FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA SALUD VILLA CLARA
TEMAS DE Bioquímica SOBRE EL METABOLISMO
Autores: Nibian
Muñoz González Lic. Ricardo Rodríguez Carballido Lic. Floribis Pérez Martín. Lic. Odalis Herrera Salazar.
INDICE
INTRODUCCIÓN TEMA I: METABOLISMO DE PROTEÍNAS…………………………..
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TEMA II: METABOLI OLISMO DE CARB ARBOHIDRA DRATOS O GLUCI UCIDOS…
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TEMA II III: ME METABOLISMO DE DE LI LIPIDOS……………………………..
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TEMA IV: INTEGRACION INTEGRACION Y REGULACION REGULACION METABOLICA………. 24
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INTRODUCCION.
La asignatura de Bioquímica II que se imparte en varios de los perfiles de nuestra Facultad, estudia el metabolismo intermediario y su regulación, lo cual contribuye a comprender los procesos fisiológicos, patológicos, relacionados con el trabajo que desarrollan los futuros licenciados en Tecnología de la Salud. El presente material de apoyo a la docencia, trata de presentar de forma sintética y actualizada la extensa materia con el fin de facilitar a los estudiantes de nuestra Facultad el estudio de esta disciplina. Los autores
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TEMA I: METABOLISMO DE LAS PROTEINAS.
Contenidos:
1. Ciclo Ciclo del del Nitróge Nitrógeno no en la la natural naturaleza. eza. 2. Digestión Digestión y absorció absorción n de los aminoácidos aminoácidos en en las proteín proteínas. as. 3. Pool Pool de amin aminoác oácid idos os.. 4. Reacci Reacciones ones genera generales les de los los aminoác aminoácido idos. s. 5. Aminoácidos Aminoácidos esencial esenciales es y no esenciales. esenciales. Valor Valor biológico biológico de de las proteínas. proteínas. 6.
Vías de eliminación de NH 3.
7. Metabo Metabolis lismo mo de nucleót nucleótidos idos.. 8. Síntesis Síntesis de nucleóti nucleótidos. dos. Formación Formación de derivado derivadoss di y trifosfata trifosfatados. dos. 9. Metabolism Metabolismo o de las las proteínas. proteínas. Bilirrubina. Bilirrubina. Icteros. Icteros. 10.Relación de los compuestos nitrogenados con otras áreas del metabolismo.
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METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS.
El nitrógeno nitrógeno es muy abundante abundante en la naturaleza, naturaleza, se presenta como como nitrógeno nitrógeno molecular (N2) formando parte del aire, en los suelos se encuentra en forma de nitratos, amoniaco. ¿Cómo obtienen el nitrógeno los organismos animales? Nosotros no podemos utilizar las formas inorgánicas de nitrógeno y requerimos la utilización de este elemento en formas de compuestos nitrogenados. Las Las plant plantas as absor absorbe ben n los los nitr nitrat atos os y el amon amonia iaco co del del suel suelo o y sint sintet etiz izan an aminoácidos, así los animales dependen de las plantas para la obtención de nitrógeno metabólicamente útil. Esta transformación que sufre el nitrógeno destaca la relación entre los seres vivos y el medio, constituyendo el ciclo del nitrógeno en la naturaleza. La forma de obtención de nitrógeno metabólicamente útil lo constituye el nitrógeno aminoacídico. Formas de ingreso: A difere diferenci ncia a de los carb carbohi ohidrat dratos os y lípido lípidoss la varie variedad dad de prot proteín eínas as que ingresan ingresan al organismo organismo es superior y proviene proviene de los tejidos animales animales y vegetales, vegetales, así si las proteínas proteínas de los alimentos alimentos aportan los aminoácid aminoácidos os que contienen contienen el nitrógeno metabolitamente útil al organismo, determina que estas proteínas de las diet dietas as son son un reque requeri rimi mien ento to nutric nutricio iona nall que que permi permite te mant manten ener er el equi equililibr brio io metabólico y posibilita una adecuada reposición de las pérdidas de nitrógeno. Digestión y absorción: Las proteínas que forman parte de las dietas son degradadas por la acción de enzimas proteolíticas (proteinazas y peptidasas) presentes en el aparato digestivo, las cuales las convierten en aminoácidos. Las proteinazas son las que hidrolizan enlaces peptídico localizados en el interior de las cadenas de proteínas, suelen actuar sobre sustratos de alto peso molecular y su acción produce fragmentos peptídico de longitud variables. Las peptidasas peptidasas hidrolizan hidrolizan enlaces enlaces peptídico peptídico localizados localizados en los extremos extremos de las cadenas de proteína proteínass o próximos a ellas, ellas, suelen atacar atacar péptidos péptidos de bajo peso molecular y en su acción se liberan tripéptidos, dipéptido y aminoácidos aminoácidos libres. Los aminoácidos obtenidos de la degradación de las proteínas son absorbidas por la mucosa intestinal intestinal mediante mecanismos mecanismos de transporte transporte activo que consume consume ATP y la presencia de iones sodio. 5
Pool aminoácido: Es el conjunto de todos los aminoácidos libres presentes en el organismo. Este proceso se encuentra en equilibrio dado por los los procesos que aportan y sustraen. APORTAN
SUSTRAEN
- Absorción intestinal.
- Síntesis de proteínas - Síntesis de otros compuestos - Catabolismo de las proteínas hísticas Nitrogenados. - Síntesis de estos compuestos nitrogenados. -Metabolismo de los aminoácidos
Reacciones generales de los aminoácidos de importancia en el metabolismo. 1.
Desami Desaminaci nación ón oxidativ oxidativa: a: Es la reacció reacción n que consist consiste e en la separaci separación ón del grupo amino de los aminoácidos en forma de amoníaco quedando el cetoácido homólogo al aminoácido desaminado.
2.
Transaminación: Cons onsiste iste en la tran transf sfer eren enci cia a del del gru grupo amin amino, o, de un aminoácido aminoácido es transferido transferido a un cetoácido, formándose formándose un nuevo aminoácido aminoácido y un nuevo cetoácido.
3.
