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- 2. CONCEPTOS BASICOS • Glucólisis: convierte 1 molécula de glucosa en 2 de piruvato • Glucogénesis: síntesis de glucógeno cuando la concetracion de glucosa es alta • Glucogenólisis: degradación de glucogeno cuando es aporte de glucosa es insuficiente • Gluconeogenesis: formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos • Via de las pentosas fosfatos: convierte la glucosa 6 fosfato en ribosa 5 fosfato
- 3. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS • donde presenta cinco principales vías metabólicas: i) glucogenogénesis, ii) ruta de las pentosas fosfato iii) glucogenólisis, iv) glucólisis y v) glucogénesis
- 5. GLUCÓLISIS VÍA DE EMBDEN-MEYERHOF-PARNAS 2 moléculas G3P Y 2 ATP
- 6. 1 1 4 3 2 2
- 7. REACCIONES DE LA VÍA GLUCOLÍTICA • 1. Síntesis de glucosa-6-fosfato.
- 8. REACCIONES DE LA VÍA GLUCOLÍTICA • 2. Conversión de la glucosa-6-fosfato en fructosa-6- fosfato.
- 9. REACCIONES DE LA VÍA GLUCOLÍTICA • 3. Fosforilación de la fructosa-6-fosfato.
- 10. REACCIONES DE LA VÍA GLUCOLÍTICA • 4. Escisión de la fructosa-l,6-difosfato
- 11. • 5. Interconversión del gliceraldehído-3-fosfato y del fosfato de dihidroxiacetona
- 12. 6. OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHÍDO-3- FOSFATO
- 13. 7. TRANSFERENCIA DEL GRUPO FOSFATO
- 14. 8. INTERCONVERSIÓN DEL 3-FOSFOGLICERATO Y DEL 2-FOSFOGLICERATO.
- 15. 9. DESHIDRATACIÓN DEL 2- FOSFOGLICERATO
- 16. 10. SÍNTESIS DE PIRUVATO • Cinasa de piruvato
- 17. GLUCONEOGÉNESIS • La formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos, Estos precursores son el lactato, el piruvato, el glicerol y determinados cetoácidos a (moléculas que derivan de los aminoácidos)
- 19. 2. CONVERSIÓN DE LA FRUCTOSA-1,6- DIFOSFATO EN FRUCTOSA-6-FOSFATO.
- 20. 3. FORMACIÓN DE GLUCOSA A PARTIR DE GLUCOSA-6-FOSFATO
- 21. VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO • Sus productos principales son el NADPH y la ribosa-5- fosfato • Dos fases: la oxidativa (dos moléculas de NADPH)y la no oxidativa
- 23. • La vía de las pentosas fosfato produce NADPH. ribosa-5- fosfato y los intermediarios glucolíticos fructosa-6- fosfato y gliceraldehído-3- fosfato.
- 24. METABOLISMO DEL GLUCÓGENO: GLUCOGÉNESIS Y LA GLUCOGENÓLISIS
- 25. GLUCOGÉNESIS • 1. Síntesis de glucosa-1-fosfato
- 26. GLUCOGÉNESIS • 2. Síntesis de UDP-glucosa
- 27. GLUCOGÉNESIS • 3. Síntesis de glucógeno a partir de UDP-glucosa
- 28. GLUCOGENÓLISIS
- 30. METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS • Transcripción • Traducción • Modificaciones postraduccionales
- 31. TRANSCRIPCIÓN
- 32. TRADUCCIÓN
- 33. MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES • La metilación ocurre con la arginina o la lisina e implica agregar un grupo metilo a un nitrógeno (reem plazando un hidrógeno).
- 34. MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES • La fosforilación ocurre en serina, treonina y tirosina e implica reemplazar un hidrógeno en el grupo alcohol en el extremo del grupo R con un grupo fosfato • La formación de enlaces disulfuro es la creación de puentes disulfuro (enlaces covalentes) entre dos aminoácidos de cisteína en una cadena que agrega estabilidad a la estructura plegada
Notas del editor
- Estos precursores son el lactato, el piruvato, el glicerol y determinados cetoácidos a (moléculas que derivan de los aminoácidos)
- NADPH: (fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina)
- La glucólisis que consta de 10 reacciones, sucede en dos fases: 1. La glucosa se fosforila dos veces y se fracciona para formar dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (G-3-P). Las dos moléculas de ATP que se consumen durante esta fase son como una inversión, debido a que esta etapa crea los sustratos reales de la oxidación en una forma que está atrapada dentro de la célula
- FASE 2: El gliceraldehído-3-fosfato se convierte en piruvato. Se producen cuatro moléculas de ATP y dos de NADH. Debido a que se han consumido dos ATP en la primera fase, la producción neta de moléculas de ATP por molécula de glucosa es dos
- Ju sto después de entrar en una célula, la glucosa y otras moléculas de azúcar se fosforilan . Este proceso impide el transpOrte de la glucosa hacia afuera de la célula y aumenta la reactividad del oxígeno en el éster fosfato resultante. Numerosas enzimas, denominadas hexocinasas, catalizan la fosforilac ión de las hexosas en todas las células del organi smo. El ATP, un cosustrato de la reacción, forma complejos con el Mg2
- Durante la reacción 2 de la glucólisis, la aldosa glucosa-6-fosfato se convierte en la cetosa fructosa-6-fosfato por medio de la isomerasa de fosfoglucosa (POI) en una reacción fácilmente reversible:
- La fosfofructocinasa-l (PFK -1) cataliza de forma ilTeversible la fosforilación de la fructosa-6-fosfato para formar fructosa-l,6-difosfato:
- La fase 1 de la glucólisis finaliza con la escisión de la fructosa-l,6-difosfato en dos moléculas de tres carbonos: gliceraldehído-3-fosfato (G-3-P) y fosfato de dihidroxiacetona (DHAP). Esta reacción es una escisión aldólica, de ahí el nombre de la enzima: aldolasa. En las escisiones aldólicas los productos son un aldehído y una cetona.
