BIOQUIMICA

3. Visión general del Metabolismo
Las rutas metabólicas centrales son
comunes a la mayoría de los
organismos.
Existe un equilibrio entre los procesos
anabólicos (síntesis) y catabólicos.
Mientras los organismos crecen y se
desarrollan, la acción de los
procesos anabólicos es mayor y al
llegar a la edad adulta se hacen
más lentos.
En un estado estable, la velocidad
de los procesos anabólicos es
aproximadamente igual a la de los
procesos catabólicos.

5. Comunicación Intercelular
Coordinación
del
metabolismo
Sistema
Nervioso
Sistema
Endocrino
Neurotransmisores Hormonas
Son reconocidas por células específicas (células diana),
las cuales responden de forma específica

6. Segundos Mensajeros
Las reacciones intracelulares de
muchas hormonas se producen
por los segundos mensajeros (la
hormona es el primer mensajero).
Actúan modulando enzimas,
mediante un dispositivo de
amplificación: cascada
enzimática.
En la cascada enzimática, las
enzimas se convierten de sus en sus
formas activas o a la inversa.
cAMPcAMP
cGMPcGMP
Iones
calcio
Iones
calcio
InositolInositol

8. Comunicación
Intercelular
Hormonas
Endocrinas
Hormonas
paracrinas
Las células diana se
encuentran lejos de
las células que
segregan las hormonas
Ejercen sus efectos
sobre células cercanas

10. Hormonas y desensibilización
Las células poseen mecanismos de
protección para la sobreestimulación por
hormonas.
Desensibilización
Regulación por disminución
Algunas enfermedades están asociadas a la
insensibilidad de las células diana a las
hormonas específicas

11. Mecanismos de acción
hormonal
Las hormonas se unen a los
receptores en las células.
Las hormonas hidrosolubles se unen
a moléculas receptoras en la
superficie externa de la membrana
plasmática y se desencadena una
cascada de fosforilación,
directamente o a través de
segundos mensajeros.
Las hormonas liposolubles penetran
en las células y se unen a moléculas
receptoras específicas
cAMPcAMP
cGMPcGMP
Iones
calcio
Iones
calcio
Inositol
trifosfato
Inositol
trifosfato
Segundos
mensajeros
DiacilglicerolDiacilglicerol

12. cAMPcAMP
Se forma por la adenilato ciclasa en respuesta a una
interacción hormona receptor, tras un intermediario:
proteínas G (se unen a nucleótidos de guanina).
Su síntesis se estimula por glucagón, tirotropina y
Adrenalina.
La prostaglandina E1 inhibe la adenilato ciclasa
cGMPcGMP
Se sintetiza a partir del GTP por la guanilato ciclasa.
La guanilato ciclasa se activa por el péptido
natriurético auricular y enterotoxina bacteriana.
El factor natriurético auricular se libera por las células
del corazón como respuesta al aumento de volumen
sanguíneo. En los túbulos colectores del riñón, la síntesis
de cGMP aumenta la eliminación renal de Na+
y agua.
La enterotoxina, producidas por bacterias, en las
células intestinales, produce diarrea.
La guanilato ciclasa posee un gupo prostético hemo y
se activa por Ca2+
y NO.

14. Ciclo del fosfatidilinositol
y el calcio
El ciclo del fosfatidilinositol intermedia acciones de
hormonas y factores de crecimiento:
AcetilcolinaAcetilcolina VasopresinaVasopresina TirotropinaTirotropina
Hormona del
crecimiento
Hormona del
crecimiento AdrenalinaAdrenalina
El fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato se fracciona por la
fosfolipasa C y se forman el DAG (diacilglicerol) y el
IP3 (inositol-1,4,5- trisfosfato).
El IF3 se difunde al calciosoma (retículo endoplásmico
liso) y se une a un receptor, un canal de calcio.
Los iones de calcio participan en la activación de la
proteína quinasa

15. FF
OO
SS
FF
AA
TT
II
DD
II
LL
II
NN
OO
CC
II
TT
OO
LL

16. El organismo requiere el control del
crecimiento celular y división celular
(mitosis).
Los factores de crecimiento o
citoquinas, regulan el crecimiento,
diferenciación y proliferación de
muchas células.
Citosina. Describe proteinas
producidas por celulas formadoras
de sangre y por celulas del sistema
inmunitario
Los factores de crecimiento se
diferencian de las hormonas en que
éstas se sintetizan por diversas
células en lugar de glándulas
especializadas
Factores de crecimientoFactores de
crecimiento
epidérmico EGF
Factores de
crecimiento
derivados de las
plaquetas PDGF
Somatomedinas:
Factores de
crecimiento
Insulinoide IGF
Interleuquinas
Interferones