Descarboxilación: Es la separación del grupo carbóxilo del aminoácido en forma de CO 2
Aminoácidos esenciales y no esenciales: Aminoácidos Aminoácidos esenciales: esenciales: Aquellos Aquellos que el organismo organismo no pueden pueden sinteti sintetizarlos zarlos y son necesarios adquirirlos por las dietas. Aminoácidos no esenciales: Aquellos que el organismo los sintetiza. Valor biológico de las proteínas: Es el grado de eficiencia eficiencia de las proteínas proteínas para satisfacer satisfacer las necesidades necesidades del organismo. Vías de eliminación de amoníaco: El metabolismo de los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados de bajo peso molecular, origina amoníaco (NH 3). El mismo se reincorpora al metabolismo,
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aunque las cantidades que se producen son superiores a la que se elimina por un mecanismo de excreción urinaria. Se hace necesaria una eliminación eficaz, eficaz, ya que es una sustancia tóxica tóxica cuyo aumento en la sangre y los tejidos puede crear lesiones en el tejido tejido nervioso. Dent Dentro ro de los los meca mecani nism smos os que que disp dispon one e el orga organis nismo mo human humano o para para la eliminación del amoníaco se encuentran: - La ex excreción re renal - El ciclo de la urea urea.. Excreción renal: El riñón es capaz de eliminar amoníaco por la orina en forma de sales de amonio. En este órgano, el amoníaco obtenido se combina con iónes H + formando amonio que se elimina combinado con aniones. La excreción urinaria de sales de amonio consume H +, por lo que estas reacciones dependen de los mecanismos renales de regulación del pH sanguíneo. Síntesis y excreción de Urea. Es el mecanismo más eficaz que dispone el organismo para la eliminación del amoníaco. La síntesis síntesis de la Urea se lleva a cabo en el hígado y de este órgano alcanza al riñón, donde se elimina por la orina. La Urea es un compuesto de baja toxicidad. En este proceso 2 moléculas de amoníaco y una de CO 2 son convertidas en urea. Es un proceso cíclico que consta de varias etapas que al final se obtiene arginina que al hidrolizarse libera Urea. Ure a. Metabolismo de los Nucleótidos. Los nucleótidos ocupan importantes y variadas funciones en el organismo, dentro de las que se pueden citar su papel como precursores de los ácidos nucleicos. El pool de nucleótidos nucleótidos lo constituyen los nucleótidos nucleótidos libres en el organismo, en el que hay procesos que aportan y que sustraen. Aportan
absorción intestinal catabolismo de polinucleótidos síntesis de nucleótidos
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Sustraen
la síntesis de polinucleótidos La formación de compuestos que contienen nucleótidos Catabolismo de los nucleótidos
Absorción intestinal. Los polinucleótidos de los alimentos son degradados en el intestino delgado por los las ribonucl ribonucleosa eosass y desoxir desoxirrib ribonuc onucleo leosas sas present presentes es en las secreci secreciones ones pancreáticas, las cuales se convierten en oligonucleótidos. Estos por la acción de las fosfodiesterasas producen una mezcla de mononucleótidos que por la acción de las nucleót nucleótida idasas sas intest intestina inales les los descomp descomponen onen en nucleó nucleósid sidos os y fosfat fosfato o inorgánico, así los nucleósidos son absorbidos por la mucosa intestinal. Síntesis de nucleótidos. Existen 2 vías para llevar a cabo la síntesis de nucleótidos. 1.
La síntesis de novo: que implica la formación de bases nitrogenadas a partir de ciertos precursores. En el caso caso de los los nucl nucleó eótitido doss piri pirimi midí díni nico cos, s, los los prec precur urso sore ress son son el aminoácido aminoácido aspártico aspártico y el carbamilfosfato carbamilfosfato y para los nucleótidos nucleótidos purínicos purínicos intervienen intervienen varios compuestos compuestos (glutamina, glicina, ácido aspártico), aspártico), que en forma secuencial van aportando los elementos requeridos.
2.
La recuperación de bases: consiste en la formación de nucleótidos a partir de bases preformadas.
Tanto la síntesis síntesis de novo novo como la recuperación recuperación de bases bases requieren requieren en forma activa activa de la ribosa, el 5 fosforibosi fosforibosill – 1 – pirofosfato pirofosfato (PRpp), (PRpp), el cual se obtiene de las ribosas 5 p. Formación de derivados di y trifosfatados. La elevación del grado de fosforilación de los nucleósidos monofosfatados, se produ produce ce por por la trans transfe fere renci ncia a de grup grupos os fosf fosfat atos os prove proveni nient entes es del del ATP. ATP. Las enzi enzima mass nucl nucleós eósid idas as mono monofo fosf sfat atoqu oquin inas asas as cata cataliliza zan n esta estass reacc reaccio iones nes.. La conversión del nucleósido difosfatado a trifosfatado ocurre de igual forma y por la acción de la nucleósida difosfatoquinasa. Metabolismo de las porfirinas. Las porfirinas son biomoléculas que realizan funciones coenzimáticas y que pertenecen a los compuestos tetrapirrólicos y poseen un núcleo central constituido por 4 anillos del pirrol mediante puentes monocarbonados.
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La porfirina constituyente del grupo hemo en la protoporfirina 1X con una distribución de sustituyentes y un átomo de hierro al estado ferroso (Fe 2+) en el centro de la molécula. Dentro de sus funciones están: 1. Trans Transpo port rte e de oxí oxíge geno no.. 2. Trans Transpo port rte e electr electrón ónic ico o 3. La elimin eliminaci ación ón de peróxid peróxidos. os. 4. La oxidac oxidación ión direct directa a de algunos algunos sustra sustratos tos.. Bilirrubina. Formación de Icteros. El grupo tetrapirrólíco de la protoporfirina 1X sufre una apertura entre 2 anillos además de reacciones de reducción que lo convierten en un tetrapirrol lineal de intenso color amarillo que es la bilirrubina. Ictero: Cuando la bilirrubina se produce en cantidad excesiva o cuando los mecanismos se hallan defectuosos, su concentración plasmática se eleva. La ictericia o íctero es la acumulación del pigmento amarillo de la esclerótica en las membranas mucosas y la piel en cantidades suficientes para ser visualizadas. Relaciones de los compuestos nitrogenados con otras áreas del metabolismo. - Numerosos aminoácidos pueden ser convertidos en glucosa, por ejemplo el Ácido pirúvico y otros intermediarios intermediarios del ciclo de Krebs. - La relaci relación ón entre entre glúcid glúcidos os y nucleó nucleótid tidos os (ribosa) (ribosa).. - Un derivad derivado o glucídi glucídico co del ácid ácido o glucorón glucorónico ico inte intervi rviene ene en la la elimin eliminaci ación ón de bilirrubina. - Los Los amino aminoác ácid idos os se conv convie iert rten en en acet acetilil coA coA y otros otros part partic icip ipan an en la síntesis de lípidos nitrogenados. Alteraciones en el metabolismo de los compuestos nitrogenados. PROCESO
DENOMINACION
1. Catabolismo de de los Fenilutonuria aminoácidos. 2. Ureogénesis Encefalopatía hepática 3.Catabolismo de nucleótidos 4. Metabolismo de las porfirinas.
La gota Porfirias
CONSECUENCIAS Provoca retardo mental “ Aumento de la concentración de ácido úrico Dolores, trastornos mentales, dermatitis.
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Cuestionario de preguntas: 1. Valore la importanc importancia ia del nitrógeno nitrógeno en los los organismos organismos vivos. 2. ¿Cuál es la forma forma de ingreso ingreso de nitrógeno nitrógeno al al organismo? organismo? ¿Cuál ¿Cuál es su importancia? 3. Establezca Establezca una comparaci comparación ón entre las las enzimas proteol proteolítica íticass que degradan degradan las proteínas de las dietas en cuanto a: - sust sustra rato to sobr sobre e el el que que actú actúan an - local ocaliizaci zación ón del del en enlace lace - resu result ltad ado o de su su acc acción. ión. 4.