- De los dos productos de la reacción de la aldolasa, sólo el G-3-P (gliceraldehído-3-fosfato) se utiliza como sustrato para la reacción siguiente de la glucólisis. Para que la otra unidad de tres carbonos entre a la vía de la glucólisis, la triosa fosfato isomerasa cataliza la conversión reversible del DHAP (fosfato de dihidroxiacetona ) en G-3-P: Tras esta reacción, la molécula original de glucosa se ha convertido en dos moléculas de G-3-P.
- Durante la reacción 6 de la glucólisis, el G-3-P se oxida y se fosforila. El producto, el glicerato- I ,3-difosfato, Este complejo proceso está catalizado por la deshidrogenasa de gliceraldehído- 3-fosfato, un tetrámero formado por cuatro subunidades idénticas
- En esta reacción se sintetiza ATP al catalizar la fosfoglicerato cinasa la transferencia de un grupo fosfato de energía elevada del glicerato-l ,3-difosfato al ADP: La reacción 7 es un ejemplo de fosforilación en nivel del sustrato. Debido a que la síntesis de ATP es endergónica, requiere una fuente de energía. En las fosforilaciones en nivel del sustrato se produce el ATP debido a la transferencia de un grupo fosfato desde un sustrato con un potencial elevado de transferencia de grupo fosfato
- El glicerato-3- fosfato tiene un potencial bajo de transferencia de grupo fosfato. Como tal, es un mal candidato para la síntesis posterior de ATP. Las células convierten el glicerato-3- fosfato en fosfoenolpiruvato
- La enolasa catalizala deshidratación del glicerato-2-fosfato para formar PEP:
- En la reacción final de la glucólisis, la cinasa de piruvato cataliza la transferencia de un grupo fosfato desde el PEP al ADP. Se forman dos moléculas de ATP por cada molécula de gl ucosa. Destinos del piruvato: acetil-CoA, que es elel sustrato entrante para el ciclo del ácido cítric
- se invierten 7 de las 10 reacciones de la glucólisis Sin embargo, es importante recordar que tres reacciones glucolíticas v(las reacciones catalizadas por la hexocinasa, la PFK-I y la cinasa de piruvato) son irreversible
- La secuencia de reacciones de la gluconeogénesis es, en gran medida, la inversa de la glucólisis. 1. Síntesis de PEP: La síntesis de PEP a partir de piruvato requiere dos enzimas: la carboxilasa de piruvato y la carboxicinasa de PEP La carboxilasa de piruvato, que se encuentra dentro de las mitocondrias, convierte el piruvato en oxalacetato (OAA): El OAA se descarboxila y se fosforila por medio de la carboxicinasa de PEP en una reacción impulsada por la hidrólisis del trifosfato de guanosina (GTP):
- La glucosa-6-fosfatasa, que sólo se encuentra en el hígado y el riñón, cataliza la hidrólisis irreversible de la glucosa-6-fosfato para formar glucosa y Pi'
- La de las pentosas fosfato es otra vía metabólica de oxidación de la glucosa en la que no se genera ATP. Sus productos principales son el NADPH (fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido La vía de las pentosas fosfato se produce en el citoplasma en dos fases: la oxidativa y la no oxidativa
- La fase oxidativa de la vía de las pentosas fosfato consta de tres reacciones primera reacción: la deshidrogenasa de glucosa-6-fosfato (G-6-PD) cataliza la oxidación de la glucosa-6-fosfato. La 6-fosfogluconolactona y el NADPH son los productos de esta reacción. A continuación la 6-fosfo-o-glucono-o-Iactona se hidroliza para producir 6-fosfo-o-gluconato
- (b) Fase no oxidativa, Cuando las células requieren más NADPH que pentosas fosfato, las enzimas de la fase no oxidativa convierten la ribosa-5-fosfato en los intermediarios gl ucolíticos fru ctosa-6-fosfato y gliceraldehído-3-fosfato,
- La glucogénesis y la glucogenólisis están controladas principalmente por tres hormonas: insulina, glucagon y epinefrina
- La síntesis de glucógeno ocurre después de una comida, cuando la concentración sanguínea de glucosa se eleva. La síntesis de glucógeno a partir de glucosa-6-fosfato implica la siguiente serie de reacciones: 1. Síntesis de glucosa-l-fosfato: La glucosa-6-fosfato se convierte de forma reversible en glucosa-I-fosfato a través de la fosfoglucomutasa, una enzima que contiene un grupo fosfato unido a un residuo de serina reactivo: El grupo fosfato de la enzima se transfiere a la glucosa-6-fosfato, formando glucosa-l ,6-difosfato. Al formarse la glucosa-l-fosfato, el grupo fosfato unido a C-6 se transfiere al residuo de serina de la enzima.
