratos, los productos, el proceso en general. Ubica los tejidos o células donde se da Tejidos principalmente la vía. Señala en qué lugar o zona de la célula se Compartimiento celular realiza (citoplasma, mitocondria, etc). Secuencia de Puntualiza la secuencia global de la reacción acontecimientos y el número de reacciones. Reacción que es regulada. Regulación Proceso mediante el cual se regulan. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  7. 7. Principios que gobiernan la Regulación Metabólica Estado estacionario dinámico Homeóstasis Mecanismos de regulación Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  8. 8. Estado estacionario dinámico UniversoEnergía Sistema Abierto MateriaEntorno Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  9. 9. Homeóstasis Homeóstasis Del griego, “homeo” („igual‟) y “stasis” (posición) “Proceso que tiende a mantenerconstantes las condiciones idóneas para laVida en el Medio Interno, en respuesta alos continuos cambios del entorno”. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  10. 10. Mecanismos de Regulación Enzimática Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  11. 11. Mecanismos de Regulación Enzimática CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes Modulación alostérica Modulación covalente Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  12. 12. Mecanismos de Regulación Enzimática CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes A B C D E Modulación alostérica Modulación covalente Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  13. 13. Mecanismos de Regulación Enzimática CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Regulación Negativa Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes A B C D E Modulación alostérica Regulación Positiva Modulación covalente Zimógenos A B C D E Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  14. 14. Mecanismos de Regulación Enzimática CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes Modulación alostérica Modulación covalente Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  15. 15. Mecanismos de Regulación Enzimática “Modificación de la actividad enzimática por unión a través de interacciones débiles de una Compartamentalización molécula a un sitio diferente al sitio activo generando un cambio conformacional en la enzima”Regulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes Modulación alostérica - + Modulación covalente ↑Km ↓Km Productos de la vía Productos de vía contraria Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  16. 16. Mecanismos de Regulación Enzimática P Inactiva “Modificación de la actividad enzimática por unión covalente de grupos fosfato, grupos Compartamentalización Activa adenilil, grupos metilos, etc.”Regulación a nivel de sustrato ProteinQuinasa ATP Inhibición reversible de los ADP productos P Isoenzimas diferentes 2NADPH+ HMG-CoA Modulación alostérica Reductasa 2NADP+ + H+ Modulación covalente Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  17. 17. Mecanismos de Regulación Enzimática CompartamentalizaciónRegulación a nivel de sustrato Inhibición reversible de los productos Isoenzimas diferentes Modulación alostérica Modulación covalente Zimógenos Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  18. 18. Metabolismo de Carbohidratos ALL YOU NEED TO KNOW BY BR. CARLOS PEDROZA
  19. 19. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  20. 20. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  21. 21. Entrada de la Glucosa a la CélulaAlmidón, glucógeno Amilasa Salival Maltosa, lactosa, s acarosa Glucosa, fructosa, galactosa, etc ABSORCIÓN Vena Porta Hígado. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  22. 22. GLUT “Moléculas transportadorasespecíficas capaces de ingresarla glucosa por un mecanismo de cotransporte con sodio”. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  23. 23. GLUT Son glucoproteínas. Tienen especificidad y afinidad diferente según el monosacárido. Dependen de un gradiente de concentración. Son saturables → Cumplen con la cinética de Michaelis-Menten. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  24. 24. GLUT Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  25. 25. Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:  No Insulinodependientes Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  26. 26. Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:  Insulinodependientes Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  27. 27. Entrada de la Glucosa a la Célula Dividamos los Tejidos en tres Grupos:  Reguladores de la Glicemia Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  28. 28. Entrada de la Glucosa a la Célula No Reguladores de la InsulinodependientesInsulinodependientes Glicemia Eritrocitos Corazón Intestino delgado Sistema Nervioso Músculo Hígado Riñón Médula suprarrenal Tejido adiposo Páncreas Glut-1 y Glut-3 Glut-4 Glut-2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  29. 29. Entrada de la Glucosa a la Célula ¿Insulino –Transportador Km Afinidad ¿Cuándo está activo? dependiente? Glut-1 Baja Alta No Activo siempre Glut-2 Alta Baja No Activo sólo en período absortivo Glut-3 Baja Alta No Activo siempre Glut-4 Baja Alta Sí Activo sólo en período absortivo Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  30. 30. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  31. 31. Glicólisis Glicólisis Propósito/Función Glucosa → Piruvato + ATP Todos los tejidos, es de máxima importancia Tejido en los hematíes, músculo esquelético activo y el encéfalo.Compartimiento celular Citosol Secuencia de Glucosa → G6P → F6P → F-1,6-P → GAP → 1,3- acontecimientos DPG → 3PG → 2PG → PEP → Piruvato. Regulación Reacciones 1, 3 y 10. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  32. 32. 1 Glicólisis2 1.- Vía catabólica de Embden-Meyerhof → Degradación oxidativa de3 la glucosa en 10 reacciones. Glucosa (6C) → 2Piruvato (3C) 4 2.- Uno de sus productos → ATP y NADH++ H+6 5 3.- Es universal 4.- Estas diez reacciones se agrupan en dos fases:7 • Fase preparatoria, cebadora o de acúmulo de energía. • Fase de beneficios, retributiva, oxidativa o de generación de energía.8 5.- Puede ser • Aeróbica → Piruvato + ATP + NADH+9 • Anaeróbica → Lactato + ATP.10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  33. 33. Glicólisis12 Glucosa3 2 ATP 4 2 ADP6 5 2 Gliceraldehído -3-Fosfato7 2 NAD+ 4 ADP + 4Pi8 2 NADH 2 ATP9 2 Piruvato Visión global10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  34. 34. Glicólisis12 Glucosa3 2 ATP 4 2 ADP6 5 2 Gliceraldehído -3-Fosfato7 2 NAD+ 4 ADP + 4Pi8 2 NADH 2 ATP9 2 Piruvato Visión global10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  35. 35. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  36. 36. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  37. 37. Reacciones de la Glicólisis12 Reacción Enzimas y cofactores3 Transferencia de Cuatro quinasas transfieren cada una un grupo fosfato: grupos fosfatos ATP → Intermediario; Intermediario → ATP. 4 Isomerización Dos isomerasas convierten aldosas en cetosas Una aldolasa rompe un intermediario C6 y genera con ello dos Escisión aldólica6 5 unidades C3. Oxidación y Una deshidrogenasa cataliza la transferencia de electrones:7 fosforilación Sustrato → NAD+ Trasvase de Una mutasa transfiere intramolecularmente un resto de fosfato8 grupos fosfato de un átomo de oxígeno al siguiente Una deshidratasa (enolasa) separa una molécula de H2O de un Deshidratación9 intermediario formando un doble enlace.10 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  38. 38. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  39. 39. Glicólisis123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  40. 40. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  41. 41. Lanzaderas Lanzadera del Glicerol-PLanzadera Malato-Aspartato Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  42. 42. Citosol LanzaderasNADH+ + H+ Mitocondria Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  43. 43. Lanzaderas Glicerol-P Malato-Aspartato Molécula Transportada y Rendimiento energético NADH+ + H+ → FADH2 NADH+ + H+ → NADH+ + H+ 1,5 moléculas de ATP/FADH2 2,5 moléculas de ATP/NADH+ Compartimientos celularesEspacio intermembrana → Matriz Citosol → Mitocondria mitocondrial Tejidos Todos los tejidos (especialmente Tejido Adiposo en músculo e hígado) Irreversible Reversible Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  44. 44. Espacio Intermembrana Lanzadera del Glicerol-PNADH+ + H+ DHA-P FADH2 Glicerol 3-P Glicerol 3-P Deshidrogenasa Deshidrogenasa Citosólica Mitocondrial Glicerol FAD 3-P NAD+ Q Matriz Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  45. 