Bolilla 3 METABOLISMO: Características

Presentación del tema: "Bolilla 3 METABOLISMO: Características"— Transcripción de la presentación:

1 Bolilla 3 METABOLISMO: Características Metabolismo de los carbohidratos Digestión y absorción de hidratos de carbono. Ingreso de la glucosa a la célula. Transportadores. Glucólisis y su regulación. Metabolismo de Fructosa, galactosa, etanol y sorbitol. Lanzadera del glicerofosfato.

2 Conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en la célula
Metabolismo SINTESIS Estructuras complejas Estructuras simples DG DEGRADACION Catabolismo Anabolismo Conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en la célula

3 Equilibrio dinámico Catabolismo Anabolismo

4 Crecimiento Catabolismo Anabolismo

5 Envejecimiento Anabolismo Catabolismo

6 (Degradación oxidativa)
Nutrientes Contenedores de Energía Carbohidratos Lípidos Proteínas VIAS CATABOLICAS (Degradación oxidativa) Productos finales carentes CO2 H2O NH3 NADH NADPH FADH2 ATP Energía Química NAD+ NADP+ FAD ADP+HPO42- Moléculas Precursoras Monosacáridos Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Macromoléculas Celulares Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos VIAS ANABOLICAS (Síntesis reductora)

7 Esquemas de distintos tipos de secuencias metabólicas
Vías B a C b D E c d A P Q p A B C D E a b c d S e f Ciclos D c d P A B C b a S Cascadas A B a M N Y X

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

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

10 Esquema de relaciones entre rutas catabólicas y anabólicas

11 Metabolismo Digestión. Conversión de los alimentos en sustancias absorbibles en el tracto intestinal. Implica el desdoblamiento, mecánico y químico de los alimentos, en moléculas absorbibles. Absorción de nutrientes. Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación. Metabolización. Utilización de los nutrientes para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares.

12 CARBOHIDRATOS DE LA DIETA
- Almidón : granos, harinas, tubérculos, legumbres Polisacáridos - Glucógeno : carnes frutas, azúcar de mesa, remolacha - Sacarosa: Disacáridos - Lactosa: Leche y derivados - Glucosa: frutas, miel, golosinas, etc. Monosacáridos - Fructosa - Galactosa

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14 Digestión y absorción de carbohidratos
BOCA Ptialina o Amilasa salival HIGADO pH ácido, inactiva la enzima ESTOMAGO PANCREAS Amilasa pancreática Disacaridasas INTESTINO

15 Digestión del Almidón y/o del Glucógeno
Amilosa Amilasa salival n Maltosa Amilopectina o Glucógeno n H2O n Maltotriosa n Oligosacáridos

16 Digestión del Almidón en Intestino
Oligosacáridos Amilasa pancreática Maltosa Maltotriosa

17 Disacaridasas Maltasa Sacarasa Lactasa + + Maltosa Glucosa Sacarosa
2 Glucosa H2O Sacarosa Sacarasa Glucosa + Fructosa H2O Lactosa Lactasa Glucosa + Galactosa H2O

18 CARACTERISTICAS DE LOS PROCESOS NO MEDIADOS Y MEDIADOS
No requiere transportador A favor de gradiente conc. Bidireccional A través de poros Iones, gases, agua, urea PROCESO NO MEDIADO (DIFUSION PASIVA) Difusión Facilitada (a favor de Gradiente) Transporte Activo Contra gradiente PROCESO MEDIADO (transportador)

19 CARACTERISTICAS COMUNES DE LOS PROCESOS MEDIADOS
Necesitan la presencia de un transportador Poseen especificidad por la sustancia transportada El transportador es Saturable (sim. Enzimas) Son inhibidos competitivamente por sustancias estructuralmente relacionadas

20 DIFERENCIAS ENTRE LOS PROCESOS MEDIADOS
TRANSPORTE ACTIVO Tiene efecto contra gradiente de concentración Depende de energía metabólica Es unidireccional DIFUSION FACILITADA Tiene efecto a favor de gradiente de concentración No necesita energía metabólica Es Bidreccional

21 MECANISMOS DE TRANSPORTE
Molécula Transportada Proteína Transportadora Bicapa fosfolipídica Transporte activo ATP Difusión facilitada Difusión simple

22 2 K+ ATP 3 Na+ 2 Na+ Na+K+ ATPasa GLUT2 SGLUT
LUZ INTESTINAL GLUT5 Fructosa Fructosa Transporte facilitado 2 K+ ATP 3 Na+ 2 Na+ Glucosa Na+K+ ATPasa Galactosa Glucosa Galactosa GLUT2 SGLUT Transportador Activo Secundario Dpte. de Na+

23 Transportadores de Glucosa
GLUT1 En todos los tejidos del feto. En adultos: en GR, fibroblastos y células endoteliales GLUT2 En membrana basolateral del epitelio intestinal, túbulos renales, hepatocitos y células β pancreáticas GLUT3 Ppal. Transportador en cerebro y nervios periféricos. GLUT4 Tej. Adiposo y músculo esquelético y cardiaco. Es sensible a Insulina GLUT5 Transportador de Fru en enterocitos.