- El difosfato de uridina-glucosa (UDP-glucosa)
- La degradación del glucógeno requiere las dos reacciones siguientes: 1- Eliminación de la glucosa de los extremos no reductores del glucógeno. La fosforilasa de glucógeno utiliza fosfato inorgánico (P) para romper los enlaces a(l,4) de las ramificaciones externas del glucógeno para formar glucosa- I-fosfato.
- 2. Hidrólisis de los enlaces glucosídicos a(l,6) en los puntos de ramificación del glucógeno. La amilo-a(1,6)-glucosidasa, que también se denomina enzima desramificante, comienza a eliminar los puntos de ramificación alfa 1,6) al transferir los tres residuos de glucosa más externos de los cuatro unidos al punto de ramificación a un extremo no reductor cercano. Luego elimina al único residuo de glucosa unido en cada punto de ramificación. El producto de esta última reacción es glucosa libre
- Los pasos de la síntesis de proteínas incluyen transcripción, traducción y modificaciones postraduccionales
- En la transcripción, la ARN polimerasa lee una cadena de ADN y produce una cadena de ARNm que puede traducirse más. Para iniciar la transcripción, el segmento de ADN que se va a transcribir debe ser accesible (es decir, no puede estar muy apretado). Una vez que se puede acceder al segmento de ADN, la ARN polimerasa puede comenzar a transcribir la hebra de ADN codificante emparejando nucleótidos de ARN con la hebra de ADN molde Durante la fase de transcripción inicial, la ARN polimerasa busca una región promotora en la hebra molde de ADN. Una vez que la ARN polimerasa se une a esta región, comienza a "leer" la cadena de ADN molde en la dirección de 3' a 5‘ La ARN polimerasa une bases de ARN complementarias a la hebra de ADN molde (se usará uracilo en lugar de timina). Las nuevas bases de nucleótidos se unen entre sí de forma covalente.7 Las nuevas bases finalmente se disocian de las bases de ADN pero permanecen unidas entre sí, formando una nueva hebra de ARNm.
- Durante la traducción, los ribosomas convierten una secuencia de ARNm (ARN mensajero) en una secuencia de aminoácidos. Cada segmento de ARNm de 3 pares de bases es un codón que corresponde a un aminoácido o señal de parada También deben utilizar ARNt (ARN de transferencia). Los ARN de transferencia pueden unirse a aminoácidos y contener un anticodón que puede unirse por hidrógeno a un codón de ARNm.11 El proceso de unir un aminoácido a un tRNA se conoce como carga de tRNA. Aquí, la enzima aminoacil-tRNA-sintetasa cataliza dos reacciones. En el primero, une una molécula de AMP (escindida de ATP) al aminoácido. La segunda reacción escinde el aminoacil-AMP y produce la energía para unir el aminoácido a la molécula de ARNt Los ribosomas tienen dos subunidades, una grande y otra pequeña. Estas subunidades rodean la cadena de ARNm. La subunidad más grande contiene tres sitios de unión: A (aminoacilo), P (peptidilo) y E (salida) Primero, un ARNt con el aminoácido correcto ingresa al sitio A. El ribosoma transfiere el péptido del tRNA en el sitio P al nuevo aminoácido en el tRNA en el sitio A. El ARNt del sitio P se desplazará al sitio E donde será expulsado. Esto ocurre continuamente hasta que el ribosoma alcanza un codón de parada o recibe una señal para detenerse.11 Se forma un enlace peptídico entre el aminoácido unido al tRNA en el sitio P y el aminoácido unido a un tRNA en el sitio A
- Los métodos biológicos comunes para modificar las cadenas peptídicas después de la traducción incluyen la metilación, la fosforilación y la formación de enlaces disulfuro. La metilación ocurre con la arginina o la lisina e implica agregar un grupo metilo a un nitrógeno (reemplazando un hidrógeno).