metabolismo-humano1

1. Universidad Autónoma de Querérato
Facultad de Química
Bioquímica Avanzada
Metabolismo Humano
Integrantes:
Itzel Pérez Ayala
Delia Karina Pérez Torres
Vanessa Sánchez Quezada
Gersaín Ascencio Urbano
Alma Karina León Teutli
Carlos Vladimir López Rodríguez
Gloria Andrea Pérez Álvarez
Bryan Montesinos Tirado
Diciembre 2016

3. Metabolismo de carbohidratos
Ingesta de
alimentos
Degradación de
carbohidratos a
azucares
simples.
Absorción de
azucares en el
intestino.
Transporte a
células
sanguinas.
Absorción en
los diferentes
tejidos.
El metabolismo de carbohidratos requiere de distintas enzimas (como
tripsinas) que degraden los nutrientes a compuestos simples que
puedan ser transportados para internalizarse en las distintas células
que los requieren.

4. Transporte de carbohidratos
SGTL1 Proteína de
transporte sodio-glucosa
localizada en la mucosa
intestinal.
GLUT5 transportador de
fructosa en el intestino
mediante difusión facilitada
GLUT2 transportador de
glucosa en eritrocito.
TRANSPORTADORES

5. Transportadores de carbohidratos en tejidos
SGLT1, GLUT2, GLUT5
GLUT1, GLUT2, GLUT5
GLUT2, GLUT10
GLUT4 (dependiente de
insulina)
http://www.facmed.unam.mx/publicaciones/ampb/numeros/2007/02/e_Tr
anspoGlucosa.pdf
GLUT4 (dependiente de
insulina), GLUT12
GLUT3
GLUT1
GLUT2, GLUT10

6. Trasporte de glucosa en células B del páncreas y
secreción de insulina
Una vez que la glucosa es
internalizada en el páncreas se
lleva la glucólisis lo que conlleva a :
Producción de ATP
Se cierran los canales de potasio
(sensibles a ATP)
Generación de un gradiente
electroquímico
Apertura de canales de calcio.
Liberación de insulina.

7. Y1146
Y1151
Y960
Y1316
Y1322
Kinase
Y1150
Y1146
Y1151
Y960
Y1316
Y1322
Kinase
Y1150
SH2
PTB
PH
pY
PH
S S
S
S S
S
PP
Proline
rich
GSK3β
aPKCz
PKB
PDK
Glycogen
metabolism
GLUT4
GLUT4
GLUT4
GLUT4
Cbl
Phosphotyrosine
APS
pY
Cascada de señalización de la insulina
Insulina se une al receptor (IR).
El receptor se autofosforila y
sufre un cambio
conformacional.
Se le une el sustrato del
receptor de insulina (IRS).
Al sustrato se ancla PI3K
(Cinasa de fosfoinositidos)
esta se activa por un cambio
conformacional.
Fosforila fosfolípido de la
membrana
Se ancla PDK (activándose)
Fosforila a PKCz
Efectos principales:
• Fosforilación de
proteínas que
promueven la
alineación del
citoesqueleto y la
movilización de
vesículas para el
transporte de GLUT
4 a la membrana.
• Señalización para
síntesis de lípidos y
proteínas.
• Señalización de
reproducción
celular.
Insulin

8. Efectos de la insulina
Síntesis de glucógeno
Síntesis de proteínas
Síntesis de lípidos
Regeneración
Síntesis de glucógeno
Síntesis de proteínas
Síntesis de lípidos
Translocación del transportador GLUT 4
Hígado Músculo
Tejido adiposo
Síntesis de proteínas
Síntesis de lípidos
Translocación del transportador GLUT 4

9. GLUCÓLISIS

10. • Es la secuencia de reacciones que
convierte una molécula de glucosa
en dos moléculas de piruvato con la
producción neta concomitante de
dos moléculas de ATP.
• En células eucariotas tiene lugar en
el citoplasma.
• La reacción global de la glucólisis
aerobia es:
(Stryer et al., 2012)
𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 + 2𝑁𝐴𝐷+
+ 2𝐴𝐷𝑃 + 2𝑃𝑖 → 2𝑁𝐴𝐷𝐻 + 2𝑃𝑖𝑟𝑢𝑣𝑎𝑡𝑜 + 2𝐴𝑇𝑃 + 2𝐻2𝑂 + 4𝐻+
Citoplasma
Definición:

11. Etapa 1. Fase preparatoria: inversión de energía
ADP
ATP
Hexoquinasa
Glucosa Glucosa 6-fosfato
Fosforilación de glucosa
La hexoquinasa es una
enzima inespecífica que se
encuentra en todas las
células y que cataliza la
fosforilación de hexosas.
Las células del hígado
contienen la glucoquinasa,
que cataliza la misma
reacción de forma específica
para la glucosa, y que
mantiene los niveles de
glucosa en sangre.
(Voet, 2004)
1
Etapas de la glucólisis

12. Fosfofructoquinasa Fructosa 1,6-bisfosfato
ADP
ATP
La fosfofructoquinasa, es un enzima alostérico
que marca el ritmo de la glucólisis. Además,
tiene un papel esencial en el metabolismo de
diversas moléculas en el cuerpo.
Fosfoglucosa
isomerasa
Fructosa 6-fosfato
Isomerización
de aldosa a
cetosa
(Voet, 2004)
Fosforilación
2 3
Etapas de la glucólisis
Etapa 1. Fase preparatoria: inversión de energía

13. Aldolasa
Dihidroxiacetona fosfato
Gliceraldehído 3-fosfato
Triosafosfato
isomerasa
Etapa 1. Fase preparatoria: inversión de
energía
En este proceso se han consumido 2
ATP’s. Ésta inversión de energía será
devuelta con el doble, en la etapa final
de la glucólisis, en la que las dos
unidades de 3C fosforiladas serán
transformadas en dos moléculas de
piruvato, con la síntesis acoplada de
cuatro ATP’s por molécula de glucosa.
(Voet, 2004)
4
5
Etapas de la glucólisis

14. 1,3-Bisfosfoglicerato
NAD+
NADH
Gliceraldehído 3-fosfato
deshidrogenasa
Etapa 2. Fase de beneficios: se genera ATP.
Gliceraldehído 3-fosfato
(Voet, 2004, Stryer et al., 2012)
Oxidación y fosforilación
La reacción catalizada por ésta enzima implica dos
procesos: la oxidación del aldehído hasta ácido
carboxílico por el NAD+ y la unión del ácido carboxílico
con el ortofosfato para formar el acilfosfato
Los acilfosfatos,
tienen un alto
potencial de
transferencia de
grupos fosforilo
mayor que el
ATP.
6
Etapas de la glucólisis