¿Cuáles son los mecanismos que dispone el organismo para la eliminación de NH3? ¿Cuál es el más eficaz?
5. ¿Cuá ¿Cuáll es el produ product cto o final final de la degrad degradac ació ión n de las proteí proteína nas? s? ¿Cómo ¿Cómo se absorbe? 6. ¿Cuáles ¿Cuáles son las reaccion reacciones es fundamentale fundamentaless que sufren sufren los aminoáci aminoácidos? dos? 7. ¿A qué qué llamamos llamamos pool de aminoáci aminoácidos? dos? Enumere Enumere 2 procesos que aportan aportan y 2 que sustraen al mismo. 8. ¿Cuáles ¿Cuáles son las vías vías que dispone dispone el organism organismo o para la síntesis síntesis de de nucleótidos? nucleótidos? 9.
¿Qué son las porfirinas? ¿Cuál es la porfirina que forma el grupo hemo?
10.¿Cómo se forma la bilirrubina? 11.¿Qué 11. ¿Qué es la ictericia? ictericia?
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TEMA II: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS O GLUCIDOS. Contenidos:
1. Diges Digestitión ón de los princi principa pale less glúc glúcid idos os de la diet dieta: a: Enzi Enzima mas. s. Incor Incorpo porac ració ión n celular. 2.
Metabolismo del glucógeno: glucogénesis, glucogenólisis; Enzimas, regulación.
3. Glucólisis: Glucólisis: conjunto conjunto de reaccion reacciones. es. Etapas, Etapas, regulación. regulación. 4. Ciclo de de las pentosas: pentosas: Intermed Intermediarios iarios.. Relación Relación con otros otros procesos. procesos. 5. Gluconeogénes Gluconeogénesis: is: concepto. concepto. Caracterí Caracterísicas sicas generales generales e importa importancia. ncia. 6.
Alteraciones del metabolismo de los glúcidos: glucogenosis, galactocemia.
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Composición glucídica de la dieta. Independientemente de la dieta ingerida, la composición glucídica de la misma podemos resumirla en: - Poli Polisa sacá cári ridos dos:: Almid Almidón, ón, cel celul ulosa osa y gluc glucóge ógeno no.. - Disa Disacár cárido idos: s: Sac Sacaro arosa sa,, lact lactos osa a y malt maltos osa. a. - Mono Monosac sacár árid idos: os: gluc glucos osa, a, fruc fructo tosa sa.. La ingestión ingestión enzimática enzimática de los glúcidos glúcidos comienza comienza en la boca y termina termina en la mucosa intestinal con la acción de los disacáridos ACCION ENZIMATICA
DIETA Polisacá acárid ridos
BO C A Amilasa sali alivar
ESTOMAGO
INTESTINO DELGADO Amilasa pancreática Disacaridasas
SANGRE
Disacáridos Monosacáridos Incorporación celular. La glucosa es el producto principal de la degradación de los glúcidos de la dieta. Este monosacárido monosacárido se absorbe en la membrana membrana intestinal intestinal por un mecanismo mecanismo de transporte transporte activo secundario secundario asociado asociado al cotransporte cotransporte de sodio, una vez dentro del epitelio la glucosa es transportada directamente hacia la sangre. Desde la sangre los distintos distintos monosacáridos alcanzan los tejidos. La incorporación de los monosacáridos al interior de los tejidos se efectúa por un mecanismo de transporte facilitado, que difiere según el tejido. La incor incorpo porac ració ión n intrac intracel elul ular ar de la gluc glucosa osa depen depende de de la prese presenc ncia ia de transportadores específicos: las proteínas transmembranales. Fosforilación inicial de la glucosa.
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Los monosacáridos dentro de la célula, la primera reacción que experimentan es la formación de un derivado fosforilado, las fosfotranspiradas son las enzimas que fosforilan a los monosacáridos, para la glucosa y otros hexosas dicha enzima es la hexoquinasa. ATP ADP Glucosa Glucosa – 6 - fosfato Hexoquinasas La glucosa 6 – P es un compuesto central en el metabolismo de los glúcidos. Destinos metabólicos de la glucosa 6 – P.
GLUCOGENO (1) (2)
ATD ADD GLUCOSA
GLUCOSA 6-P
(4)
1. Glucogénesis 2. Glucogenolisis 3. Glucolisis 4. Oxidación CICLO DE directa LAS PENTOSAS
(3)
ACIDO PIRUVICO Acido Láctico
CO2
+ H2 0
Metabolismo del glucógeno. El gluc glucóg ógen eno o es una una form forma a efic eficie ient nte e de alma almace cena nami mien ento to ener energé gétitico co principalmente en hígado y músculo. Este puede ser rápidamente movilizado y su degradación puede rendir energía aún en ausencia de oxígeno; contribuye al mantenimiento de la glicemia. Glucogénesis. El proceso mediante mediante el cual se sintetiza sintetiza glucógeno se denomina denomina glucogénesis, glucogénesis, ocurre en el citoplasma de todas las células animales especialmente en el hígado y músculos. 13
Este proceso proceso requiere requiere 2 enzimas: enzimas: la glucógeno glucógeno sintasa sintasa y la ramificante ramificante y de UDP – glucosa molécula donadora de grupos glucosilos. Glucogenólisis. La glucoge glucogenól nólisi isiss consist consiste e en la degrada degradació ción n del glucóge glucógeno no por incisi incisión ón fosforolítica secuencial y da como producto fundamental glucosa 1-P, la cual se transforma transforma rápidamente rápidamente en glucosa 6-P. En este proceso participan igualmente igualmente 2 enzimas: la glucogeno fosforilasa y la desramificante. -
En cond condic icio ione ness de inge ingest stiión de glúci lúcid dos en exce exceso so se favor avorec ecer erá á la glucog glucogénes énesis. is. Del glucógen glucógeno o almace almacenado nado podrá podrá dispone disponerr el organis organismo mo cuando las condiciones lo requieran.
-
Los mecan mecanism ismos os de regu regulaci lación ón de sínt síntesis esis y degra degradac dación ión del del glucó glucógeno geno son son complejos e incluyen regulación por modulación covalente y alostérica de las las enzi enzima mass prin princi cipa pale les, s, las las cual cuales es form forman an part parte e de las las casc cascad adas as enzimáticas, desencadenadas por hormonas.
-
El glucag glucagón ón y la adrena adrenalin lina a favorece favorecen n la glucog glucogenól enólisi isis. s. La insul insulina ina favor favorece ece la glucogénesis.
Alteraciones en el metabolismo del glucógeno. -
Las gluco glucogeno genosis sis son son enferm enfermeda edades des hered heredita itaria riass que se carac caracter terizan izan por por el almacenamiento de glucógeno en uno o más órganos y se debe al déficit de algunas de las enzimas involucradas en su metabolismo.
