Este documento explica los mecanismos de integración y regulación hormonal del metabolismo en los mamíferos. Describe las principales vías metabólicas como la glucólisis, el ciclo de los ácidos tricarboxílicos y la fosforilación oxidativa. Explica cómo diferentes hormonas como la insulina, el glucagón y la adrenalina regulan el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas en órganos como el hígado, músculo y tejido adiposo. Finalmente, analiza cómo las
1. INTEGRACIÓN Y REGULACIÓN METABÓLICA
HORMONAS Y METABOLISMO
BIOQUIMICA 2017-2018
RESIDENTES ENDOCRINOLOGÍA
LIC. OSCAR NICOLÁS RAMÍREZ
LABORATORIO INEN
ÁREA ELECSYS
4. GENERALIDADES SOBRE METABOLISMO
Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas acopladas
Base molecular de la vida
Interconexión de rutas metabólicas (metabolitos de encrucijada)
Diferentes mecanismos de regulación
Rutas metabólicas
Catabólicas(oxidación, exotérmicas)
Anabólicas (reducción, endotérmicas)
Anfibólicas (Ciclo de Krebs)
6. GENERALIDADES SOBRE METABOLISMO
Principales vías metabólicas:
Glucólisis
Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (CAT)y fosforilación
oxidativa
Gluconeogénesis
Síntesis y degradación del glucógeno
Síntesis y degradación de ácidos grasos
Síntesis y degradación de aminoácidos(Ciclo de la urea)
8. GENERALIDADES SOBRE METABOLISMO
Mecanismos generales de regulación
1) Compartimentalización
2) Interacciones alostéricas
3) Modificaciones covalentes
4) Síntesis o degradación enzimática
5) Especialización metabólica de tejidos
6) Regulación hormonal
9. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Hígado
Órgano central del metabolismo
Flexibilidad metabólica
Metabolismo de carbohidratos
(Destinos de la Glucosa-6-fosfato, Glc-6-P)
10. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Hígado
Metabolismo de los aminoácidos
Síntesis proteica
Ciclo de la urea
Síntesis de nucleótidos y porfirinas
11. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Hígado
Metabolismo lipídico
Ácidos grasos (AG) principal
fuente de energía
Síntesis de hormonas esteroideas
Síntesis de lipoproteínas y
cuerpos cetónicos
12. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Tejido adiposo
Metabolismo lipídico
Síntesis de AG (< hígado)
Síntesis de TAG a partir de Glc y AG
Hidrólisis de TAG por acción de la
enzima TAG lipasa
13. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Músculo
Músculo esquelético
Especializado en producir ATP
No exporta glucosa
Metabolismo en función del grado de
actividad física
14. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Músculo
ATPATP
Ciclo de Cori
Cooperación hígado-músculo
Músculo cardíaco
Actividad continua
Metabolismo aeróbico permanente
Síntesis de ATP por fosforilación oxidativa
15. METABOLISMO ESPECÍFICO DE TEJIDOS
Cerebro
Glucosa como único combustible
Metabolismo respiratorio muy activo
Consume cuerpos cetónicos en ayuno
ATP para la generación de impulsos
nerviosos
17. Integración y regulación hormonal
del metabolismo
Sistema neuroendocrino
Transmisión de señales
Coordinación del metabolismo entre
órganos distantes
Optimización de reservas energéticas
19. Integración y regulación hormonal del metabolismo
Hormonas
Moléculas biológicamente activas
Estructura química variada
Cantidades pequeñas – amplificación
Control de funciones: crecimiento y
desarrollo, reproducción, digestión,
presión arterial, entre otras.
Acción endocrina, paracrina y autocrina
20. Integración y regulación hormonal del metabolismo
Mecanismos moleculares de control hormonal
1. Aminas y péptidos: Receptores de membrana -
Segundos mensajeros -Alteración de la
actividad enzimática - Efecto rápido. Ej.
adrenalina, insulina, glucagón.
2. Esteroideas y tiroideas: Complejos hormona-
receptor que actúan directamente en el
núcleo alterando la disponibilidad
enzimática - Efecto lento. Ej. T4, cortisol,
testosterona.
21. Integración y regulación hormonal del metabolismo
Adrenalina
Reacción de lucha o huida
Liberada por la médula adrenal
Incrementa ritmo cardiaco y presión arterial
Efectos metabólicos:
Hígado: ↑ glucogenólisis, ↑ gluconeogénesis
Músculo: ↑ glucólisis, ↑ glucogenólisis
Tejido adiposo: ↑ movilización de AG
22. Glucagón
Integración y regulación hormonal
del metabolismo
Respuesta a una hipoglicemia
Producida por células α del páncreas
Provoca ↑ glicemia x 2 vías:
↑ glucogenólisis
↑ gluconeogénesis
↑ movilización de AG – Tejido adiposo
Hígado
23. Insulina
Integración y regulación hormonal
del metabolismo
Respuesta a una hiperglicemia
Producida por células β del páncreas
Efecto global: ↓ glicemia
↑↑ captación de Glc
↑ síntesis de glucógeno
↑ glucólisis
↑ síntesis de AG
↑ síntesis de TAG (tejido adiposo)
Acetil-CoA
24. Integración y regulación hormonal del metabolismo
Metabolismo normal
Adaptación a diferentes
condiciones fisiológicas:
1) Ayuno prolongado
2) Ejercicio físico
3) Embarazo
4) Lactancia
Metabolismo anormal
Modificaciones causadas por
diferentes enfermedades:
1) Diabetes Mellitus
2) Obesidad
3) Cáncer
4) Deficiencias enzimáticas
25. ORIENTACIÓN DEL SEMINARIO
Seleccionen una de las condiciones/enfermedades expuestas
anteriormente y preparen una presentación de 10-15 diapositivas
que incluya:
Adaptaciones o modificaciones fundamentales
Rutas metabólicas y enzimas implicadas
Metabolitos que ↑ o ↓ su concentración
Implicaciones para el organismo
Pueden agruparse en equipos de NO MÁS DE 3 INTEGRANTES
26. BIBLIOGRAFÍA
Guyton, A. C. y John E. H. (2001): Tratado de Fisiología
Médica. 10ma Edición.
Merino, J. y María J. N. Fisiología General. Universidad de
Cantabria. Open course ware.
Nelson, D. L. y Michael M. C. (1992): Lehninger Principles of
Biochemistry. 2nd Edition.
Nelson, D. L. y Michael M. C. (2004): Lehninger Principles of
Biochemistry. 4th Edition.
27. INTEGRACIÓN Y REGULACIÓN METABÓLICA
HORMONAS Y METABOLISMO
BIOQUIMICA 2017-2018
RESIDENTES ENDOCRINOLOGÍA
LIC. OSCAR NICOLÁS RAMÍREZ
LABORATORIO INEN
ÁREA ELECSYS