15. 7
Etapa 2. Fase de beneficios: se genera ATP.
ATP
ADP
3-Fosfoglicerato
Fosfoglicerato
quinasa
Fosfoglicerato
mutasa
2-Fosfoglicerato
1ª Producción de ATP
Esta forma de producir el ATP se denomina
fosforilación a nivel de sustrato porque el
dador del fosfato, 1,3-BPG, es un sustrato
con alto potencial de transferencia del frupo
fosforilo.
La mutasa, es un enzima que
cataliza un cambio en la ubicación
intramolecular de un grupo químico.
(Stryer et al., 2012)
8
Etapas de la glucólisis

16. La gran fuerza directora de la
conversión de enol a cetona
proporciona al fosfoenolpiruvato su alto
potencial de transferencia de su grupo
fosforilo
Fosfoenolpiruvato
Enolasa
Piruvato
ADP
ATP
H2O
Piruvato
quinasa
Etapa 2. Fase de beneficios: se genera ATP.
10
Deshidratación
9
(Stryer et al., 2012)
Etapas de la glucólisis

17. • El NADH debe ser reoxidado continuamente para mantener el
suministro de NAD+ de la vía glucolítica. Esto ocurre en condiciones
anaeróbicas, en músculo, el NAD+ se regenera cuando el NADH
reduce el piruvato a lactato.
• Una gran parte del lactato, es exportado de las células musculares y
transportado por la sangre hasta el hígado, donde vuelve a convertirse
en glucosa.
• La reacción global de la glucólisis aerobia es:
𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 + 2𝐴𝐷𝑃 + 2𝑃𝑖 → 2𝐿𝑎𝑐𝑡𝑎𝑡𝑜 + 2𝐴𝑇𝑃 + 2𝐻2𝑂
(Voet, 2004)
Glucólisis Anaerobia

18. 11
Lactato
deshidrogenasa
(Voet, 2004)
La glucólisis en el
músculo esquelético
suministra ATP
principalmente para
potenciar la
contracción muscular.
Glucólisis Anaerobia

19. (Stryer et al., 2012)
Formación de
ATP
-1 ATP
-
-1 ATP
-
-
-
+2 ATP
-
-
+2 ATP
Total
2 ATP
Balance de Energía

20. • Función de la glucólisis: Degrada la glucosa para generar ATP y aporta
precursores para reacciones de síntesis de ácidos grasos.
Fosfofructo
quinasa
• Es el punto de control más importante de la vía en
mamíferos.
• El enzima es inhibido alostéricamente por niveles
elevados de ATP.
• Una disminución del pH también inhibe su actividad.
Hexoquinasa
• Se inhibe mediante su producto, glucosa 6-Fosfato; altas
concentraciones de ésta molécula indican que la célula
no requiere más glucosa como fuente de energía ni para
síntesis de glucógeno, por lo que la glucosa permanecerá
en sangre.
Regulación de la Glucólisis

21. Ciclo de Krebs

22. Ciclo de Krebs y la respiración
El ciclo del ácido cítrico,
es la ruta oxidativa central
de la respiración.
Respiración es el acoplamiento
de la generación de energía con
la oxidación de los nutrientes por
el oxígeno.
(Mathews, 2013)

23. Definición
Es la parte de la vía catabólica que
realiza la oxidación de las moléculas de
acetil CoA proveniente de
monosacáridos, ácidos grasos y
aminoácidos hasta producir CO2;
originando poder reductor, que en la
cadena transportadora de electrones y
la fosforilación oxidativa, será utilizado
en la síntesis de ATP.
(Feduchi, 2010)
Ciclo del ácido cítrico

24. Origen de los sustratos
Antes de entrar en el ciclo, los esqueletos
carbonados de azucares, ácidos grasos y
aminoácidos deben ser degradados hasta
formar acetil – CoA, la manera en que el ciclo
acepta la mayor parte del combustible
aportado.
(Nelson, 2009)

25. Oxidación del piruvato a Acetil – CoA y CO2
La conversión de piruvato en acetil-CoA, catalizada por la
piruvato deshidrogenasa, es una descarboxilación oxidativa.
En la reacción global, el grupo carboxilo del piruvato se pierde
como CO2, mientras que los dos carbonos restantes forman la
porción acetilo de la acetil-CoA.
Participan un complejo multienzimático, denominado
complejo piruvato deshidrogenasa, compuesto por:
piruvato deshidrogenasa (E1), dihidrolipoamida
transacetilasa (E2) y dihidrolipoamida deshidrogenasa
(E3).
(Mathews, 2013)
Pirofosfato
deshidrogenasa
Dihidrolipoamida
transacetilasa
Dihidrolipoamida
deshidrogenasa

26. -cetoglutarato
Isocitrato
Oxalosuccinato
Succinato
Fumarato
Malato
Succinato
deshidrogenasa
FAD
FADH2
Isocitrato
deshidrogenasa
NAD
NADH
-cetoglutarato
deshidrogenasa
NAD
NADH
CO2
Succinyl-CoA
sinthetasa
GTP GDP
Malato
deshidrogenasa
NAD
NADH
Fumarasa
H2O
Aconitasa
H2O
Citrato
cis-Aconitato
Aconitasa
H2O
Succinil-CoA (Nelson, 2009)
Oxaloacetato
Acetyl-CoA
1) El carbono metílico del grupo acetilo se
une al grupo carbonílico del oxalacetato…el
CoA liberado se recicla para participar en la
descarboxilación oxidativa de otro piruvato.
Citrato sintasa
H2O
2) Se isomeriza el isocitrato a través de la
formación intermedia del ácido tricarboxílico
cis – aconitato, que normalmente no se
disocia del sitio activo de la enzima.
3) La isocitrato deshidrogenasa cataliza la
descarboxilación oxidativa del isocitrato, dando
lugar a la formación del α – cetoglutarato. Para
lo cual es necesario NAD+ como aceptor
Isocitrato
deshidrogenasa
CO2
4) Se produce una descarboxilación oxidativa
por la que el α – cetoglutarato se convierte en
succinil – Co A y CO2
5) Se produce la síntesis de GTP en el proceso
en el que se forma el succinato. Siendo esta una
fosforilación a nivel de sustrato.
6) Se produce la oxidación del succinato
produciendo fumarato. En este punto, el
malonato , un análogo del succinato, es un
inhibidor ocasional del ciclo.
7) Se produce la hidratación del fumarato
para dar L - malato.
8) La enzima L – malato deshidrogenasa
ligada a NAD cataliza la oxidación del L –
malato a oxalacetato para cerrar el ciclo.
Reacciones del ciclo

27. Balance de Energía del ciclo
La energía de la oxidaciones
se conserva reduciendo tres
NAD+ y un FAD, y produciendo
un GTP. Además, estas
oxidaciones proporcionan flujo
de e- hacia la cadena
respiratoria mediante el poder
reductor de NADH y FADH2,
posibilitando la formación de
ATP en la fosforilación
oxidativa.
(Nelson, 2009)

28. Complejo Piruvato
deshidrogenasa (PDH)
La disponibilidad de los
sustratos para la citrato
sintasa puede limitar la
velocidad de formación
de citrato.
El NADH, producto de oxidación
del isocitrato y el α –
cetoglutarato; a altas
concentraciones inhibe dichas
reacciones; inhibiendo a la
malato deshidrogenasa
Regulación del ciclo
(Nelson, 2009, Mathews, 2013)

29. Reacciones Anapleróticas
Nelson, 2009, Mathews, 2013.
Estas son reacciones permiten
reponer o rellenar los intermediarios
del ciclo que son retirados para
servir como precursores
biosintéticos.
La reacción anaplerótica más
importante en hígado y riñón es la
carboxilación del piruvato por el CO2
para formar oxalacetato.
Otra de las reacciones anapleróticas es la que
proporciona la enzima málica o malato
deshidrogenasa que cataliza la carboxilación
reductora del piruvato hacia malato.

