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BOLILLA 9 INTEGRACION METABOLICA Papel del ATP. Requerimientos de poder reductor. Compartimentalización enzimática. Homeostasis de la glucosa Niveles enzimáticos.

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1 BOLILLA 9 INTEGRACION METABOLICA Papel del ATP. Requerimientos de poder reductor. Compartimentalización enzimática. Homeostasis de la glucosa Niveles enzimáticos. Centros de control de las principales vías metabólicas: glicólisis, ciclo de Krebs, vía pentosa, gluconeogénesis, metabolismo del glucógeno, metabolismo de ácidos grasos. Conexiones claves: glucosa-6-fosfato, piruvato y acetil coenzima A. Perfil metabólico de los órganos más importantes: cerebro, músculo, tejido adiposo, hígado. Adaptación metabólica al ayuno prolongado. Ciclo ayuno- alimentación. Metabolismo hepático entre estados de buena nutrición e inanición, mecanismos.

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3 RUTAS METABOLICAS Acetil- CoA Catabolismo convergente Catabolismo Divergente

4 Citosol Glicólisis Vía de las pentosas fosfato Síntesis de ácidos grasos Matriz mitocondrial Ciclo del ácido cítrico Fosforilación oxidativa -oxidación de los ácidos grasos Formación de cuerpos cetónicos Interrelación entre ambos compartimientos Gluconeogénesis Síntesis de la urea Compartimentalizacion de las distintas vías metabólicas

5 REGULACION DEL METABOLISMO INMEDIATA MEDIATA Ez. Alostéricas Modif. Covalente Conc.de Enzimas HORMONAS COMPARTIMENTALIZACION CITOSOL MEMB.MITOC.INTERNA CPLEJOS. MULTIEZ.

6 Características de la VIA GLICOLITICA ó Vía de Embden-meyerhof OXIDACION DE (1) GLUCOSA-6- FOSFATO HASTA (2) PIRUVATO OBTENCION DE ENERGIA COMO ATP UTILIZACION DE INTERMEDIARIOS PARA OTRAS VIAS METABOLICAS

7 Puntos de Regulación de la Glicólisis TRES REACCIONES QUÍMICAS IRREVERSIBLES 1° Punto de Control: Hexoquinasa 2° Punto de Control: Fosfofructoquinasa (+) ADP ó AMP (-) ATP, NADH, Citrato y AG de cadena larga Principal punto de control de la Vía Glicolítica 3° Punto de Control: Piruvato Quinasa.

8 METABOLISMO DEL GLUCOGENO BIOSINTESIS DEGRADACION GLUCOGENOLISIS GLUCOGENO-GENESIS La síntesis y degradación de glucógeno está cuidadosamente regulada entre sí para cumplir con las necesidades energéticas de la célula

9 GLUCONEOGENESIS TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON HIDRATOS DE CARBONO. PRECURSORES: GLICEROL -CETOACIDOS LACTATO PIRUVATO ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA

10 RUTAS DE DEGRADACION DE LOS CARBONOS PROVENIENTES DE AMINOÁCIDOS Se producen 6 productos diferentes: -ACETIL-CoA -PIRUVATO -OXALACETATO -CETOGLUTARATO -SUCCINIL-CoA -FUMARATO GLUCONEOGENESIS TODOS LOS CARBONOS DE LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN DEGRADARSE A CO 2 EN EL CICLO DE KREBS

11 ENCRUCIJADAS METABOLICAS GLUCOSA-6-P PIRUVATO ACETIL-CoA GLUCOSA-6-FOSFATO GLUCONEOGENESIS GLUCOGENOLISIS GLUCOGENOGENESIS GLUCOSA SANGUINEA VIA DE LAS PENTOSAS VIA GLICOLITICA Hígado

12 PROCEDENCIAS DEL PIRUVATO Fuente exógena (Glucosa, fructosa, VIA GLICOLITICA galactosa, Manosa) Fuente endogéna (glucógeno ó almidón) Por transaminación (alanina) AMINOACIDOS Durante la Degradación (serina,triptofano)

13 Procedencia de la Acetil-CoA ACETIL-CoA Aminoácidos PIRUVATO -Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos Hidratos de Carbono

14 CUERPOS CETONICOS ACETONAACETOACETATO D- -HIDROXIBUTIRATO Se sintetizan en mitocondrias de hígado a partir de Acetil-CoA CetogénesisEl proceso se denomina Cetogénesis y ocurre en situaciones metabólicas especiales (ayuno, diabetes) Son utilizados como fuente de energía por tejidos extrahepáticos (cerebro,corazón,C.Supr.)