45. Citosol Lanzadera Malato-Aspartato-Cetoglutarato Transportador Malato -Cetoglutarato -Cetoglutarato Malato Malato NAD+ NAD+ Malato Malato Deshidrogenasa DeshidrogenasaNADH+ + H+ Citosólica Mitocondrial NADH+ + H+ Oxalacetato Oxalacetato Glutamato Glutamato Aspartato Aspartato Aminotransferasa Aminotransferasa Citosólica Mitocondrial -Cetoglutarato -Cetoglutarato Aspartato Aspartato Glutamato Transportador Glutamato Glutamato - Aspartato Mitocondria Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  46. 46. LanzaderasMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  47. 47. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  48. 48. Destinos del Piruvato123 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  49. 49. Destinos del Piruvato12 1.- En condiciones anaeróbicas (en ausencia de O2).3 Piruvato → Lactato 46 5 NADH++H+ NAD+7 Lactato8 Deshidrogenasa9 Pyruvate Lactate10 L Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  50. 50. Destinos del Piruvato12 2.- En condiciones aeróbicas (en presencia de O2).3 Piruvato → Acetil CoA 46 5789 Pyruvate Acetyl-CoA10 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  51. 51. Descarboxilación oxidativa del Piruvato123 Descarboxilación oxidativa del Piruvato Propósito/Función Piruvato → Acetil Co-A + CO2. 4 Tejidos Todos los tejidos6 5 Compartimiento celular Mitocondria Secuencia de7 Piruvato → 5 subreacciones → Acetil CoA acontecimientos8 Regulación Subreacción 1910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  52. 52. Descarboxilación oxidativa del Piruvato12 1.- Complejo Piruvato Deshidrogenasa3 A.- Complejo multienzimático. 46 5789 B.- Modelo de regulación → Mecanismos de regulación por10 PDH modificación covalente y alostérico. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  53. 53. Descarboxilación oxidativa del Piruvato12 2.- Zona de la Célula3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  54. 54. Descarboxilación oxidativa del Piruvato12 3.- Subreacciones3 46 578910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  55. 55. Descarboxilación oxidativa del Piruvato12 4.- Regulación3 * 46 5 P Inactiva7 Activa8910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  56. 56. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  57. 57. Neoglucogénesis Neoglucogénesis Propósito/Función Compuestos no carbohidratos → Glucosa Tejidos Hígado* y RiñónCompartimiento celular Citosol y Mitocondria Secuencia de Piruvato → PEP → 2PG → 3PG → 1,3BPG → GAP acontecimientos → F-1,6-P → F6P → G6P → Glucosa. Regulación Reacciones 1 y 7. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  58. 58. Neoglucogénesis Glucosa-6P → Glucosa + Pi Glucosa-6-fosfatasaFructosa 1 ,6-bifosfato + H2O→ Fructose-6 P + Pi Fructosa 1,6 bifosfatasa -1 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  59. 59. NeoglucogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  60. 60. Neoglucogénesis PEP carboxiquinasa citosólica CO2 NAD+ NADH+ + H+ NADH+ + H+ CO2 PEP CQ mitocondrial NAD+ Piruvato Piruvatocaboxilasa CO2 CO2 caboxilasa NADH+ + H+ NAD+ L Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  61. 61. Precursores de la Neoglucogénesis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  62. 62. Citosol Lanzadera Malato-Aspartato-Cetoglutarato Transportador Malato -Cetoglutarato -Cetoglutarato Malato Malato NAD+ NAD+ Malato Malato Deshidrogenasa DeshidrogenasaNADH+ + H+ Citosólica Mitocondrial NADH+ + H+ Oxalacetato Glutamato Glutamato Aspartato Aspartato Aminotransferasa Aminotransferasa Citosólica Mitocondrial -Cetoglutarato -Cetoglutarato Aspartato Aspartato Glutamato Transportador Glutamato Glutamato - Aspartato Mitocondria Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  63. 63. NeoglucogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  64. 64. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  65. 65. 1 Regulación de la Glicólisis2 Está regulada en tres niveles3  Reacción 1 → Hexoquinasa  Reacción 3 → Fosfofructoquinasa I 4  Reacción 10 → Piruvato Quinasa6 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  66. 66. Regulación de la Glicólisis12 1.