30. Cadena Respiratoria

31. ¿En dónde sucede el transporte de
electrones?
Cadena Respiratoria
Transporte de electrones

32. Complejos de la Cadena Respiratoria
Complejo Nombre Composición Función
Complejo 1 NADH deshidrogenasa
NADH:ubiquinona
oxidorreductasa
FMN (Mononucleotido
de flavina) y Fe-S
Bombea 4 protones
Complejo 2 Succinato deshidrogenasa (SDH)
Succinato coenzima Q reductasa
FAD (flavín-adenín-
dinucleótido) y Fe-S
No bombea protones
Complejo 3 Citocromoóxidoreductasa
Citocromo bc1
Coenzima Q - citocromo c
reductasa
Ubiquinol-citocromo-c reductasa
Hemo y Fe-S Bombea 4 protones
Complejo 4 Citocromo c oxidasa Hemo, CuA y CuB Bombea 2 protones

33. Complejo I
• Cataliza la transferencia de electrones del
NADH al coenzima Q
• Contiene FMN como grupo protético y 8
cúmulos hierro-azufre
• Su estructura tienen forma de "L" con un
gran dominio en la membrana (con
alrededor de 60 hélices transmembrana) y
un dominio periférico hidrófilo donde se
produce la reducción del NADH.

34. Complejo II
• Complejo proteico ligado a la membrana interna
mitocondrial
• Contiene FAD; aceptor de electrones de la reacción.
• 4 subunidades (2 hidrofílicas y 2 hidrofóbicas)
Succinato deshidrogenasa subunidad A (SDHA).
Hidrofílica
Succinato deshidrogenasa subunidad B (SDHB).
Hidrofílica, contiene tres clústers de hierro-azufre:
2Fe-2S, 4Fe-4S y 3Fe-4S.
Succinato deshidrogenasa subunidad C (SDHC).
Hidrofóbica.
Succinato deshidrogenasa subunidad D (SDHD).
Hidrofóbica.

35. Complejo III
• Estructuralmente, es una lipoproteína
multimérica transmembranal
• El complejo III de consta de 11 subunidades.
Tres de estas subunidades tienen función
respiratoria (citocromo B, citocromo C1,
proteína de Rieske)
• Pertenece a la familia de las oxidorreductasas,
específicamente a aquellas que actúan sobre
los difenoles
Complejo III

36. • Transfiere electrones a una molécula de oxígeno,
reduciéndola a dos moléculas de agua
• El complejo IV es una proteína integral de
membrana que incluye varios grupos protéticos
metálicos así como 13 subunidades
• El complejo posee dos grupos hemo, un citocromo
a y otro a3, así como dos centros de cobre (uno
denominado CuA y el otro CuB)
Complejo IV

37. • El flujo de e- ocurre a favor del gradiente de Potencial de
Reducción
• Es un proceso exergónico
• Transcurre con disminución de energía libre
• Neto posee un – DG
• Desde NADH+H hasta O2 y formar H2O : - 52,6 Kcal/mol
Transporte electrónico mitocondrial
¿Qué tipo de proceso es?

38. Fosforilación
Oxidativa

39. Fosforilación Oxidativa
Para ello se necesita la ATP sintasa,
compuesta por dos dominios:
• F1 : Donde se sintetiza ADP y P
• Fo: Por donde pasan los protones,
activando la ATP sintasa
Los protones del espacio intermenbranal tienen
tendencia a volver a pasar al interior de la
mitocondria, para igualar el pH en ambos lados
de la membrana.

40. MATRIZ
ESPACIO
INTERMEMBRANAL
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ADP
P
ATP
Se necesitan 3H+ para producir un ATP

41. ¿Qué es el Glucógeno?
*Polímero formado por unidades de
glucosa unidos por dos tipos de
enlaces:Š
α(1,4) glicosídicos (lineal) Š
α(1,6) glicosídicos (ramificaciones)
*Reservorio localizado en forma
de gránulos en el citoplasma de las
células
*Glucogenólisis y glucogénesis

42. Glucogénesis
Glucosa-6-
fosfato
Glucosa-1-
fosfato
UDP-Glucosa
UTP
UDP-glucosa
pirofosforilasa
Fosfoglucomutasa
1. La glucosa 6-fosfato se isomeriza. La enzima Fosfoglucomutasa es quien cataliza la reacción.
2. El pirofosfato se hidroliza gracias a la UDP-glucosa pirofosforilasa.
3. Se forma UDP + Pi. UDP se pega a Glc
3
2
1

43. Glucogénesis
4. El UDP se libera
5. UTP se hidroliza y
forma UMP + PPi.
UDP-Glucosa
+
PPi
UMP
4
5

44. *La glicogenina se encarga de sintetizar un primer que funcionará como
iniciador de la cadena*
6. La Glc se une al primer formado por la glicogenina gracias a la sintasa de
glucógeno.
Sintasa de
glucogeno
6
Glucogénesis

45. 7. Al formar una cadena de 11 glucosas la enzima ramificante agrega una
ramaficicación.
Formación de enlaces 1,6
Las ramas formadas tienen una distancia de aproximadamente 4 glucosas.
Enzima Ramificante
7
Glucogénesis

46. Glucogenólisis Glucógeno
Fosforilasa
Pi
Glucógeno (n-1) + Glucosa 1-P
Glucosa 6-P
Glucosa
Glucosa
Fosfoglucosa
mutasa
Fosfoglucosa
fosfatasa
Glucólisis
• Se desencadena por niveles bajos
de glucosa en sangre (ayuno).
• El objetivo es cubrir las
necesidades energéticas del
organismo.
• Hígado y músculo; diferencia la
enzima fosfoglucosa fosfatasa que
solo se encuentra en el hígado.
(Stryer et al., 2003)