Glucólisis. -
Es el proc proceso eso medi mediant ante e el cual cual la gluc glucosa osa se degrada degrada hasta hasta ácid ácido o pirúvi pirúvico. co. Es un proceso catabólico que aporta energía al organismo.
-
Se lleva lleva a cabo cabo en en el citop citoplas lasma ma solub soluble le de la la mayorí mayoría a de los los tejidos tejidos..
-
La gluc glucóli ólisis sis ocurre ocurre en en 2 etapas, etapas, partici participan pan 11 enzim enzimas as 1ra etapa: Desde glucosa hasta las 2 triosas fosfatadas 2da etapa: Desde 3 fosfogliceraldehido o gliceraldehido 3 fosfato hasta ácido pirúvico.
A partir del pirúvico los procesos ulteriores dependen de ciertas condiciones metabólicas. -
En condi condici cion ones es aerobi aerobias, as, el pirúv pirúvic ico o se convi conviert erte e en Acet Acetilil-Co -CoA A y este este se incorpora a los procesos de la respiración celular: los productos finales son CO2 y H2O, con liberación de gran cantidad de energía rinde 32 ATP. 14
-
En condic condicio iones nes anaero anaerobi bias as el produ product cto o fina finall en los organi organism smos os superi superiore oress es el ácido láctico y el rendimiento energético es mucho menor, rinde 2 ATP.
Gluconeogénesis. Es el proceso mediante el cual se forma glucosa a partir de compuestos no glúcidos. Los principales precursores son algunos aminoácidos, el ácido láctico, el glicerol y cualquiera de los metabolitos intermediarios del ciclo de Krebs. - Este Este proc proceso eso solo solo ocurre ocurre en el hígad hígado. o. - Est Este proce roceso so es de gran gran impor mporta tanc ncia ia,, ya que en esta estado do de ayuno yuno los los organismos superiores son capaces de sintetizar glucosa a partir de otras sustancias. La mayoría de las reacciones por las que procede la gluconeogénesis son catalizadas por las mismas enzimas de la vía glucolítica con excepción de las 3 reacciones reacciones irreversibles. irreversibles. De glucosa glucosa a glucosa 6-P, de fructosa fructosa -6-P a Fructosa -1,6- bisfosfato bisfosfato,, De fosfoenolpirúvico fosfoenolpirúvico a pirúvico estas 3 reacciones reacciones condicionan condicionan rodeos metabólicos. Ciclo de las pentosas. Conocido también como vía de oxidación directa de la glucosa, reviste especial importancia en algunos tejidos, como los eritrocitos, el tejido adiposo, el cristalino y otros. - La energ energía ía que que se liber libera a en el proc proceso eso no no se conse conserv rva a en forma forma de ATP ATP,, sino de equivalentes de reducción en forma de NADPH, consta de 2 etapas: - la oxid oxidat ativ iva a de gluc glucos osa a -6-P -6-P a ribu ribulo losa sa 5-P 5-P - la no oxid oxidati ativa va de ribu ribulos losa a – 5-P a fruct fructosa osa 6-P 6-P más glic gliceral eraldeh dehido ido -3-P. -3-P. La importancia de este ciclo descansa, principalmente en la formación de equivalentes de reducción en forma de NADPH, los que serán utilizados en la síntesis reductora de diversos tipos de lípidos y en la obtención de ribosa -5-P sustancia precursora en la síntesis de nucleótidos y por ende de los ácidos nucleicos nucleicos y ciertos ciertos cofacto cofactores. res. También También es importante importante la la interconversi interconversión ón entre monosacáridos de distintos números de átomos de carbono. El déficit de algunas enzimas de las diferentes vías metabólicas de glúcidos origina distintas enfermedades: Una de ellas, la galactosemia, es provocada por déficit en la enzima galactosa -1P uridil transferasa, transferasa, impide la utilización utilización de dicho monosacárido, monosacárido, el cuadro clínico prese present nta a cirro cirrosi sis, s, catara catarata ta y trast trastorn ornos os ment mental ales es,, debi debido do al acúmu acúmulo lo de la galactosa -1-P y galactiol. 15
Ejercicios. 1.
Haga Haga una una list lista a de los los glúc glúcid idos os más más abun abunda dant ntes es de la dieta dieta huma humana na.. Especifique en cada caso si es oligosacárido o polisacárido y señale los monosacáridos constituyentes.
2. Teniendo Teniendo en cuenta las caracter característic ísticas as de los los glúcidos: glúcidos: a) Justifique Justifique por qué qué son los nutrientes nutrientes más más importantes importantes desde desde el punto punto de vista cuantitativo. b) ¿Por ¿Por qué son los nutrient nutrientes es menos menos importan importantes tes desde desde el punto de vista vista cualitativo? 3. Haga una lista lista de las las distintas distintas enzimas enzimas digestiv digestivas as de los glúcidos glúcidos y especif especifique ique localización y el tipo de enlace que hidrolizan. 4. Haga Haga un esqu esquem ema a dond donde e repr repres esen ente te la mult multip iplilici cida dad d de util utiliz izac ació ión n de la glucosa -6-P en el metabolismo de los glúcidos. Señale en cada caso el nombre del proceso. 5.
Est Estable ablezc zca a una una compa ompara racción ión entr entre e los los proc proces esos os de gluc glucog ogén énes esis is y glucogenólisis en cuanto a: - localización - consideraciones energéticas
- etapas - enzimas participantes
6. Compare Compare la importa importancia ncia del metabol metabolismo ismo del del glucógeno glucógeno en hígado hígado y músculo. músculo. 7. Explique Explique la ventaja ventaja biológic biológica a del almacén almacén de glucógeno glucógeno en en forma de de gránulos. gránulos. 8.
Compare a las hormonas Insulina, glucagón y Adrenalina en cuanto a sus efectos sobre el metabolismo del glucógeno.
9. De la la vía vía glic glicol olít ític ica: a: a) Repres Represent ente e cada una una de las reacc reaccion iones. es. b) Represente Represente la vinculac vinculación ión de esta esta vía con la la respiración respiración celular. celular. c) Haga el balance balance energético energético en moles moles de ATP ATP para la la oxidación oxidación de 1 mol mol de glucosa en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. 10. Represente
mediante un esquema la participación de la vía glicolítica en la síntesis de glúcidos a partir de otros compuestos (gluconeogenesis). a) Tome Tome de ejemplo ejemplo el ácido ácido lácti láctico co (lacta (lactato) to) 16
b) Tome Tome de ejem ejemplo plo un amino aminoáci ácido. do. c) Analice Analice la trascendencia trascendencia del mismo mismo para el organismo. organismo. 11.Señale las características generales del ciclo de las pentosas y su importancia biológica. 12. Analice
las especificidades hísticas en relación con la vía glucolítica entre el hígado, cerebro y músculo esquelético.
13. En
una dieta carente de glúcidos, pero abundante en aminoácidos ¿se afectará la glicemia? Explique.
