El documento describe los conceptos fundamentales del metabolismo. Explica que el metabolismo incluye las reacciones bioquímicas que ocurren en los organismos y tiene como objetivos obtener energía, convertir nutrientes en moléculas celulares y sintetizar y degradar biomoléculas. Se divide en vías catabólicas, que producen energía, y vías anabólicas, que requieren energía. Las células se comunican a través de señales químicas como hormonas, neurotransmisores y citoquinas que activan seg

1. Introducción METABOLISMO

2. METABOLISMO Es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en un organismo.

3. Los objetivos del metabolismo son: Obtención de energía química Convertir moléculas nutrientes en moléculas características de la célula. Polimerizar los precursores monoméricos en macromoléculas Sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones celulares especializadas

4. El metabolismo se divide en Vías catabólicas: degradativas, oxidativas. Suelen producir energía. Rutas convergentes Vías anabólicas: biosíntesis, reductoras. Requiere un aporte de energía externo. Rutas divergentes Vias anfibólicas

6. Las vías catabólicas y anabólicas no son idénticas, aunque pueden tener fases comunes. Se debe a: razón termodinámica (si por una se produce energía, en la otra se puede necesitar), razón reguladora compartimentación de las vías metabólicas. IRREVERSIBLES

7. Una vía metabólica es una secuencia de reacciones metabólicas en las que se pasa de una sustancia a otra. Lineales ciclicas espirales

9. complejos multienzimáticos libres asociados

10. Regulación Metabolismo

11. VIA REGULACIO ENZIMÁTICA METABOLISMO CANTIDAD: Inducción y Represión CALIDAD: zimógenos alostérica covalente isoenzimas

12. VIA REGULACION COMUNICACIÓN CELULAR Las células responden a señales químicas del entorno, que se encuentran generalmente en el fluido extracelular

13. Tipos de señales Basándose en la distancia sobre la cual actúa la señal, las moléculas secretadas extracelulares se pueden clasificar en tres tipos: Endocrinas Paracrinas Autocrinas Señales directas sobre otras células por proteínas de superficie

14. a) Señal endocrina : La molécula señal se llama hormona y actúa en un sitio distante del de síntesis. En los animales las hormonas son transportadas generalmente por la sangre desde el órgano endocrino que la sintetiza hasta el órgano receptor.

15. b) Señal paracrina : La molécula señal sólo afecta a células cercanas al sitio de liberación. Por ejemplo, la conducción de un impulso eléctrico de una neurona a otra o desde una neurona a una célula muscular (para inhibir o inducir contracción muscular) son señales paracrinas.

16. C) Señales autocrinas : Las células responden a sus propias señales, secretadas por ellas mismas. Los factores de crecimiento actúan de este modo y a menudo las células cultivadas los secretan para estimular su propio crecimiento y proliferación.

17. Señales directas por proteínas de superficie : El factor de crecimiento epidérmico (EGF) es una hormona proteica sintetizada por la porción exoplasmática de una proteína de membrana. EGF se puede fijar a la membrana de una célula adyacente y puede actuar por contacto directo. Sin embargo, una proteasa lo puede escindir de la membrana y actuar como hormona en células distantes. También en este caso se encuentran las integrinas .

18. Moléculas señal ( ligando ) Hormona Feromona Neurotransmisor Se unen a proteínas receptoras ubicadas en Superficie de la célula objetivo Núcleo Citosol Cambio conformacional en el receptor que genera una secuencia de reacciones ( transducción de la señal) que generan una respuesta celular específica.

19. Moléculas portadoras de información extracelular Aminoácidos y derivados: glutamato, adrenalina, hormona tiroidea Esteroides derivados del colesterol Eicosanoides: prostaglandinas Polipéptidos y proteínas

20. Moléculas señal ( ligando ) Hormona Feromona Neurotransmisor Se unen a proteínas receptoras ubicadas en Superficie de la célula objetivo Núcleo Citosol Cambio conformacional en el receptor que genera una secuencia de reacciones ( transducción de la señal) que generan una respuesta celular específica.

21. HORMONAS PEPTIDICAS receptores de superficie

22. SEGUNDOS MENSAJEROS AMPc, GMP C , ÓXIDO NÍTRICO, IP3, DAG., CALCIO

23. Receptores para hormonas esteroideas: Hormonas esteroideas difunden al citosol y se unen a receptores citoplasmáticos o del núcleo. El receptor unido a la hormona viajan al núcleo e interactuan con promotores de genes: aumentar o disminuir la experesión de un gen

24. Receptores ligados a superficie Receptores acoplados a proteína G Receptores de canales iónicos Receptores ligados a tirosina quinasa Receptores con actividad enzimática intrínseca

25. Receptores acoplados a proteína G La fijación del ligando activa una proteína G , que a su vez activa o inhibe a una enzima que genera un segundo mensajero específico o modula un canal iónico , lo cual genera un cambio del potencial de membrana.