47. Glucogenólisis
Glucógeno
Extremos no
reductores Enlace
α(1,6)
Fosforilasa
Pi
Glucosa 1- fosfato
Enzima
desramificante
(1. Glucotransferasa)
Enzima
desramificante
(2. Glucosidasa)
Glucosa
Fosfoglucosa
mutasa
Glucosa 6- fosfato
MÚSCULO
Glucosa + Pi
HÍGADO
Fosfoglucosa H2O
fosfatasa
Enlace
α(1,6)
Hasta
agotar el
Glucógeno
Polímero no ramificado α(1,4), es el
sustrato para la acción fosforilasa
La enzima glucógeno fosforilasa rompe
los enlaces α(1,4) en los extremos no
reductores, por simple fosforólisis.
La ramificaciones del glucógeno
son removidas por la
glucotransferasa quien cataliza 2
reacciones:
a) Trasfiere las glucosas
ramificadas a los extremos no
reductores
b) Residuos de α(1,6) es
removido hidrolíticamente,
liberando glucosa
Las glucosas liberadas
siguen la glucogenólisis,
mientras que los residuos
del polímero vuelve al
ciclo hasta agotarse
(Stryer et al., 2003)

48. Enzimas de la degradación del glucógeno
Glycolysis
Glycolysis
Phosphorylase Phosphorylase
Phosphoglucomutase Phosphoglucomutase
glucose-6-phosphatase
GLU-2
(Solaz-Fuste et al., 2008)

49. ADRENALINA
¿Qué es?
Hormona y neurotransmisor
Características:
• Incrementa frecuencia cardiaca
• Contrae vasos sanguíneos
• Dilata conductos de aire
¿Dónde se produce?
Es producida en las glándulas suprarrenales
¿Función?
Incrementa los niveles de glucosa en sangre. Promueve la degradación del
glucógeno

50. Cascada de Señalización de la Adrenalina

51. AC
GPCR
AC
γ β α
ATP
cAMP
GDP
PKA
PHK
Glucógeno
fosforilasa
GTP
GTP
Glucógeno
Sintasa
Inhibición de
glucogénesis
Degradación
de glucógeno
Cascada de señalización de adrenalina
Adrenalina

52. Vía de las Pentosas
La vía de la pentosas se lleva a cabo en el citosol, esta consta de dos
fases; oxidativa y no oxidativa. No es una vía de producción de ATP.
Su propósito principal es la producción de :
• NADPH; para la síntesis de ácidos grasos
• Ribosa-5-fosfato; para la síntesis de ácidos nucleicos.
• Producción de intermediarios glucoliticos; fructosa-6-fosfato y
gliceralgehido 3 fosfato
Esta vía solo se lleva a cabo en condiciones de
abundancia, una vez que las reservas de
glucógeno han sido cubiertas.

53. Obtención del NADPH
NADPH + H+
NADP+
CO2
Glucosa 6 - fosfato 6 - Fosfogluconato
Glucosa fosfato
deshidrogenasa
NADPH + H+
NADP+
Fosfogluconato
deshidrogenasa Ribulosa 5 - fosfato
El NADPH será utilizado para la síntesis
de ácidos grasos, isoprenoides y
esteroides (en tejidos animales y
vegetales)
La enzima glucosa fosfato
deshidrogenasa es de gran
importancia para la regulación de
esta vía. Es inhibida por NADPH y
activada por NADP+.
Reacciones de la Fase Oxidativa

54. Ribulosa 5 - fosfato
Ribosa 5 - fosfato
Xilulosa 5 - fosfato
Fosfopentosa
isomerasa
Ribulosa 5 - fosfato
Fosfopentosa
epimerasa
La ribosa generada en la fase
oxidativa se isomerisa para
producir ribosa 5 fofato que
puede ser utilizada en la síntesis
de nucleótidos, RNA, DNA.
Si la ribosa-5-fosfato no es
requerida se generan otros
compuestos que realimenten la
vía para continuar con la
generación de poder reductor.
Obtención de Ribosa-5-fosfato y Eritrosa
Sedoheptulosa 7 - fosfato
Gliceraldehído 3 -fosfato
Transcetolasa Transaldolasa
Fructosa 6 -fosfato
Eritrosa 4 -fosfato
La fructosa-6-fosfato
es isomerisada a
glucosa-6-fosfato
para realimentar la
vía.
La ertitrosa será un
metabolito de
importancia para la
síntesis de
aminoácidos.
Reacciones de la Fase No Oxidativa

55. Produce intermediarios de la vía glucolítica
Eritrosa 4 -fosfato
Transcetolasa
Xilulosa 5 - fosfato Gliceraldehido-3-fosfato
Fructosa-6-fosfato
Con la eritrosa-4-fosfato
además puede llevarse a cabo
una reacción mediante una
transcetolasa con xilulosa-5-
fosfato para producir también
intermediarios de la vía
glucolítica.
Reacciones de la Fase Oxidativa

56. • Es un tripéptido que contiene un grupo
sulfhidrilo y se deriva de aminoácidos
como: Glutamato, Cisteína y Glicina.
• El glutamato se encuentra unido a la cisteína mediante un
enlace isopeptídoco entre el grupo carboxilato del
glutamato y el amino de la cisteína.
Protege a los eritrocitos del deterioro oxidativo, ya que actúa como
amortiguador de los grupos sulfhidrilo en procesos que evitan la anemia
hemolítica, y…
Desempeña un papel clave en la destoxificación reaccionando con peróxido
de hidrogeno y con peróxidos orgánicos, los subproductos nocivos de la
vida aeróbica.
Glutatión

57. Gluconeogénesis
• Producción de glucosa a
partir de aminoácidos.
• Ocurre en el hígado y
corteza renal.
• Malato: principal
metabolito

58. Gluconeogénesis

59. Gluconeogénesis
Es la
producción
de glucosa a
partir de
aminoácidos
Ocurre
en el
hígado
y
corteza
renal.
Se da en
condiciones
de ayuno
Alimenta
cerebro,
glóbulos
rojos,
testículos
y médula
renal.

60. Comienza con
piruvato proveniente
de aminoácidos.
Se inhibe la glucólisis
cuando la gluconeogénesis
esta activa.
Gluconeogénesis

61. Oxaloacetato Fosfoenolo-
piruvato
PEPCK
GTP GDP
CO2
2 Fosfo-
glicerate
Enolasa
H2O
3-Fosfo-
glicerate
Fosfo-
glicerato
mutasa
Fosfo-
glicerate
quinasa
Gliceraldehido
3-fosfato
deshidrogenasa
Gliceraldehido-
3-fosfato
NAD+ NADH
Pi
Dihidroxiacetona-
fosfato
Triosa
fosfato
isomerasa
Fructosa-
1, 6-bisfosfato
Aldolasa
Pi H2O
Fructosa
bisfosfatasa
Fructosa-
6-fosfato
Glucosa-
6-fosfato
Fosfoglucosa
isomerasa
Glucosa
Glucosa-6-
fosfatasa
H2O
Pi
Rutas glucogenicas
Ciclo de Krebs
Oxaloacetato
Citrato Acetil
CoA
Citrato sintasa
Piruvato
Piruvato carboxilasa
CO2
ADP ATP
Aminoácidos
ATP-citrato
liase
ATP ADP
Citrato
PDH
CO2 NADH
NAD+
Dentro de la
mitocondria, el
Piruvato se
descarboxila con la
enzima Piruvato
carboxilasa ,
convirtiéndolo en
Oxaloacetato
Después actúa la
Citrato sintasa,
convirtiendo al
Oxaloacetato en
Citrato, mismo que
atravezará la
mitrocondria
Fuera de la
mitocondria, la
ATP-citrato liasa,
reconvierte el
Citrato en
Oxaloacetato.
La enzima PEPCK
(Fosfoenolpiruvato
quinasa) fosforila
al Oxaloacetato,
obteniendo
Fosfoenolpirutato.
Una vez obtenido
el
Fosfoenolpiruvato,
comienza la
glucólisis inversa
Al llegar a la
Fructosa 1,6-
bifosfato, la
Fructosa
bisfosfatasa, quita
un grupo P,
convirtiéndola en
Fructosa-6-fosfato
Después la
Fosfoglucosa
isomerasa,
isomeriza la
Fructosa 6 fosfato
a Glucosa 6 fosfato,
moviendo un
grupo funcional.
Finalmente la
Glucosa 6 fosfatasa
elimina el grupo P,
dejando la Glucosa
libre, que viajará el
torrente
sanguíneo.