15 Síntesis y degradación de trigliceridos en TEJIDO ADIPOSO Glucosa (Del hígado) VLDL (Del hígado) Glucosa Acidos grasos Glicerol- 3-fosfato Acil-CoA grasos TRIGLICERIDOS Glicerol Acidos grasos GlicerolComplejos ácido graso-albúmina HIGADO GLUCOSA GLICEROL-3-P TRIGLICERIDOS

16 Metabolismo en el Músculo Actividad ligera o reposo Glucogeno muscular Lactato Acidos grasos Cuerpos cetonicos Glucosa en sangre CO 2 ADP+PiATP Contracción muscular Fosfocreatina Creatina Actividad intensa ATP Glicólisis >>>C.Krebs - CICLO DE CORI - CICLO GLU-ALA Actividad intensa

17 Fuentes de energía en Cerebro Cuerpos cetónicos CO 2 Glucosa ADP+PiATP - Transporte electrogenico Por la Na+ K+ ATPasa - Metabolismo celular Dieta normal

18 ESTADOS DE HOMEOSTASIA DE LA GLUCOSA Estado Curso temporal POSPRANDIAL Principales combustibles usados Control Hormonal 0 – 4 hs La mayoría de los tejidos utilizan GLUCOSA captación glucosa por tejidos periféricos glucógeno,TG,sintesis proteínas AYUNO INANICION (a) CEREBRO:GLUCOSA y algunos C.CETÓNICOS MUSCULO: AC. GRASOS. y algunos C.CETONICOS 3-b-inanición INANICION (b) CEREBRO:utiliza >C.CETONICOS < GLUCOSA MUSCULO: solo AC. GRASOS Se estimula la rotura de glucogeno hepático y TG Hidrólisis TG y Cetogenesis 4 – 12 hs 12 hs – 16 días > 16 días CEREBRO:GLUCOSA MUSCULO HIGADO ACIDOS GRASOS INSULINA GLUCAGON Y ADREN. Rotura de proteína muscular (aminoácidos p/gluconeogenesis CORTISOL GLUCAGON Y ADREN.

19 Mamífero que se encuentra consumiendo alimentos ricos en hidratos de carbono, proteínas y lípidos.. Enzimas, productos y destino de los distintos productos de la digestión.. Vías metabólicas se activan. Vías metabólicas inactivas.. Indique lugar de la célula y tejidos en que se llevan a cabo estos procesos. (Considere también la respiración celular). Cual es el destino final de los productos obtenidos en los distintos tejidos: Hígado, músculo esquelético, músculo cardíaco, cerebro

20 Mamífero en condiciones de ayuno (12 hs), en condiciones de ayuno prolongado?? En inanición?. Vías metabólicas se activan. Vías metabólicas inactivas. Hormonas que se liberan. Indique lugar de la célula y tejidos en que se llevan a cabo estos procesos. (Considere también la respiración celular). Para que utilizan los productos obtenidos los distintos tejidos: Hígado, musculo esquelético, músculo cardíaco, cerebro

21 Humano durante una carrera de 100 m? durante una maratón?. Vías metabólicas que se activan para obtención de energía metabólica. Vías metabólicas inactivas durante dura la actividad. Vías metabólicas que se activan después de cada actividad física. Indique lugar de la célula y tejidos en que se llevan a cabo estos procesos.. Para que utilizan los productos obtenidos los distintos tejidos: Hígado, musculo esquelético, músculo cardíaco, cerebro (Considere también la respiración celular)

22 Mamífero en situación de lucha o huída Hormonas que se liberan. Vías que se activan antes y después. Respiración celular?? Ejemplos: Cocodrilo, susto

23 Microorganismos anaerobios facultativo, en un medio con suficiente fuente de carbono en condiciones anaeróbicas y en condiciones aeróbicas? Fuentes de energía Vías metabólicas de obtención de energía Utilización de la energía Productos del metabolismo aeróbico y anaeróbico

24 En animales que hibernan, antes del período de hibernación? Y durante dicho período? Sintesis de grasa, necesidad de NADPH Producción de calor Proteínas desacoplantes, acción Para el mantenimiento del calor corporal en bebés?

25 Animales que viven en lugares desérticos Vías metabólicas que se activan

26 Humano con una dieta rica en ácidos grasos de número impar de átomos de carbono, sin consumo de hidratos de carbono Vias metabólicas activas Productos de ´vías catabólicas Destino de los productos obtenidos Tejidos que utilizan mas activamente estos productos.


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