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.

Catabolismo convergente Catabolismo Divergente RUTAS METABOLICAS Acetil-CoA Catabolismo convergente Catabolismo Divergente

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

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

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

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.

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

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

RUTAS DE DEGRADACION DE LOS CARBONOS PROVENIENTES DE AMINOÁCIDOS Se producen 6 productos diferentes: ACETIL-CoA PIRUVATO OXALACETATO a-CETOGLUTARATO SUCCINIL-CoA FUMARATO GLUCONEOGENESIS TODOS LOS CARBONOS DE LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN DEGRADARSE A CO2 EN EL CICLO DE KREBS

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

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) 4

Procedencia de la Acetil-CoA Hidratos de Carbono Aminoácidos PIRUVATO ACETIL-CoA b-Oxidación de ácidos grasos Cuerpos cetónicos 3

CUERPOS CETONICOS ACETONA ACETOACETATO D-b-HIDROXIBUTIRATO Se sintetizan en mitocondrias de hígado a partir de Acetil-CoA El 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.)

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

Metabolismo en el Músculo Actividad intensa Glucogeno muscular Actividad ligera o reposo Lactato Acidos grasos Cuerpos cetonicos Glucosa en sangre CO2 Fosfocreatina ATP Creatina ADP+Pi ATP Actividad intensa Contracción muscular - CICLO DE CORI - CICLO GLU-ALA Glicólisis >>>C.Krebs

Fuentes de energía en Cerebro CO2 Cuerpos cetónicos Glucosa ADP+Pi ATP Dieta normal - Transporte electrogenico Por la Na+ K+ ATPasa - Metabolismo celular

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

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

. Vías metabólicas se activan . Vías metabólicas inactivas. 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

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)

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

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

Para el mantenimiento del calor corporal en bebés? 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?

Animales que viven en lugares desérticos Vías metabólicas que se activan

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.