62. Piruvato
proveniente de
aminoacidos.
Gluconeogénesis

63. Malato deshidrogenasa
Gluconeogénesis

64. PEP-CK
(Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa)
FRUCTOSA 1-6, BISFOSFATO
(Glucolisis
inversa) Fructosa 1-6, bisfosfatasa
Gluconeogénesis

65. FRUCTOSA 1-6, BISFOSFATO
Fosfohexosa isomerasa
Glucosa fosfatasa
Gluconeogénesis

68. Digestión y absorción de lípidos
• Los triacilgliceroles constituyen el
90% de la dieta y la forma principal
de conservación de la energía
metabólica en el hombre.
TAG
insolubles
en agua
Enzimas
digestivas
solubles en
agua
Digestión
de lípidos
en interfase
lípido-agua
(Voet, 2004)

69. Digestión de Grasas
• Las enzimas lipasas secretadas
por el páncreas degradan los TAG
hasta monoacilglicerol y ácidos
grasos.
• En el lumen, los lípidos se
incorporan a las micelas que se
forman con ayuda de las sales
biliares.
• Los productos finales se
transportan en las micelas hasta el
epitelio intestinal, donde son
absorbidos por la membrana
plasmática.
Las sales biliares son moléculas
anfipáticas sintetizadas en hígado a
partir de colesterol y secretadas por
la vesícula biliar.
(Stryer et al., 2012)

70. Transporte de lípidos: lipoproteínas
Quilomicron
Partículas
estables
Molécula de
transporte de TAG
exógenos hacia
tejidos periféricos
Diámetro: 200 nm
También transportan
vitaminas liposolubles y
colesterol.
(Stryer et al., 2012)

71. Propiedades de las lipoproteínas plasmáticas

72. Transporte de lípidos
TAG se
resintetizan a
partir de ácidos
grasos y
monoacilgliceroles
Se empaquetan
en partículas
lipoproteicas de
transporte
Se liberan al
sistema linfático y
de ahí pasan a la
sangre
(Voet, 2004; Stryer et al. 2012)

73. Transporte de lípidos
Se conducen a
los diferentes
tejidos
Los TAG
sintetizados por
el hígado son
empaquetados
formando VLDL
Los quilomicrones
de la VLDL se
hidrolizan
resultando glicerol y
ácidos libres en
tejido adiposo y
músculo esquelético
(Voet, 2004; Stryer et al. 2012)
Los adipocitos captan los
ácidos grasos y los convierten
en TAG, almacenándolos en
gotas lipídicas intracelulares.
Los miocitos, oxidan los
ácidos grasos para obtener
energía.

74. La pérdida de
TAG convierte a
las VLDL en IDL.
La pérdida
adicional de TAG
de las VLDL
produce LDL.
Las lipoproteínas
HDL se sintetizan
en hígado e
intestino delgado.
Transportan
colesterol a
los tejidos
extrahepáticos
Enriquecida
en colesterol
retorna al
hígado, donde
descarga el
colesterol.
(Voet, 2004; Stryer et al. 2012)
Transporte de lípidos

75. Los triacilglicéridos son depósitos
muy concentrados de energía metabólica
porque están en forma reducida y anhidra.
Su oxidación completa es más del doble
comparada con la de los carbohidratos y
las proteínas.
En los humanos, el principal lugar
de acumulación de triacilgliceroles
es el citoplasma de las células
adiposas “adipocitos”
(Berg, 2007)
Degradación de Triglicéridos

76. Dado que los acidos grasos liberados
no son solubles en plasma sanguíneo
se unen a la albúmina sérica que les
sirve como transportador; siendo esta
manera combustible accesible para
otros tejidos.
El AMPc estimula a la proteína
quinasa A, que fosforila a la perilipina
A haciendo más accesibles los
triglicéridos a la lipasa sensible a
hormonas
Este proceso comienza con la
hidrolisis mediante una lipasa
controlada por la adrenalina
En los adipocitos, la hormona se une a
los receptores 7TM que activan la
adenilato ciclasa.
La lipasa fosforilada hidroliza los
triacilcliceroles a glicerol y ácidos
grasos libres.
Lipólisis de los Triglicéridos

77. Destino del Glicerol
El hígado capta y fosforila el glicerol formado en la lipólisis, lo oxida a
dihidroxicetona fosfato, que a su vez se isomeriza a gliceraldehido 3 – fosfato
(molécula intermediaria de la glucólisis y gluconeogénesis)

78. Dado que los ácidos
grasos se oxidan en la
mitocondria, primero
deben activarse para
su ingreso.
(Berg, 2007 y Mathews, 2013)
Este movimiento comporta la
transferencia de la porción acilo
a un transportador denominado
Carnitina.
Las acil-CoA se forman
en la membrana
mitocondrial externa.
En consecuencia,
deben desplazarse a
través de la membrana
mitocondrial interna
para oxidarse.
Activación de Ácidos Grasos

79. Esquema general de la activación e introducción de
los ácidos grasos en la mitocondria
Activación de Ácidos Grasos

80. Transporte de ácidos grasos al interior mitocondrial
La carnitina aciltransferasa I, situada en la superficie externa de la membrana mitocondrial
interna con el Acil - Coa, da como resultado un derivado, acilcarnitina,
que puede atravesar la membrana interna.
La enzima carnitina aciltransferasa II, situada en el lado de la matriz de la membrana interna, completa el
proceso de transferencia intercambiando acil - carnitina por carnitina libre y produciendo acil - CoA dentro de
la matriz. (Berg, 2007 y Mathews, 2013)