27. Receptores de canales iónicos La fijación del ligando cambia la conformación del receptor, por lo que iones específicos fluyen a través de él. El desplazamiento iónico obtenido altera el potencial eléctrico a través de la membrana celular.

28. Receptores ligados a tirosina quinasa la fijación del ligando estimula la formación de un receptor dimérico que luego interactúa con una tirosina quinasa citosólica y las activa. (ej. factor de crecimiento humano) (ligandos peptídicos)

29. Receptores con actividad enzimática intrínseca Varios tipos de receptores tienen actividad catalítica intrínseca, que se activa con la fijación del ligando. Por ejemplo, algunos receptores activados catalizan la conversión de GTP a GMPc , mientras que otros actúan como quinasas o fosfatasas . Ej.: receptor de insulina y de factores de crecimiento.

30. Traducción de la señal

31. 53

32. Fosforilación Proteíca: La fosforilación proteíca es un mecanísmo esencial para regular la actividad proteíca y generar una respuesta celular : Lo realizan: Proteínas Quinasas Fosfatasas se encargan de remover los grupos fosfatos

33. Primer Mensajero receptor Transductor amplificador Segundo mensajero

34. Segundos mensajeros AMPc inositol fosfato, diacilglicerol calcio óxido nítrico

35. 4

36. Adenilato Ciclasa R 1 R 2 A s G s G i A i GTP GDP GTP GDP PDE AMP cAMP ATP-Mg 2+ Reg Reg C C C C Proteina Proteina-P Proteina quinasa A (PKA) PKA

37. Procesos regulados por proteinquinasas A Síntesis y degradación glucógeno Glucólisis Movilización de triacilglicéridos Condensación ADN

38. IP3 Diacilglicerol

42. R Ca ++ PKC Ca ++ Retículo Endoplasmico G q PLC Proteina Proteina-P A DAG IP 3 PIP 2

43. Efectos proteinquinasa C SECRECIÓN CELULAR, ACTIVACIÓN PLAQUETAS, REGULACIÓN EXPRESIÓN GÉNICA DIFERENCIACIÓN CELULAR, METABOLISMO, POTENCIACIÓN DE LA TRANSMISIÓN NERVIOSA.

44. CALCIO

45. calcio

46. Función biológica del calcio Excitabilidad Contracción muscular Motilidad celular Secreción de hormonas y neurotransmisores Maduración y proliferación celular

47. Receptores de óxido nítrico El NO difunde libremente a través de las membranas celulares y actúa como molécula señalizadora en animales y plantas. Actúa de manera paracrina o autocrina, afectando sólo a los tejidos que rodean a su lugar de síntesis. Funciones : en animales regula la contracción del músculo liso. Duración de la señal: 5 a 10 segundos, en el espacio extracelular se convierte a nitratos y nitritos por O 2 y H 2 O.

49. Acciones oxido nítrico Relajación músculo liso vascular Vaso relajación Impide agregación de leucocitos y plaquetas al endotelio Neurotransmisor Shock séptico Estimular o inhibir linfocitos T Acción antimicrobiana

50. Respuestas mediadas por receptores tirosinas quinasas Regulan: Crecimiento y proliferación celular Diferenciación celular Captación de partículas Supervivencia celular

51. Activan una vía de señalización llamada cascada de cinasa de MAP (fosforilaciones Participa proteina unida con GTP : RAS Blanco final de la cascada de MAP son factores de transcripción

53. Raf

54. Ácidos grasos Hormonas activan fosfolipasa A2 Ácido araquidónico precursor de eicosanoides

55. Eicosanoides Derivados principalmente del ácido araquidónico que se encuentra en los ácidos grasos de fosfolípidos de la membrana plasmática que son liberados Comprenden : prostaglandinas,, tromboxanos, lipoxinas y leucotrienos.

56. Prostaglandinas se unen receptores relacionados proteínas G Producen aumento de AMPc Tromboxanos: aumentan IP3 Leucotrienos: aumentan IP3

57. Funciones actúan en la regulación de la contracción del músculo liso y favorecen la agregación de plaquetas, interviniendo en respuestas inflamatorias. Regulan procesos de gametogénesis y desove