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TEMA III: METABOLISMO DE LIPIDOS. Contenidos:
1. Digest Digestión ión y absorci absorción ón de lípido lípidos. s. Etapas. Etapas. 2. Trans Transpor porte te de de lípid lípidos. os. 3. Lipogé Lipogénes nesis. is. Desbal Desbalance ance en la regul regulació ación. n. 4. Lipól pólisis 5. Metabo Metabolis lismo mo de de cuerpo cuerposs cetóni cetónicos. cos. 6. Otros Otros lípid lípidos os de import importanc ancia ia biológ biológica ica.. Fosfát Fosfátido idoss de glicer glicerina, ina, efingol efingolípi ípidos dos y esteroides.
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Los lípidos son biomoléculas de estructura y funciones diversas, que presentan como característi características cas comunes: ser altamente altamente solubles solubles en solventes orgánicos orgánicos o apolares y poco solubles en H 2O. Esta propiedad tiene sus consecuencias en el proceso de de digestión, digestión, absorción absorción y transporte transporte de esta esta sustancia, sustancia, cuyos aspectos aspectos abordaremos en el estudio de este tema. Uno de los componentes fundamentales de la dieta humana son los lípidos y precisamente los nutrientes de mayor contenido energético, pues rinden el doble de calorías que los glúcidos. Una persona adulta debe consumir por día por vía exóg exógen ena a de 60 – 100 100 g de lípi lípido dos, s, de estos estos el 90% 90% son son TAG, TAG, el resto resto lo constituyen los fosfolípidos, fosfátidos de glicerina y efingolípidos, colesterol libre y esterificado, ácidos grasos libres y vitaminas liposolubles. Podemos afirmar que los TAG son los lípidos más abundantes en nuestras dietas. -
Dige Digest stió ión n y abso absorc rció ión n de líp lípid idos os..
La digestión de los TAG se lleva a cabo por la fragmentación fragmentación hidrolític hidrolítica a gradual a diferentes niveles del tubo digestivo, comenzando por el estómago con ayuda de los movimientos peristálticos. Esta desintegración de los TAG de glóbulos grandes en glóbulos glóbulos pequeños se denomina: denomina: emulsificac emulsificación ión de las grasas. La emulsión emulsión obtenida solo se estabiliza gracias a la acción detergente de las sales biliares, las cuales tienen como función fundamental: -favorecer la formación de micelas para aumentar el grado de dispersión. -activar las enzimas lipasas. finalmente finalmente es en el intestino delgado delgado donde ocurre la digestión y absorción de los TAG, donde actúa sobre ellos una poderosa enzima enzima llamada llamada lipasa pancreática pancreática o esteapsina, esta enzima se segrega por el páncreas exocrino como Zimógeno, y es activada en la luz intestinal indirectamente por el Ca 2+. -
Transporte.
Algunos lípidos constituyen componentes estructurales de las membranas celulares, las cuales están en constante renovación, otros se almacenan y se movili movilizan zan según según las condici condicione oness metaból metabólica icass del organis organismo mo y otros otros cumplen cumplen dive divers rsas as funci uncion ones es biol biológ ógic icas as en dist distin inttos sit sitios, ios, de modo odo que que pued puede e comprenderse la importancia de su transporte de unos tejidos a otros, ya sea a partir de su absorción o desde órganos como el hígado. La insolubilidad de los lípidos en solventes polares como el H 2O es una característica de estos, por lo cual su transporte a través de los líquidos corporales y en particular del plasma constituiría un serio problema biológico, gracias a que
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pueden asociarse entre sí y con proteínas les ha permitido interactuar con el medio acuoso. Existen 2 formas de transporte de los lípidos en el plasma: -complejo albúmina- ácidos grasos no esterificados. -lipoproteínas. El 1er caso transporta ácidos grasos. El 2do caso transporta: TAG, fosfolípidos y colesterol. Esta vía de transporte es más compleja, pues se forma por la unión de dife diferen rente tess tipos tipos de lípi lípido doss con con prot proteí eínas nas glob globul ulare aress espec específ ífic icas as llam llamad adas as apoproteínas. Las lipoproteínas se pueden clasificar según el coeficiente de flotación en 5 tipos principales. 1. 2. 3. 4. 5.
Quil Quilom omic icro rones nes (Q) (Q) Lipopro Lipoproteí teínas nas de muy muy baja baja densida densidad d (VLDL) (VLDL) Lipopro Lipoproteí teínas nas de densida densidad d intermed intermedia ia (IDL) (IDL) Lipopro Lipoproteí teína na de baja baja dens densidad idad (LDL) (LDL) Lipopro Lipoproteí teína na de alta alta dens densida idad d (HDL) (HDL)
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Lipogénesis: Es un proceso metabólico complejo, en el cual se sintetizan los TAG. Cuyos Cuyos precurs precursores ores inme inmedia diatos tos son son ácidos ácidos graso grasoss activad activados os y el glicer glicerol ol -3fosfato. Ambos pueden incorporarse a partir de los lípidos de la dieta, sin emba embarg rgo, o, su orig origen en prin princi cipa pall es medi median ante te fuen fuente tess carb carbon onad adas as que que proporcionan los glúcidos. Con el siguiente esquema general podemos comprender mejor cómo ocurre la síntesis de los TAG. La lipo lipogéne génesis sis puede puede ocurr ocurrir ir a partir partir de fuent fuentes es lipí lipídic dicas as y no lipí lipídic dicas. as.
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-
Esquema general del Proceso de la lipogénesis. Lípidos aa
glúcidos acetil coA
fosfodihidroxiacetona
ácidos grasos
glicerol -3- fosfato
glicerol
TAG Triacilgliceroles 20
Este proceso es regulado por mecanismos precisos de manera tal que es posible incrementar o disminuir su almacenamiento según sea la cantidad, calidad de los alimentos y estado fisiológico del individuo. La lipogénesis es regulada fundamentalmente en los siguientes puntos: • •
acet acetilil – coA coA carbox carboxililasa asa y áci ácido do gras graso o sint sintet etas asa. a. La hormona Insulina actúa favoreciendo el proceso. El glucagón inactivando el mismo.
Cuando ocurre un desbalance en la lipogénesis, puede suceder que si es por defecto casi siempre por insuficiencias alimentarias o de absorción se conduce a una desnutrición protéico-calórica, en su forma más pura aparece el marasmo nutricional, enfermedad que padecen muchos países del 3er mundo. También puede observarse la diabetes mellitus tipo I. Sin embargo, un desbalance por exce exceso so cond conduc uce e a la obes obesid idad ad,, enfe enferm rmed edad ad que que pose posee e vari varias as caus causas as y complicaciones que podrán ser estudiadas con posterioridad. Lipólisis: Es un conjunto de procesos metabólicos, mediante mediante los cuales se obtiene gran cantidad de energía como producto de la degradación completa de los TAG en sus componentes: glicerol y ácidos grasos y estos últimos hasta CO 2 y H2O. Este proceso es de gran importancia para nuestro organismo, basta comprender que muchos tejidos como el hígado, el músculo esquelético y el cardíaco utilizan ácido graso como fuente preferencial para obtener energía y el propio tejido adiposo puede en condiciones determinadas obtener energía a partir de estos. Incluso el cerebro en situaciones especiales como el ayuno prolongado puede utilizar los cuerpos cetónicos procedentes de la degradación de los ácidos grasos como fuente de energía. La importancia de la lipólisis desde el punto de vista cuantitativo radica en que la oxidación oxidación total de 1 g de TAG libera 9 kcal, lo cual cual difiere difiere de los glúcidos, glúcidos, de las -1 proteínas que aportan solamente 4 kcal. G El esquema que representamos a continuación es el esquema general de la lipólisis con sus etapas.