81. Una vez en el interior de la matriz mitocondrial, las
acil-CoA se degradan, con una oxidación inicial del
carbono β y una serie de pasos en los que se libera
cada vez un fragmento de dos carbonos en forma de
acetil - CoA, del ácido graso que está siendo oxidado.
La acetil-CoA procedente de la β-oxidación entra en
el ciclo del ácido cítrico, donde se oxida a CO2, de
la misma forma que la acetil-CoA procedente de la
oxidación del piruvato.
La β - oxidación genera transportadores
electrónicos reducidos, cuya reoxidación en las
mitocondrias genera ATP a través de la fosforilación
oxidativa del ADP.
NELSON, 2009, MATHEWS, 2013
β - Oxidación

82. Reacciones del proceso: pares
1) La cataliza una acil-CoA deshidrogenasa, que
deshidrogena entre el carbono α y el carbono β, para dar
como producto una trans – 2 – enoil - CoA.
2) y 3) Sigue a continuación una hidratación y una
deshidrogenación dependiente del NAD+. Catalizadas por
la enoil - CoA hidratasa y la 3 – hidroxiacil - CoA
deshidrogenasa, respectivamente.
2) Y 3) Dado que el carbono 3
está en β con respecto al
carbono carboxilo, los
productos de estas dos
reacciones se denominan L –
3 - hidroxiacil-CoA y β -
cetoacil - CoA,
respectivamente.
4) La cuarta y última
reacción de cada ciclo
de la ruta de la β -
oxidación consiste en
un ataque del azufre
tiólico nucleófilo de la

83. Por ejemplo, el ácido oleico (18 C), con
doble enlace cis entre los carbones 9 y 10.
inicia su conversión a oliel – CoA ,
ingresando a la mitocondria mediante la vía
de lanzadera de Carnitina.
Oxidación de los ácidos grasos insaturados
Dado que se presentan enlaces dobles y en
ocasiones en forma cis; por lo tanto, este
proceso necesitará dos encimas más. Una
isomerasa y una reductasa.
El oleil – CoA pasa tres veces a través del
ciclo de oxidación de ácidos grasos
generando tres moléculas de acetil – CoA y
el cis - ∆3 - dodecenoil – CoA.
En este punto la isomerasa isomeriza al
Dodecenoil – CoA a trans - ∆2 – dodecenoil
– CoA siendo sustrato para los restantes
enzimas de la β – oxidación-

84. Oxidación de ácidos grasos poliinsaturados
Otro ejemplo, el acido Linoleico de 18 C, con dos
dobles enlaces cis (∆9 y ∆12).
Una vez dentro de la mitocondria como oleil – CoA
pasa tres veces a través de la β oxidación generando
tres acetil – CoA y el ester de CoA de ácido graso
insaturado de 12 C (cis - ∆3 , cis - ∆6).
Se hace uso de la enoil – CoA isomerasa y de la 2,4 –
dienoil – CoA reductasa. Reingresando a la β oxidación
y su degradación a acetil – CoA

85. Cetogénesis
Es un proceso metabólico por el cual se
producen cuerpos cetónicos como resultado del
catabolismo de los ácidos grasos para
proporcionar energía a los órganos que lo
requieren. Se lleva a cabo en el la mitocondria
de las células del hígado.
Se inicia en ayuno o inanición:
• Son captados por tejidos extrahepáticos (i.e.
músculo esquelético y cardíaco)
• Su acumulación en sangre produce
cetoacidosis.

86. CETOGÉNESIS
Tiolasa
H-SCoA
Acetil-CoA Acetil-CoA
Acetoacetil-CoA
La citogénesis comienza con la
condensación de 3 moléculas de
acetil-CoA.
La primera condensación se lleva a
cabo a través de una enzima tiolasa
formando un acetoacetl-CoA.
La unión de la tercer molécula de
acetil-CoA se lleva a cabo por la
enzima HMG-CoA sintasa.
HMG-CoA sintasa.
H-SCoA
Cetogénesis

87. HMG-CoA sintasa.
B-Hidroxi-Bmetilglutaril-CoA (HMG-CoA)
Acetoacetato
HMG-CoA liasa.
Acetil-CoA
CO2 NADH
NAD+
Acetona D-B-hidroxibutirato
Los tres cuerpos cetónicos son:
• Acetoacetato, es la fuente de los otros
dos cuerpos cetónicos siguientes.
• Acetona, el cual no es usado como
fuente de energía, es exhalado o
excretado como desecho.
• B-hidroxibutirato
Los cuerpos cetónicos son los
responsables del mal aliento.
El hígado no es capaz de metabolizar
estos cuerpos cetónicos por lo que es
necesario transportarlos a los órganos
que los requieran.
Cetogénesis

88. El proceso global de la síntesis de
ácidos grasos posee tres sistemas que
catalizan:
1. Biosíntesis de palmitato a partir de
acetil-CoA (citosol)
2. Elongación de la cadena a partir del
pamitato (mitocondrias y retículo
endoplásmico)
3. Desaturación (retículo endoplásmico)
Biosíntesis de ácidos grasos

89. Se inicia con la formación de malonil-CoA y acetil-CoA.
Comprende la adición escalonada de unidades de dos
carbonos: cada paso comprende:
1. Una condensación
2. Una reducción
3. Una desaturación
4. Una nueva reducción
Nota: se requiere NADPH
Proteína portadora de acilos (ACP)
Complejo enzimático
1. Biosíntesis de palmitato a partir de acetil CoA

90. Palmitato
Acetil-CoA + ACP
Malonil-CoA + ACP
Acetil-ACP
+
Malonil-ACP
Acetacetil-ACP
ACP + CO2
D-3-Hidroxibutiril-ACP
NADP+
NADPH
Crotonil-ACP
H2O
Buriril-ACP
NADP+
NADPH
X 6 Palmitoil-ACP
Acetiltransferasa
Maloniltransferasa
Cetoacil-ACP sintasa
Cetoacil-ACP reductasa
Hidroxiacil-ACP deshidratasa
Enoil-ACP reductasa
1. Biosíntesis de palmitato a partir de acetil CoA
Características
moleculares:
16 Carbonos
Ácido graso saturado
Primero, la
7 acetil CoA
Segundo, l
AcetilCoA +
La suma de
7 acetil CoA

91. El FAS mamíferos se compone de dos cadenas alfa
que contienen cada una un conjunto completo de
proteínas para la síntesis de ácidos grasos.
DH: hidroxiacil deshidratasa
ER: enoil reductasa
KR: cetoacil reductasa
KS: cetoacil sintasa
MAT: acetil-CoA / malonil transferasa
TE: tioesterasa.
Involucra siete reacciones enzimáticas y la
presencia de una proteína portadora de acilos
(ACP), esta reacción está catalizada en
mamíferos por una enzima multifuncional: Ácido
graso sintasa.
ACP
dirección de
movimiento
dirección de
movimiento
1. Biosíntesis de palmitato a partir de acetil CoA

92. 2. Elongación de ácidos grasos
• Se lleva acabo en la mitocondria
como en el retículo endoplasmico
• La elongación incluye la condensación
del acetil CoA con malonil-CoA
• El producto resultante tiene dos
carbonos adicionales (el CO2 es
liberado de la malonil-CoA como en la
reacción de la FAS) que sufre
reducción, deshidratación, y reducción
produciendo un ácido graso saturado