17. Factores de
crecimiento
epidérmico EGF
Factores de
crecimiento
derivados de las
plaquetas PDGF
Son mitógenos: estimuladores de la división celular,
para células epiteliales como las de la epidermis y
el tubo digestivo. Desencadenan la división celular
al unirse a los receptores, que son tirosinas quinasas
trasnsmembranas
Se segregan por las plaquetas sanguíneas durante las
reacciones de coagulación. Estimulan la mitosis de
fibroblastos y otras células durante la cicatrización de
heridas y síntesis de colágeno en los fibroblastos
Fibroblastos

18. Somatomedinas:
Factores de
crecimiento
Insulinoide IGF
Interleuquina-2
Interferones
Intermedian las acciones promotoras del crecimiento
de la hormona del crecimiento. Se producen en el
hígado y células tisulares y se segregan por el hígado
al torrente sanguíneo. Estimulan en menor grado, los
mismos procesos metabólicos que la insulina
Regulan el sistema inmunitario, además estimula el
crecimiento y diferenciación celular.
Se segrega por células T y estimulan la división celular,
de modo que se producen numerosas células T
idénticas para que participen en reacciones
inmunitarias
Se producen en respuesta a estímulos como
antígenos, mitógenos, infecciones víricas y
determinados tumores. Los interferones de tipo II, que
producen los linfocitos T, inhiben el crecimiento de
células cancerosas. Los factores de necrosis tumoral
son tóxicos para las células tumorales, suprimiendo su
división celular

19. Mecanismo de las hormonas
esteroideas y tiroideas
Se transportan en sangre.
Proteínas que las transportan: trascortina, proteína de
unión de andrógenos, proteína de unión de hormonas
sexuales y albúmina. Globulina de unión de hormonas
tiroideas y prealbúmina de unión de hormonas tiroideas
Al llegar a la célula se disocian de las proteínas
transportadoras y se difunden a través de la membrana
y se unen a los receptores intracelulares
Hormonas
esteroideas
y tiroideas
Cambios en la
expresión de los
genes

20. Mecanismo de las hormonas
esteroideas y tiroideas
En el núcleo cada complejo hormona receptor se une
a segmentos de ADN: elementos de respuesta de
Hormonas; al unirse a través de los dominios dedos de
zinc del receptor, aumenta o disminuye la transmisión
de un gen específico
En el núcleo, la hormona tiroidea inicia una
transcripción de genes que desempeñan funciones
fundamentales en los procesos celulares como los
que codifican la hormona del crecimiento y la
Na+
-K+
ATPasa
En las mitocondrias, estimula el consumo de oxígeno
y aumentan la oxidación de ácidos grasos

23. División del Trabajo
Tubo
digestivo
Digestión de nutrientes: hidratos de carbono,
lípidos y proteínas, para su absorción por los
enterocitos y transporte a la linfa y sangre
Los enterocitos requieren energía para
mantener el transporte activo y síntesis de
lipoproteínas
La mayoría de la energía la aporta la
glutamina, que se obtiene de la proteína
degradada del alimento
En ayunas, se requiere de la glutamina de la
sangre arterial. Se forma Δ1
-pirrolina-5-
carboxilato y luego se convierte en prolina.
Otros productos son: lactato, citrato, ornitina
y citrulina. Se envían al hígado y se utilizan
para sintetizar glucosa y almacenar
glucógeno

24. El tubo digestivo produce una variedad de
hormonas proteicas:
Insulina, grelina(Ghr), peptido YY (PYY),
colecistocinina (CCK) y un peptido similar
al glucagon(GLP-1).
La grelina producida por las celulas del
estomago y del intestino delgado estimula
el apetito, mientras que los otros
promueven la saciedad

25. Hígado
Participa en el metabolismo de los hidratos de
carbono, lípidos y aminoácidos
Controla y regula la composición química de la
sangre y sintetiza varias proteínas plasmáticas
Reduce las fluctuaciones de la disponibilidad
de los nutrientes que producen las variaciones
alimentarias, la alimentación y el ayuno
intermitentes
Función protectora en el procesado de
moléculas ajenas

26. Músculo
Especializado en realizar trabajo mecánico
intermitente
Las fuentes de energía que proporcionan ATP
para la contracción muscular dependen de la
actividad muscular y estado físico de la persona
El músculo cardiaco debe contraerse
continuamente para mantener el flujo
Sanguíneo y utiliza glucosa en el estado
de alimentación y ácidos grasos en
estado de ayuno. También puede utilizar
cuerpos cetónicos, piruvato y lactato,
pero en menor medida
Durante ayuno e inanición prolongada, parte
de la proteína del músculo liso se degrada para
proporcionar aminoácidos al hígado para la
gluconeogénesis