24 TERMINOLOGIA GLICOLISIS: Degradación anaeróbica de glucosa, fructosa, galactosa hasta piruvato GLUCONEOGENESIS: Síntesis de glucosa a partir de otros precursores diferentes a hidratos de carbono GLUCOGENOGENESIS: Conversión de glucosa en glucógeno GLUCOGENOLISIS: Degradación de glucógeno a glucosa

25 Importancia de la glucosa

26 Características de la Via Glicolítica (GLICOLISIS)
Es una vía UNIVERSAL CITOPLASMATICA No requiere de oxígeno Una HEXOSA se convierte en 2 TRIOSAS Se sintetiza ATP por fosforilación a nivel de sustrato Se producen 2 moléculas de NADH Se producen intermediarios para biosíntesis de otros compuestos

27 FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO
Los cambios producidos en el sustrato conducen a la redistribución de la energía contenida en la molécula y a crear enlaces con alta energía de hidrólisis en algunos compuestos intermedios. Estos compuestos reaccionan directa o indirectamente con ADP para formar ATP. Este tipo de transferencia de energía, sin participación de la cadena respiratoria se denomina: A diferencia de la fosforilación oxidativa, ésta no requiere de oxígeno para la formación de ATP.

28 Fosforilación de la glucosa
Paso inicial de todas las vías de utilización de monosacáridos Activa metabólicamente a la glucosa Impide la salida de Glucosa de la célula * La glucosa es fosforilada en el carbono 6 HEXOQUINASA GLUCOSA GLUCOSA-6-P

29 Hexoquinasas - Enzimas constitutivas Son inespecíficas.
Valores de Km pequeños - Son inhibidas por su producto Isoenzimas I, II, III Hígado y células beta del páncreas. Muy especifica, solo D-Glucosa. No es inhibida por el producto. Es inducible y regulada su actividad por proteínas Isoenzima IV o Glucoquinasa

30 Regulación de la actividad de glucoquinasa por proteínas

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32 Destinos metabólicos de la glucosa-6-fosfato
Glucógeno Glucógeno-génesis Glucosa-6-fosfatasa Via de las Pentosas Glucosa GLUCOSA-6-P Ribosa-5-P Via Glicolitica Piruvato

33 Fases de la Vía Glicolítica
FASE I. (Reacciones 1-5). FASE PREPARATORIA Fosforilación de glucosa Se recogen esqueletos carbonados de otros monosacáridos. Fragmentación de glucosa para dar 2 triosas Gasto de energía, se consumen 2 ATP.

34 FASE II (Reacciones 6-10) FASE DE BENEFICIO Oxidación de los esqueletos carbonados de las 2 TRIOSAS Producción de energía metabólica por fosforilación a nivel de sustrato (4 ATP) Producción de equivalentes de reducción (2 NADH). El producto final son 2 PIRUVATOS

35 6C: GLUCOSA Hexoquinasa Isomerasa Aldolasa Glicer.deshidrog
ADP Isomerasa Fosfofructo quinasa ADP Aldolasa NAD+ Glicer.deshidrog ADP P-Glicerato quinasa Mutasa Enolasa Acetil-CoA ó Lactato ADP Piruvato quinasa PIRUVATO

36 FASE DE CONSUMO DE ENERGIA O FASE PREPARATORIA
GLUCOSA Hexoquinasa Fosfofructoquinasa Fructosa 1,6 bisfosfato Gliceraldehído-3 fosfato Fosfato de dihidroxicetona

37 FASE DE GENERACION DE ENERGIA
1,3 bisfosfo glicerato Fosfoglicerato quinasa 3 fosfo glicerato Fosfoenol piruvato Piruvato quinasa PIRUVATO

38 Fosfoglucosa isomerasa
Glucosa-6-P Hexoquinasa Glucosa-6-P Fructosa-6-P Fosfoglucosa isomerasa

39 Fosfotructo quinasa Fructosa-6-P Fructosa- 1, 6-biP Aldolasa Fosfato
Mg++ Aldolasa Fosfato dihidroxicetona Gliceralde- hído-3-P Fructosa-1, 6-biP

40 Triosa fosfato isomerasa Fosfato de dihidroxicetona
Gliceraldehído-3-P Gliceraldehido-3-P 1,3-bisP-Glicerato Gliceraldehído-3-P deshidrogenasa

41 Fosforilación a nivel del sustrato
1,3-biP-Glicerato 3-P-Glicerato P-glicerato quinasa Fosforilación a nivel del sustrato Mg++ 3-P-Glicerato 2-P-Glicerato P-glicerato mutasa Mg++

42 Fosforilación a nivel del sustrato
2-P-Glicerato Fosfoenol piruvato Enolasa Mg++ Fosfoenol piruvato Piruvato Piruvato quinasa Fosforilación a nivel del sustrato Mg++, K+

43 ECUACION GENERAL DE LA VIA GLICOLITICA
GLUCOSA ADP Pi NAD+ 2 PIRUVATO ATP NADH + 2 H H2O

44 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.

45 BALANCE ENERGETICO 2 ATP FASE PREPARATORIA: Se gastan 2 ATP
FASE DE BENEFICIO: Se producen 4 ATP Rendimiento de la Vía Glicolítica 2 ATP