93. Elongación mitocondrial
1. Es el proceso inverso de la β-oxidación 2. El donador es el acetil CoA
Elongación en el citoplasma
1. Los sustratos son los ácidos grasos de
10 átomos de carbono y los insaturados
2. En el cerebro los sustratos son los ácidos
grasos de cadena larga: la síntesis de
esfingolípidos.
Ácido graso elangasa del Retículo Endoplásmico
1. Utiliza malonil
CoA
2. La cadenas están unidad a
CoA en vez de a ACP
3. Las actividades enzimáticas están
localizadas en proteínas diferentes
2. Reacciones de Elongación de ácidos grasos

94. 2. Reacciones de Elongación de ácidos grasos

95. 3. Desaturación de ácidos grasos
• Insaturación en C5, C6 o
C9.
• El último desaturasa (SCD)
es la tasa de limitación de
enzima que cataliza la
síntesis de de ácidos grasos
monoinsaturados,
principalmente oleato (18:1)
y palmitoleato (16:1).
• La expresión de la SCD está
bajo el control de la
transcripción factor
ChREBP.
Implica 3 especificidad amplia acil-CoA desaturasas:
Δ5-eicosatrienoyl-CoA desaturasa,
Δ6-oleoil(linolenoyl)-CoA desaturasa
Δ9-estearoil-CoA desaturasa.
ChREBP regula la activación de varias
enzimas reguladoras de la glucólisis y la
lipogénesis incluyendo de tipo L piruvato
quinasa (PK-L), la acetil CoA carboxilasa y la
ácido graso sintasa.

96. Los electrones fluyen desde NADPH a través de citocromo b 5 reductasa,
citocromo b5, a SCD, y finalmente a O2 , que se reduce a H2O. El complejo
enzimático presenta un único doble enlace en la posición el Δ9,10 de acilo de
cadena larga-CoA través de la síntesis de NOVO.
La reacción de SCD es un
proceso aeróbico que requiere:
*oxígeno molecular
*NAD(P) -cytochromo b5 reductasa
*aceptor de electrones del
citocromo b5.
3. Desaturación de ácidos grasos

97. Generalidades:
 Los ácidos grasos se almacenan
como triglicéridos.
 Los triglicéridos están formados
por moléculas de glicerol
(estructura más importante) a las
que tres ácidos grasos han sido
esterificado.
 Los adipocitos deben tener
glucosa para ser oxidada y así
poder almacenar ácidos grasos
en forma de TG
Los principales tejidos para la
síntesis de TAG son el intestino
delgado, el hígado y los
adipocitos.
 El glicerol se fosforila por
glicerol kinasa y ácidos
grasos activados
 El Acil-CoA sirve de sustrato
para adicionar ácidos
grasos y general ácidos
fosfátidico
 Se incorporan dos ácidos
grasos mas y se forma el
triacilgliceridos
En el intestino delgado,
TAGs dietéticos son
hidrolizados a ácidos
grasos libres y
monoacilglicéridos (MAG)
antes de la absorción por
los enterocitos.
Dentro del tejido adiposo no hay
expresión de la glicerol quinasa
por lo que el bloque de
construcción para TAG en este
tejido es la glicólisis, el
intermediario es la
dihidroxiacetona fosfato (DHAP).
El DHAP se reduce a glicerol-3-
fosfato deshidrogenasa de
glicerol-3-fosfato citosólica y la
reacción restante de la síntesis
de TAG son los mismos que
para todos los otros tejidos
Biosíntesis de triacilgliceroles

98. Modelo propuesto de canalización de ácidos grasos monoinsaturados
sintetizadas endógenamente a partir de SCD-1 a diacilglicerol aciltransferasa
(DGAT) en la síntesis de triglicéridos (TG) o a acil-CoA: colesterol
aciltransferasa (ACAT) en la síntesis de ésteres de colesterol (CE).
Canalización de ácidos grasos monoinsaturados
Palmitato (16: 0) y
estearato (18: 0) de la
dieta o la síntesis de
novo de ácidos grasos
son desaturados
Retículo endoplásmico

99. Síntesis de Colesterol
El colesterol es una molécula esencial
en muchos animales, incluido el ser
humano, pero no es necesario en la
dieta de los mamíferos porque todas
las células pueden sintetizarlo a partir
de precursores sencillos
Es una estructura de 27 carbonos,
proveniente de un precursor único: el
acetato. Las unidades de isopreno, que son
los intermediarios esenciales en la ruta
desde el acetato hasta el colesterol.

100. Reacciones de Síntesis de Colesterol
La síntesis tiene lugar en cuatro
fases :
1) Tres unidades de acetato se
condensan para formar un
intermediario de seis carbonos,
el mevalonato.
2) Se produce una conversión
del mevalonato en unidades de
isopreno activado

101. 3) Se produce una polimerización de seis
unidades de isopreno de 5 carbonos para
dar lugar a la estructura lineal de 30
carbonos del escualeno, y…
4) Hace una ciclación del escualeno para
formar los cuatro anillos del núcleo
esteroide además de oxidaciones,
eliminación o migración de metilos para
concluir con el colesterol.
Reacciones de Síntesis de Colesterol

103. A diferencia de los hidratos
de carbono y lípidos una
parte significativa de la
digestión de proteínas tiene
lugar en el estómago. La
saliva no tiene enzimas
proteolíticas con acción
digestiva significativa.
TRANSPORTE
MEDIADO ACTIVO
secretina
dipeptidasas
Digestión y absorción
de proteínas

104. Sistemas de Transporte de los Aminoácidos
CÉLULAS
(intestinales,
renales,
hepáticas)
Transporte
Mediado Activo
Difusión facilitada
Los aminoácidos absorbidos son
transportados como aminoácidos libres
por la sangre principalmente hacia el
hígado, que es el sitio primario del
metabolismo de los aminoácidos y a otros
órganos o tejidos para su utilización.
Dipéptidos y oligopéptidos son
transportados por sistemas propios
dependientes de Na+.
Na+, K+ ATPasa
• Glutamina y Asparagina: Intestino y riñón
• Alanina : músculo
• Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y cerebro
• La mayor parte de los aminoácidos: Hígado

105. Los aminoácidos desempeñan muchas funciones importantes en los seres vivos;
son las unidades estructurales de las proteínas y participan en la biosíntesis de
compuestos nitrogenados tales como:
 Nucleótidos (púricos y pirimidínicos)
 Hormonas (tiroxina y adrenalina)
 Coenzimas
 Porfirinas
Metabolismo de Aminoácidos
En los organismos, el 90% de las
necesidades energéticas son cubiertas
por los hidratos de carbono y las grasas.
El 10% al 15% restante es proporcionado
por la oxidación de los aminoácidos.