27. Su función es principalmente el
almacenamiento de energía en forma de
triacilgliceroles
Almacenan la grasa proveniente del
alimento y del metabolismo del hígado o
degradan la grasa almacenada para
aportar ácidos grasos y glicerol a la
Circulación
Secreta hormonas llamadas adipocinas.
Entre ellas se encuentra: La leptina y la
adinopecyina
Tejido Adiposo

28. Dirige en última instancia los procesos metabólicos
Cerebro
La información sensorial se integra en varias
áreas del cerebro y dirige las motoneuronas que
inervan músculos y glándulas
No proporciona energía a otros tejidos, utiliza
glucosa como combustible. Almacena muy
poco glucógeno por lo que es dependiente
del aporte continuo de glucosa en sangre.
Durante inanición prolongada, puede adaptarse
y utilizar cuerpos cetónicos
El hipotálamo e hipófisis controlan la mayor parte
de la actividad hormonal

29. Filtración del plasma sanguíneo y eliminación de
productos de desecho
Riñón
Reabsorción de electrolitos, azúcares y
aminoácidos del filtrado
Las pequeñas cantidades de glucosa que se
forman por gluconeogénesis sólo se utiliza en
determinadas células del riñón.
La gluconeogénesis aumenta durante la inanición
y la acidosis
Regulación del pH sanguíneo
Utiliza glutamina y glutamato para generar
amoniaco, en la regulación del pH y el esqueleto
carbonado se puede utilizar como fuente de
energía

30. Ciclo Alimentación-Ayuno
Estado
posprandial
Estado de
postabsorción
Se produce tras digerirse y
absorberse una comida.
Concentraciones de nutrientes
elevada por encima de la
fase de ayuno
Tras el ayuno, las
concentraciones de nutrientes
son bajas

31. Fase de alimentación
El alimento se impulsa a través del tubo digestivo
mediante contracciones musculares. El alimento
se degrada y los productos de la digestión se
absorben por el intestino delgado y se transportan
en la sangre y linfa.
El sistema nervioso controla las contracciones
musculares y la secreción de estructuras digestivas.
Se emplean hormonas como gastrina, secretina y
colecistoquidina, que estimulan secreción de
enzimas o ayudas digestivas como el bicarbonato
y la bilis

32. Estado
posprandial
inicial
Los azúcares y aminoácidos se
absorben y transportan al hígado
por la sangre portal. La mayoría de
moléculas lipídicas se transportan
en forma de quilomicrones que los
transportan a los tejidos; las
moléculas de glicerol son captadas
por el hígado. Se estimulan las
células ß del páncreas para liberar
insulina, que estimula glucogénesis,
síntesis de grasas y lipogénesis

33. Efectos opuestos de la insulina y
el glucagón en las
concentraciones sanguíneas de
glucosa.
Insulina: estimula procesos
anabólicos (síntesis de grasas,
glucogénesis, síntesis de proteínas)
cuando hay concentraciones
altas de glucosa
Glucagón: estimula glucogenólisis,
degradación de proteínas y lipólisis.

34. Estado de
postabsorción
inicial
Se libera glucagón, para evitar
hipoglucemia, estimulando
glucogenólisis y gluconeogénesis y
Lipólisis. Si se prolonga el ayuno,
varias estrategias mantienen las
concentraciones de glucosa. La
noradrenalina estimula aumento de
movilización de ácidos grasos que
representan una alternativa de
glucosa. Durante inanición, se
emplean ácidos grasos y cuerpos
cetónicos, además de la
gluconeogénesis y se utilizan
aminoácidos del músculo

35. Diabetes
Insípida o
nefrogénica
Mellitus
Síntesis inadecuada de vasopresina
que provoca eliminación de
grandes cantidades de orina no
concentrada
Síntesis inadecuada o
ausente de insulina.
Poliuria, polidipsia y
polifagia

36. Diabetes InsípidaDiabetes Insípida
• La diabetes insípida es una condición que resulta de
la producción insuficiente de la hormona
antidiurética (ADH), una hormona que ayuda a que
los riñones y el cuerpo conserven la cantidad
correcta de agua. Normalmente, la hormona
antidiurética controla la producción de orina en los
riñones.
Síntomas:
• Sed excesiva.
• Producción excesiva de orina.
• Deshidratación.

38. NN
OO
RR
MM
AA
LL

39. DD
II
AA
BB
EE
TT
EE
SS
TT
II
PP
OO
II

40. DD
II
AA
BB
EE
TT
EE
SS
TT
II
PP
OO
IIII

41. Receptor de Insulina
De la familia de receptores celulares de varios
polipéptidos anabólicos: EGF, FDGP e IGF-I:
tienen un dominio externo
segmento transmembrana
dominio catalítico citoplásmico con actividad
tirosina quinasa
La actividad tirosina quinasa inicia una cascada de
fosforilación que modula ciertas proteínas
Intracelulares
Estimula la adquisición celular de nutrientes y señales
promotoras del crecimiento