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Tejido adiposo TAG Lipasas Glicerol Hígado
ácidos grasos Hígado, músculo, etc.
glicerol
ácidos grasos NADH. H+
glicerol -3- fosfato FADH2 fosfodihidroxiacetona
Acetil coA
vía glucolítica
C. Krebs
NADH.H+ FADH2 Cadena respiratoria
ATP
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La regulación regulación de la lipólis lipólisis is se produce produce en en primer lugar a nivel de la primera primera hidrólisis de los TAG, catalizada por la lipasa hormonosensible. El otro sitio de regulación es la β oxidación de los ácidos grasos. Las hormonas adrenalina y glucagón, favorecen la fosforilación de la enzima, de esta manera se activa la lipólisis, mientras que la insulina realiza la función opuesta. Metabolismo de cuerpos cetónicos. Para comprender el tema en cuestión es necesario necesario definir a qué denominamos denominamos cuerpos cetónicos y qué es la cetogénesis y cetólisis. Se denomina denomina cetogénesis cetogénesis al proceso mediante mediante el cual ocurre ocurre la formación formación de acetona, ácido-acetil-acético y Acido- Beta-hidroxibutírico y al conjunto de estas sustancias se les nombra: cuerpos cetónicos. Este proceso ocurre particularmente en el hígado y las enzimas que intervienen en el proceso se localizan en la matriz mitocondrial. El tejido hepático no contiene todas las enzimas necesarias para poder degradar los cuerpos cuerpos cetónic cetónicos, os, de manera manera que estos difunde difunden n a la sangre sangre y alcanz alcanzan an dife diferen rente tess teji tejidos dos extrah extrahep epát átic icos, os, en los los cual cuales es se produc produce e su degra degradac dació ión n (cetó (cetólilisi sis) s) hast hasta a aceti acetill-co coA A que es util utiliz izad ado o como como fuent fuente e de energ energía ía en la respiración celular. La regulación de la cetogénesis depende: 1. grado de de movilización movilización de los ácidos ácidos grasos grasos desde desde el tejido tejido adiposo. adiposo. 2. regulación regulación de su transporte transporte hacia hacia el interior interior de la la mitocondria mitocondria.. 3. distribución del acetil-coA entre la vía cetogénica y el ciclo de Krebs, según la disponibilidad de oxalacético. La cetosis puede tener diferentes causas y niveles de gravedad. Existen 2 modelos modelos metabólicos diferentes diferentes que pueden servir de ejemplo. -
El ayun ayuno o prolongad ngado o Diab Diabet etes es Mell Mellititus us desc descom ompe pensa nsada. da.
En el 1er caso: la ausencia ausencia de ingestión de alimentos alimentos constituye constituye el origen. origen. Esto conduce a una disminución disminución de la glucólisis glucólisis y por tanto se produce un déficit déficit en la formación del oxalacético a partir del pirúvico, debido a esto tiene lugar una 23
disminución de la actividad del ciclo de Krebs de manera que la acumulación del acetil acetil coA proven provenient iente e de la β – oxidaci oxidación ón de los ácidos grasos grasos favorec favorece e su condensación dentro de la mitocondria y por ende aumenta la cetogénesis. En el 2do caso: la causa es un déficit de la actividad insulínica, insulínica, lo que conduce a una incapacidad de utilización de glucosa por el hepatocito y a un incremento de la β – oxidación en este tejido que condiciona el aumento de la cetogénesis. De los 2 casos el más grave es la Diabetes mellitus, debido a que en este último no se produce la adaptación del cerebro a utilizar los cuerpos cetónicos en la situación de hipoglicemia. Otros lípidos de importancia biológica. Dentro de este grupo se encuentran los fosfátidos de glicerina y los efingolípidos que forman parte de la membrana biológica y por supuesto tienen sus vías particulares de formación y degradación. Actualmente se estudia con ahínco estas clases de lípidos. lípidos. Por último en el metabolismo de los esteroides equivale a decir que su máximo representante es el colesterol y sus derivados, compuesto vital que tiene sometida su síntesis a un exquisito y múltiple control, sin embargo, su ubicuidad y lo complejo de su metabolismo han provocado que se halle entre los principales elementos de azote de la humanidad contemporánea: La aterosclerosis. El Colesterol como ejemplo de esteroides: - lípido lípido con con estruct estructura ura de anill anillos os ciclop ciclopent entano anoperh perhidro idrofen fenant antreno reno.. - de origen animal con 27 carbonos derivados del acetato. - no es es imp impre resc scin indi dibl ble e ing inger erir irlo lo.. - en el orga organis nismo mo la bios biosínt íntesis esis de este este compue compuesto sto const consta a de 5 etapas etapas.. - el colest colestero eroll pose posee e varios varios desti destino noss en depend dependenc encia ia de la especi especial aliz izaci ación ón celular. Ácidos biliares - hígado Vitaminas D3 o colecalciferol - testículos
androgenos
- ovarios
Estrógenos Progesterona
- glándulas suprarrenales - piel
glucocorticoides mineralocorticoides Andrógenos
Pre-Vitamina D3
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- riñón
Calcitriol
-
La regul regulac ació ión n de la sínt síntes esis is produc produce e un bala balanc nce e con la ingest ingestió ión n de diet dieta a adecuada.
-
Altas ltas conc concen entr trac aciiones ones plas plasmá máti tica cass dan dan orig origen en a la ater ateros oscl cler eros osis is y enfermedades coronarias.
-
Es impo import rtant ante e formar formar desde desde niño niño un estil estilo o de vida que que evite evite poseer poseer estas estas enfermedades.
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GUIA DE EJERCICIOS. TEMA III.
1. Explique Explique cómo ocurre ocurre la digesti digestión, ón, transporte transporte y absorció absorción n de los lípidos. lípidos. 2. ¿ Cómo pueden pueden clasificarse clasificarse las lipoprot lipoproteínas eínas según según el coeficiente coeficiente de flotaci flotación? ón? 3. Explique Explique por medio de de un esquema esquema la formación formación de los los TAG. 4. La lipólisis lipólisis es un proceso proceso metaból metabólico ico de gran gran importanci importancia: a: a) Argu Argume ment nte e el sigu siguie ient nte e plan plantteam eamient iento o desd desde e el punt punto o de vist vista a cuantitativo. b) Explique Explique en qué consiste consiste este este proceso y de cuántas cuántas etapas etapas consta. consta. c) Como proceso debe ser regulado. Mencione en qué lugares específicamente. d) Explique Explique qué efectos efectos produce produce la la insulina insulina sobre sobre este proceso. 5. Elabore Elabore un cuadro sinópt sinóptico ico que recoja recoja en esenci esencia a los siguien siguientes tes aspecto aspectoss sobre los procesos de lipogénesis y lipólisis: a) en qué qué con consi sist ste. e. b) Siti Sitios os de de regu regula laci ción ón c) Influencias Influencias de las las hormonas hormonas Insulina Insulina y glucagón. glucagón. 6. Expliq Explique ue cómo se modifica modifica la lipólisis lipólisis y lipogénes lipogénesis is en un paciente paciente diabéti diabético co descompensado. 7.