- Activación de la Glucosa3 46 57 Glucosa Glucosa-6-Fosfato8910 ΔG‟ = -16.7 kJ/mol Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  67. 67. Regulación de la Glicólisis12 1.- Activación de la Glucosa3 4 Hexoquinasa IV Diferencia Hexoquinasa I, II y III (Glucoquinasa)6 5 Localización Tejidos extrahepáticos Hígado Km Baja (0,04 – 0,17) Alta (5 – 12)7 ¿Específica? No Sí ¿Inducida por Insulina? No Sí8 ¿Inhibida por el No Sí producto? Está regulada por la F6P910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  68. 68. Regulación de la Glicólisis12 1.- Activación de la Glucosa3 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  69. 69. Regulación de la Glicólisis12 3.- Segunda fosforilación3 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  70. 70. Regulación de la Glicólisis12 3.- Segunda fosforilación3 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  71. 71. Regulación de la Glicólisis12 10.- Segunda Fosforilación a nivel de sustrato3 46 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  72. 72. 1 Regulación de la Glicólisis2 Está regulada en tres niveles3  Reacción 1 → Hexoquinasa  Reacción 3 → Fosfofructoquinasa I 4  Reacción 10 → Piruvato Quinasa6 578910 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  73. 73. 1 Regulación de la Descarboxilación Piruvato23 46 5 Inactiva P7 Activa8910 PDH Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  74. 74. Regulación de la NeoglucogénesisEstá regulada en dos niveles  Reacción 1 → Piruvato Carboxilasa  Reacción 7 → Fructosa-1,6-bifosfatasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  75. 75. Regulación de la Neoglucogénesis1.- Formación de Oxalacetato Acetil-CoA Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  76. 76. Regulación de la Neoglucogénesis7.- Desfosforilación de la Fructosa-1,6-Bifosfato H2O Pi Fructosa-1,6-Bifosfato Fructosa 1,6 Fructosa-6-Fosfato Bifosfatasa AMP Citrato Fructosa-2,6-Bifosfato* Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  77. 77. Regulación Recíproca Descarboxilación Glicólisis Neoglucogénesis oxidativa Hexoquinasa Complejo Piruvato Piruvato CarboxilasaFosfofructoquinasa I Deshidrogenasa Fructosa-1,6-bifosfatasa Piruvato Quinasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  78. 78. Regulación Recíproca Glucólisis – Neoglucogénesis P Inactiva Activa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  79. 79. Regulación Recíproca Descarboxilación Glicólisis Neoglucogénesis oxidativa Fosfofructoquinasa I – Fructosa 1,6 bifosfatasa Hexoquinasa Complejo Piruvato Piruvato CarboxilasaFosfofructoquinasa I Deshidrogenasa Fructosa-1,6-bifosfatasa PiruvatoCPDH – Piruvato quinasa – Piruvato carboxilasa Quinasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  80. 80. Fosfofructoquinasa I – Fructosa 1,6 bifosfatasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  81. 81. CPDH – Piruvato quinasa – Piruvato carboxilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  82. 82. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Síntesis de Recíproca Glucogenólisis Neoglucogénesis Glucógeno Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  83. 83. Metabolismo del Glucógeno Síntesis de Glucógeno Propósito/Función Glucosa → Glucógeno Tejidos Hígado y MúsculoCompartimiento celular Citosol Secuencia de Glucógeno (n) → Glucógeno (n + 1) acontecimientos Regulación Reacción de la Glucógeno Sintasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  84. 84. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  85. 85. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  86. 86. GlucogenogénesisFosfoglucomutasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  87. 87. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  88. 88. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  89. 89. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  90. 90. GlucogenogénesisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  91. 91. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  92. 92. Metabolismo del Glucógeno Glucogenólisis Propósito/Función Glucógeno → Glucosa Tejidos Hígado y MúsculoCompartimiento celular Citosol Secuencia de Glucógeno (n) → Glucógeno (n - 1) acontecimientos Regulación Glucógeno fosforilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  93. 93. GlucogenólisisMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  94. 94. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  95. 95. Regulación RecíprocaGlucogenogénesis Glucogenólisis Glucógeno sintasa Glucógeno fosforilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  96. 96. Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa Período Post-AbsortivoPeríodo Absortivo ↑[Glucagon] ↑[Insulina] Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  97. 97. Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  98. 98. Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  99. 99. Glucógeno sintasa – Glucógeno fosforilasa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  100. 100. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  101. 101. Vía de las Pentosas Vía de las Pentosas FosfatoRuta del fosfogluconato o Ruta de las hexosas monofosfato Rápida división Ribosa-5-fosfato Síntesis activa de ácidos grasos NADPH+ Síntesis de colesterol y hormonas esteroideas Glutation reducido Exposición constante a dañinos radicales libres Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  102. 102. Vía de las Pentosas Fase Oxidativa Glucosa-6P deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato deshidrogenasa Fosfopentosa isomerasa Glucosa-6P + 2NADP+ + H2O ↓Ribulosa5P + CO2 + 2NADPH + 2H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  103. 103. Vía de las Pentosas Fase Oxidativa Glucosa-6P deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato deshidrogenasa Fosfopentosa isomerasa Glucosa-6P + 2NADP+ + H2O ↓Ribulosa5P + CO2 + 2NADPH + 2H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  104. 104. Vía de las Pentosas Fase Oxidativa Glucosa-6P deshidrogenasa Lactonasa 6-fosfogluconato deshidrogenasa Fosfopentosa isomerasa Glucosa-6P + 2NADP+ + H2O ↓Ribulosa5P + CO2 + 2NADPH + 2H+ Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  105. 105. Vía de las Pentosas Fase Oxidativa Fase no Oxidativa Glucosa-6P deshidrogenasa Fosfopentosa isomerasa Lactonasa Transcetolasas 6-fosfogluconato deshidrogenasa Transaldolasas Fosfopentosa isomerasa 3 Glucosa-6P + 6NADP+ + 3H2O Glucosa-6P + 2NADP+ + H2O ↓ ↓ 2 F6P + G3P + 6NADPH + 6H+ +Ribulosa5P + CO2 + 2NADPH + 2H+ 3 R5P + 6NADPH + 6H+ + 3CO2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  106. 106. Vía de las Pentosas Fase no Oxidativa Fosfopentosa isomerasa Transcetolasas Transaldolasas 3 Glucosa-6P + 6NADP+ + 3H2O ↓2 F6P + G3P + 6NADPH + 6H+ +3 R5P + 6NADPH + 6H+ + 3CO2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  107. 107. Vía de las Pentosas Fase no Oxidativa Fosfopentosa isomerasa Transcetolasas Transaldolasas 3 Glucosa-6P + 6NADP+ + 3H2O ↓2 F6P + G3P + 6NADPH + 6H+ +3 R5P + 6NADPH + 6H+ + 3CO2 Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  108. 108. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  109. 109. Metabolismo de la FructosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  110. 110. Metabolismo de la GalactosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  111. 111. Esquema Entrada de la Descarboxilación Glucosa a la Glicólisis Lanzaderas Oxidativa del Célula Piruvato Regulación Glucogenólisis Glucogénesis Recíproca Neoglucogénesis Glicólisis - Neoglucogénesis Regulación Metabolismo de Recíproca Vías de las Correlaciones la Fructosa y laGlucogenogénesis - Pentosas Clínicas Glucogenólisis Galactosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  112. 112. AbsorciónMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  113. 113. Intolerancia a la LactosaLactosa Galactosa + Glucosa Lactasa Bacterias Metabolitos de 2 carbonos CO2 Metabolitos de 3 carbobos H2 Flatulencia Diarrea Deshidratación Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  114. 114. Diabetes Mellitus tipo IMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  115. 115. Glucogenogénesis - Glucogenólisis Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  116. 116. Vía de las Pentosas - EritrocitosMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  117. 117. Metabolismo de la FructosaIntolerancia hereditaria a la Fructosa Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  118. 118. Metabolismo de la GalactosaMaterial elaborado por el Br. Carlos Pedroza
  119. 119. Material elaborado por el Br. Carlos Pedroza
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