106. Fuentes exógenas Fuentes endógenas
(aprox.70 g/ día) (aprox. 140 g/ día)
Proteínas de la dieta Proteínas tisulares
Digestión y absorción Degradación
AMINOACIDOS
Transaminación y/ó Desaminación
Degradación Biosíntesis
α - cetoácidos Amoníaco
Proteínas
Aminoácidos No esenciales
Constituyentes nitrogenados no
Proteicos: purinas, pirimidinas
porfirinas, ácidos biliares
Metabolismo de Aminoácidos

107. Transferencia de un
grupo amino desde
un aminoácido hasta
un cetoácido.
Dando un nuevo
aminoácido y
cetoácido.
Son libremente
reversibles de modo
que las
transaminasas
catalizan con la
misma facilidad la
reacción en uno u
otro sentido
Se denominan
genéricamente
transaminasas
(aminotransferasas)
a las enzimas
capaces de catalizar
la transferencia de
grupos amino.
Reacciones de Transaminación

108. Se separan grupos amino
en forma de amoníaco
libre.
La desaminación oxidativa
requiere cofactores de óxido
reducción (NAD+, NADP+) y
la deshidrogenasa del L-
glutámico (más abundante y
mayormente activa)
Combinación de reacciones de
transaminación y desaminación para los
aminoácidos distintos al glutámico se
transformen y puedan ser desaminados y
liberarse en amoníaco. Se denomina
Transdesaminación.
Reacciones de Desaminación

109. Alanina es el donador
del grupo amino y lo
recibe α-cetoglutarato
Se forma piruvato al
quitarse el amino y
Glutamato al recibir el
grupo amino
Reacciones de Transaminación

110. Metabolismo de compuestos nitrogenados
Reacciones de Desaminación
Se separan grupos
amino en forma de
amoníaco libre.
La desaminación
oxidativa requiere
cofactores de óxido
reducción (NAD+,
NADP+) y la
deshidrogenasa del L-
glutámico (más
abundante y mayormente
activa)
Combinación de reacciones de
transaminación y desaminación para los
aminoácidos distintos al glutámico se
transformen y puedan ser desaminados
y liberarse en amoníaco. Se denomina
Transdesaminación.

111. Reacciones de Desaminación
Glutamato reacciona con agua y
NADP+ para formar α-cetoglutarato
y el amino libre en forma de
amoniaco
Listo para
entrar a ciclo
de la urea

112. Síntesis de Glutamato
Glutamato
deshidrogenasa
𝜶 − 𝐜𝐞𝐭𝐨𝐠𝐥𝐮𝐭𝐚𝐫𝐚𝐭𝐨 Glutamato
El glutamato es sintetizado a partir α-cetoglutarato
por un paso de transaminación, catalizada por la
glutamato deshidrogenasa.
(Berg, Tymoczko, Stryer, 2011)

113. Síntesis de Glutamina
Glutamina sintetasa Glutamina sintetasa
La glutamina sintetasa incorpora un ion amonio al
glutamato a partir de la hidrólisis del ATP y forma el
intermediario.
A partir de este intermediario se origina un sitio de unión
para el amoniaco.

114. Alanina 𝛼 − cetoglutarato
Glutamato Piruvato
Alanina
transaminasa
Síntesis de Alanina
La alanina transaminasa promueve la adición de
un grupo amino al piruvato proveniente del
glutamato.
(Berg, Tymoczko, Stryer, 2011)

115. Síntesis de asparagina
Glutamina
Aspartato Asparagina Glutamato
Asparagina sintetasa
La asparagina sintetasa promueve la
transaminación de la glutamina a la asparagina,
quedando el glutamato y asparagina.
(Berg, Tymoczko, Stryer, 2011)

116. Transaminasas de Interés Clínico
• Infarto de Miocardio  Glutámico Oxalacetico Transaminasa (GOT) o
Aspartato aminotransferasa (AST)
Aumentada en afecciones cardíacas y hepáticas (principalmente
hepatitis con necrosis)
• Afecciones Hepáticas  Glutámico Pirúvico Transaminasa (GPT) o
Alanina aminotransferasa (ALT)
Los mayores aumentos se producen como consecuencia de alteraciones
hepáticas: colestasis, hepatitis tóxicas o virales.
• Relación Normal: GOT/GPT = 1  COCIENTE DE RITIS
• Hepatitis alcohólicas c/necrosis de tejido: GOT/GPT> 1

117. Urea
Es un compuesto orgánico blanco y cristalino, sin
carga e hidrosoluble.
Es el principal producto final del metabolismo
proteínico en los seres humanos.
Se produce exclusivamente en el hígado por
medio de una serie cíclica de reacciones que
comienzan en las mitocondrias y continua en el
citoplasma.
Al ser hidrosoluble, es desechada fácilmente del
organismo por medio de la orina.

118. Ciclo de la Urea
El ciclo de la urea es una
conjunto reacciones metabólicas
que tienen lugar tanto en la
mitocondria como en el citosol.
Eliminación de cantidades excedidas de amonio
Biosíntesis e inicio de la degradación de la arginina

119. Ciclo de la Urea

120. Ciclo de la Urea

121. Reacciones del ciclo de la Urea
Reacciones Mitocondriales Reacciones Citosólicas

122. Balance global del Ciclo de la Urea

123. Reacciones de formación de
aminoácidos
Transferencia de carbono
Grupos formilo
o metilo
Familia de la
serina
Transaminación
Transportadores de unidades de
átomo de carbono:
 Biotina
 Tetrahidrofolato
 S-adenosilmetionina
Biosíntesis de Aminoácidos

124. Biosíntesis de Aminoácidos
Glucolisis y ciclo de Krebs pueden
ser precursores de algunos
aminoácidos y la reacción puede ser
reversible donde a partir de
aminoácidos se genera energía

125. Familias biosintéticas de Aminoácidos con base en
precursores comunes
α-Cetoglutarato
Glutamato
Arginina
Prolina
Glutamina
Oxalacetato
Aspartato
Asparragina
Metionina
Treonina
Isoleucina
Lisina
3-fosfoglicerato Piruvato
Serina
Cisteina Glicina
Alanina Valina Leucina
Familia del
glutamato
Familia del
aspartato
Familia de
la serina
Familia del
piruvato

126. Familias biosintéticas de Aminoácidos con base en precursores
comunes
Fosfoenolpiruvato
+
Eritrosa-4-fosfato
Fenilalanina Triptofano
Tirosina
Ribosa-5-
fosfato
Histidina
Tirosina
Familia de los
aromáticos
Familia de la
histidina
El hombre no puede sinteitizar 9 aminoácidos
(Escenciales):
Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina , Metionina,
Fenilalanina, Treonina, Triptófano, Valina

127. Referencias bibliográficas y electrónicas
BERG, Jeremy M. (2007). Bioquímica. Barcelona – España. Reverté.
CAMPBELL, M. & Farrell, S. (2009). Bioquímica. México. CENGAGE Learning.
FEDUCHI, Elena Canosa, et al. (2010). Bioquímica: conceptos esenciales. Madrid - España:
Mc Graw Hill.
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