¿Qué consecuencias trae para el organismo un desbalance de la lipogénesis?
8.
¿Considera usted que la cetogénesis es un proceso beneficioso o perjudicial para el organismo?
9. Defina Defina los los concept conceptos os de : cuerpo cuerposs cetónic cetónicos os Cetogénesis Cetólisis 10. ¿De
qué factores depende la regulación de la cetogénesis?
11. La cetosis puede tener diferentes causas y niveles de gravedad. Explique a través de modelos metabólicos la siguiente afirmación. 12. ¿Cuáles son los destinos del Colesterol? 13. ¿Qué repercusión tiene un estilo de vida saludable en las enfermedades coronarias y aterosclerosis?
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TEMA IV: INTEGRACION Y REGULACION DEL METABOLISMO. Contenidos:
1. Comunicació Comunicación n intercel intercelular. ular. Tipos de señales. señales. 2. Papel Papel regula regulador dor e integra integrador dor de las hormo hormonas. nas. 3. Ciclo Ciclo hormo hormonal nal.. Especif Especifici icidad dad.. 4. Recep Recepto tores res horm hormona onale les. s. 5. Regulación Regulación metabólica. metabólica. Tipos de mecanismos. mecanismos. 6. Integración Integración metabólica. metabólica. Metabolitos Metabolitos de encrucij encrucijada. ada. 7. Reacci Reacciones ones y vías metabó metabólic licas as integrad integradoras oras.. 8. Regulación Regulación e Integración Integración metaból metabólica ica en condiciones condiciones específi específicas: cas: a) Ejerc Ejercic icio io físi físico co b) Ayun Ayuno o prolo prolong ngad ado o c) Diab Diabet etes es Mell Mellititus us
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Comunicación intercelular. Las células de los organismos pluricelulares se comunican entre sí mediante señales. A veces una señal emitida por una célula, puede ser captada por la mayoría de las células del organismo. Otras veces la señal es captada solo por aquella célula que tenga un receptor específico que reconozca la señal; esto es la célula diana. Tipos de señales. Se pueden clasificar las señales que llegan a la célula de diversas maneras: - Según su origen: . Señales externas (estas estimulan los órganos de de los sentidos) . Señal Señales es inte intern rnas as
Físicas
ondas luminosas, sonoras temperatura y presiones
Químicas
gases, líquidas y sólidas
Quím Química icass
. Aminoácidos, derivados de aminoácidos . Pépt Péptid idos, os, prote proteín ínas as . Derivados de ácidos grasos, esteroides y otras
- Estas de clasifican de acuerdo con el tipo de célula que va a liberar la señal y al tipo de comunicación intercelular en: - hormonas:
Insulina, Glucagón
-
medido medidores res químic químicos os locale localess =
-
neurotransmisores =
Interf Interferon erones, es, histam histamina ina
Acetilcolina, ácido glutámico y glicina.
Existen dos tipos de comunicación celular: 1.
Comunicación a corta distancia =
2. Comunicación a distancia =
. Unión hendidura . Sinapsis
señales específicas señales universales
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Papel regulador e integrador de las hormonas. Concepto de hormona: son sustancias que actúan en pequeñas cantidades, su sínt síntes esis is y secr secrec eció ión n no son son cont contin inua uass y su vida vida medi media a es muy muy cort corta. a. Son Son sint sintet etiz izad adas as y segr segreg egad adas as por por célu célula lass espe especí cífifica cas, s, actú actúan an sobr sobre e célu célula lass espec específ ífica icass y regul regulan an proce procesos sos espec específ ífic icos os.. En su meca mecani nism smo o de acció acción n se produce una amplificación de la señal. Clasificación de las hormonas según su estructura: 1. hormonas hormonas aminoacíd aminoacídicas icas o derivadas derivadas de aminoácid aminoácidos. os. 2. hormonas hormonas pept peptidi idicas cas o prot proteín eínicas icas.. 3. hormonas esteroideas. Ciclo hormonal. Son Son las las dife difere rent ntes es etap etapas as que que tran transc scur urre ren n para para que que se prod produz uzca ca la comunicación mediada por hormonas y este es un proceso cíclico. Ejemplo: Esquema del ciclo del glucagón pancreático. Señal Respuesta que contrarresta La señal inicial.
Hipoglicemia Estímulo
Glucosa
Síntesis y secreción del glucagón
Órgano endocrino
Glucogenólisis Páncreas Glucagón Hormona sanguínea
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En el ciclo hormonal hormonal un papel importante importante lo desempeña desempeña el receptor hormonal, hormonal, este debe ser capaz de reconocer a la hormona y de transmitirle a la célula el mensaje que deriva de esa señal hormonal específica. Receptores hormonales. En la comunicación celular específica es imprescindible que la célula reconozca la señal, este reconocimiento lo realizan proteínas llamadas receptores. Procesos regulados por los receptores: 1. El paso paso de sustancias sustancias a través de un canal iónico. iónico. 2. La activi actividad dad catal catalíti ítica ca de una una enzima. enzima. 3. La transc transcripc ripción ión de dete determi rminado nadoss genes. genes. Los receptores hormonales se dividen por su localización celular en dos grupos. 1. Grupo de membrana membrana plasmática plasmática = sus sus receptores receptores son las las hormonas hormonas que no atraviesan la membrana plasmática. Ejemplo: Glucagón e Insulina. 2. Grup Grupo o de intrac intracel elul ular ares es = sus recept receptore oress son son las las hormo hormonas nas que por su estructura pueden atravesar la membrana plasmática. Receptores hormonales intracelulares son: . hormonas esteroides y sus derivados . hormonas tiroideas . ácido retinoico Recep ecepttores ores de membr embran ana a transmembranales. -
plas plasmá máti tica ca
son son
Prot Proteí eína nass
o
glico licopr prot oteí eína nass
Regu Regula laci ción ón met metabó abólilica. ca. Tipos Tipos de de mecan mecanism ismo. o.
