XII. INTEGRACIÓN METABÓLICA

Transcripción

1 XII. INTEGRACIÓN METABÓLICA

2 EL METABOLISMO CONSTA DE VÍAS METABÓLICAS INTERCONECTADAS

3 Glucosa Glucógeno Hexocinasa Glucosa 6-fosfato GLUCONEO- VÍA DE GÉNESIS LAS PENTOSAS FOSFATO Fosfoenolpiruvato GLUCÓ- LISIS SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS β-oxidación Piruvato Oxalacetato CICLO DE KREBS FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

4 EL METABOLISMO SE ENCUENTRA ALTAMENTE REGULADO.- LAS VÍAS METABÓLICAS ESTÁN COMPARTAMENTALIZADAS CITOSOL: Glucólisis Vía de las Pentosas Fosfato Síntesis de ácidos grasos MITOCONDRIA: Ciclo de Krebs Fosforilación oxidativa β-oxidación de los ácidos grasos Formación de cuerpos cetónicos AMBOS COMPARTIMENTOS: Gluconeogénesis Síntesis de urea

5 REGULACIÓN DEL METABOLISMO CANTIDAD ACTIVIDAD CATALÍTICA DISPONIBILIDAD (RECAMBIO, LOCALIZACIÓN)

6 REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA POR ALOSTERISMO MODIFICACIÓN COVALENTE RETROINHIBICIÓN

7 Cada tejido tiene una función especializada, que se manifiesta en su anatomía y en su actividad metabólica

8 CADA ÓRGANO/TEJIDO TIENE UNA FUNCIÓN ESPECIALZADA, QUE SE MANIFIESTA EN SU ANATOMÍA Y EN SU ACTIVIDAD METABÓLICA. Percibe y transmite las señales CEREBRO GLUCÁGON PÁNCREAS INSULINA HÍGADO Almacena y distribuye Ácidos grasos TEJIDO ADIPOSO Metaboliza y distribuye MÚSCULO Utiliza ATP para realizar trabajo

9 Encrucijadas metabólicas Ciertos metabolitos comparten 2 o mas vías metabólicas, y constituyen una encrucijada metabólica o puntos clave. Son 3 los metabolitos que participan en las encrucijadas metabólicas: Glucosa 6-fosfato Piruvato Acetil coenzima A Encrucijada metabólica o punto clave GLUCOSA 6-FOSFATO PIRUVATO ACETIL COENZIMA A Cada uno de estos metabolitos puede provenir de varias vías y tener varios destinos o vías diferentes, dependiendo del momento metabólico El destino de una molécula en una encrucijada metabólica está definido por la regulación de la actividad catalítica de las enzimas que actúan sobre la molécula.

10 GLUCOSA GLUCOSA 6-FOSFATO SÍNTESIS DE GLUCÓLISIS VÍA DE LAS PENTOSAS GLUCÓGENO FOSFATO PIRUVATO LACTATO OXALOACETATO ALANINA GLUCONEOGÉNESIS ACETIL COENZIMA A SÍNTESIS DE ESTEROLES FOSFORILACIÓN SÍNTESIS Y Y CUERPOS CETÓNICOS OXIDATIVA DEGRADACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS

11 ESTADO FISIOLÓGICO: ABUNDANCIA, BUENA NUTRICIÓN LA INSULINA DISMINUYE LOS NIVELES DE GLUCOSA INSULINA enviada a cerebro, adiposo y músculo INSULINA Glucosa Glucosa Glucógeno Glucosa Piruvato Aminoácidos Aminoácidos α-cetoácidos Acetil-CoA Cerebro grasas Síntesis de proteínas Urea Trigliceroles (TGC) Intestino Hígado TGC TGC Sistema linfático Ácidos grasos Músculo Tejido adiposo

12 ESTADO FISIOLÓGICO: AYUNO O INANICIÓN EL GLUCAGÓN AUMENTA LOS NIVELES DE GLUCOSA GLUCAGÓN Síntesis de glucosa de nuevo Degradación del glucógeno Degradación de áminoácidos Hígado Aminoácidos Proteína Glucosa 6-fosfato Glucógeno Glucosa Piruvato Cuerpos cetónicos Ácidos grasos Glicerol Cerebro Glucosa Cuerpos cetónicos Formación de cuerpos cetónicos Ácidos grasos TGC Tejido adiposo Proteínas Cuerpos cetónicos Músculo Movilización de ácidos grasos

13 EJEMPLO DE LA IMPORTANCIA DE LA REGULACIÓN DEL METABOLISMO POR INSULINA LA DIABETES MELLITUS Es un defecto en la producción o acción de la insulina TIPO I: DIABETES JUVENIL O DEPENDIENTE DE INSULINA TIPO II: NO DEPENDIENTE DE INSULINA O RESISTENTE A INSULINA INSULINA SEÑAL TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL RESPUESTA DISMINUIR LOS NIVELES DE GLUCOSA

14 CONSECUENCIAS DE ESTA ENFERMEDAD INSULINA SEÑAL TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL RESPUESTA DISMINUIR LOS NIVELES DE GLUCOSA NIVELES ELEVADOS DE GLUCOSA EN SANGRE Y EN ORINA LA GLUCOSA NO PUEDE SER METABOLIZADA NI CAPTADA (TRANSPORTE DEPENDIENTE DE INSULINA) EL ORGANISMO ES ENGAÑADO Y CREE QUE ESTA EN UN ESTADO DE INANICIÓN

15 ESTADO FISIOLÓGICO EN LA DIABETES MELLITUS DEGRADACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS Y PROTEÍNAS Síntesis de glucosa de nuevo Degradación del glucógeno ACUMULACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS (COMO CONSECUENCIA DE LA INHIBICIÓN DEL CICLO DE KREBS) β-oxidación Hígado CONSUME EL NAD + Degradación de áminoácidos Formación de cuerpos cetónicos Proteínas Aminoácidos Proteína Glucosa 6-fosfato Glucógeno Glucosa Cuerpos cetónicos Piruvato Cuerpos cetónicos Ácidos grasos Músculo Glicerol Ácidos grasos Cerebro Glucosa Cuerpos cetónicos TGC Tejido adiposo Movilización de ácidos grasos