-Regulación metabólica: Es la acción ejercida por los mecanismos de control a que está sujeto el aparato metabólico de las células y de los organismos superiores, de form forma a tal tal que que exis exista ta un equi equililibr brio io entr entre e aport aporte e y deman demanda da de sust sustanc ancia iass (metabolito (metabolitos) s) y energía, energía, en constante constante adaptación adaptación a las condiciones condiciones cambiantes cambiantes del medio y del organismo. -
Tipos de mecan canismo. 1. Dispon Disponibi ibilid lidad ad de sustrato sustrato.. 2. Compart Compartime imenta ntació ción n celula celular. r. 3. Modi Modifificac cación ión coval covalen ente te.. 4. Modifi Modificac cación ión alosté alostérica rica.. 5. Inducci Inducción ón y repre represión sión enzimát enzimática icas. s. 6. Espe Especi cial aliza izaci ción ón celul celular. ar.
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- Integración metabólica. Metabolitos de encrucijada. La integración de diferentes sectores sectores del metabolismo metabolismo es lo común, de manera que que se hace hace difí difíci cill hall hallar ar vías vías que que no esta establ blez ezca can n algú algún n nexo nexo con con otra otrass transformaciones metabólicas. Existen Existen puntos en los que que la integración integración adquiere adquiere mayor importanci importancia a por lo múltiple y significativo de las interacciones que se establecen. Cuan Cuando do el entrec entrecruz ruzam amie ient nto o de diver diversos sos sect sectore oress tien tiene e su cent centro ro en un compuesto particular, se dice que existe existe a este nivel confluencia por metabolito. metabolito. -Metabolito -Metabolito de encrucijada: encrucijada: Son aquellos aquellos metabolitos metabolitos que presentan más de un origen y destino. Los más importantes son: 1. Gluc Glucos osa a – 6 – fos fosfa fato to.. 2. äcid äcido o pir pirúv úvic ico. o. 3. Aceti Acetill coenz coenzim ima a A. Las reacciones y vías principales en las interconexiones de los diferentes procesos son: -
Las Las reac reacci cion ones es de de tran transa sami mina naci ción ón.. La reacci reacción ón catali catalizada zada por por la enzim enzima a gliceri glicerill – 3 - fosfato fosfato deshi deshidrog drogenas enasa; a; entre otras.
Las vías son: -
Ciclo de de la las pe pentosas. as. Ciclo de urea Ciclo de Krebs.
Regulación e Integración metabólica en condiciones específicas. Los diferentes mecanismos mecanismos estudiados estudiados constituyen constituyen un sistema sistema de regulación regulación e integración del metabolismo y permiten la adaptación del organismo como un todo único a situaciones específicas. a) Ejerc Ejercici icio o físi físico co b) Ayun Ayuno o prolo prolong ngad ado o c) Diab Diabet etes es Mell Mellititus us 31
Ejercicio físico. Uno de los modelos mejor conocido de adaptación metabólica a situaciones especí específic ficas as es el ejercic ejercicio io físico físico;; es necesar necesario io tener tener present presente e las princi principal pales es características del músculo en reposo. Ayuno prolongado. La supresión de la alimentación conlleva al reordenamiento de la actividad meta metaból bólic ica a del del híga hígado, do, debi debido do a la esti estimu mula laci ción ón produ produci cida da por por el gluca glucagó gón, n, aume aument ntan ando do la inte intens nsida idad d de la gluc glucoge ogenó nólilisi siss al tiem tiempo po que que se depr deprim ime e la glucogénesis. Diabetes Mellitus. Esta Esta es produci producida da por una defici deficient ente e producci producción ón de insuli insulina na o defici deficient ente e secreción de la hormona que está en las células β (beta) del páncreas. Durante Durante este proceso es provocado provocado un reordenamiento reordenamiento del metabolismo metabolismo de los glúcidos en hígado y músculo. En los tres modelos presentados, a partir de una situación específica, sea fisiológica o patológica, las distintas vías metabólicas experimentan cambios en su intensidad, en su dirección o en ambas, debido fundamentalmente a mecanismos de activación e inhibición enzimáticas y como a través de diferentes metabolitos que que cone conect ctan an dife difere rent ntes es vías vías o cicl ciclos os se prod produc uce e un reor reorde dena nami mien ento to del del metabolismo metabolismo celular, celular, que tiende tiende a compensar las modifica modificaciones ciones iniciales iniciales y de esta forma se logra la adaptación del organismo a la nueva situación.
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GUIA DE EJERCICIOS. TEMA IV.
1. Basa Basad do en la est estruct ructur ura a quí químic mica de las horm hormon onas as,, clas clasif ifiq ique ue las las que que nombramos a continuación: a) Cortisol b) Glucagón c) Adrenalina d)Progesterona
e) Tiroxina f) Estradiol g) Tirotropina (TSH) h) Insulina
2. Clasifíquel Clasifíquelas as según la localizac localización ión celular celular de su receptor. receptor. 3. Clasif Clasifíqu íquela elass según según su mecani mecanismo smo de acci acción. ón. 4.
Si a un animal de experimentación se le administra un fármaco que tiene la propiedad de unirse a los receptores de adrenalina del tejido muscular de forma irreversible: a) ¿Cuá ¿Cuále less será serán n las las cons consec ecue uenc ncia iass sobr sobre e el meta metabo bolilism smo o glúc glúcid ido o muscular? b) ¿Se ¿Se modi modifificar cará á la util utiliz izaci ación ón de glucó glucógen geno o musc muscul ular ar;; si 5 minu minuto toss después se somete a un ejercicio físico intenso?
5. Si a un paci pacien ente te no le func funcio iona na corr correc ecta tame ment nte e el sist sistem ema a de insu insulilina nass hepáticas; puede producir afectaciones en el ciclo hormonal de la insulina. a) Mencio Mencione ne cuáles cuáles son dichas dichas afectac afectacion iones. es. b) Qué le sugie sugiere re a dich dicho o pacient paciente. e. 6. Mencione Mencione tres metabol metabolitos itos de encrucij encrucijada. ada. Justifiqu Justifique e su papel en en cada caso. caso. 7. Cite Cite tres tres secu secuen enci cias as meta metabó bólilica cass en las las cual cuales es ocur ocurre re conf conflu luen enci cia a del del metabolismo. 8. Un paciente paciente diabéti diabético co durante durante la cetosis cetosis se le afecta afectan n determ determinad inados os procesos procesos metabólicos. a) Mencione Mencione los los procesos procesos metabólicos metabólicos afectados. afectados. b) ¿Qué modificac modificaciones iones metabóli metabólicas cas se producirán, producirán, si si se le administra administra una una dosis de insulina suficiente? 9. ¿Qué cambios cambios metabólicos metabólicos se se producirán producirán durante durante el el ayuno prolongado? prolongado? 10. ¿Qué papel desempeñan las hormonas dentro del cuadro de ayuno? 33
11. 11. Comp Compar are e los los camb cambio ioss meta metaból bólic icos os que que se prod produc ucen en duran durante te la Diabe Diabete tess Mellitus con los del ayuno prolongado. 12. ¿Si a un diabético diabético se le administra administra insulin insulina, a, le sucederá igual igual que si esta se administrara a un sujeto en ayuno prolongado? a) ¿y si se suministra glucosa? 13.
Mencione los efectos beneficiosos del ejercicio físico. Explique 3 de ellos.
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