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MENÚ Acetil-CoA Citrato cis-Aconitato Isocitrato Oxaloacetato Succinato α-Cetoglutarato Succinil -CoA Malato Fumarato Ciclo del Ácido Cítrico Piruvat o, ácidos grasos, aminoác idos del Succinato citosol Aminoácidos O2 COMPLEJO V ADP + Pi ATP NADH H+ H+ H+ H+ Fumarato DIGESTIÓN Polisacáridos no digeridos Maltosa + oligosacáridos Acil-CoA con dos átomos de 3-Cetoacil-CoA carbono menos FAD Acetil-CoA Trans -2- enoil CoA 2 3-Hidroxiacil-CoA Carbamoilfosfa to sintetasa Entra a mitocondria H 2 O -+NH3 2 ATP+HCO3 Carbamoil fosfato Citrulina Entra al citosol Citrulina Arginino Ornitin a transca rbamoil asa Arginina succinato Ornitina Ornitina ATP AMP + Pi Pi Aspartato UREA Fumarato Argi nino-sicin asa Argi nasa METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS (Polisacáridos = almidón y glucógeno) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Maltosa + polisacáridos cortos Amilasa pancréatica Polisacáridos La amilasa continúa hasta que se desactiva por pH ácido Entra al enterocit o por un traslocad or GLUT5 junto con Na+ Maltosa Glucosa + glucosa Sacarosa Glucosa + fructosa Lactosa Glucosa + galactosa Después sale a través de SGLT1 sacando 3Na+ y metiendo 2K+ con uso de ATP Entra al enterocito por difusión facilitada Pasan al sistemaporta por difusión facilitada Pasan al sistema a través de GLUT4 Circulación HÍGADO sistemática Tejido ABSORCIÓN Fructosa y galactosa entran por difusión facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina Vías- galactosa y fructosa ENTRAN AL CITOSOL Glucólisis TRANSPORTE DIGESTIÓN Tripéptidos + dipéptidosDipepti Aminoácidos libres HÍGADO No sucede nada Metabolismo de Proteínas Proteínas Llegan a la boca Pepsina renina Pasan al estómago Proteínas Polipéptidos cortos Tripsina Intestino delgado Polipéptidos Tripéptidos + dipéptidos Quimotripsina Dipéptidos Carbox Aminoácidos libres ipeptid asa Aminop eptida sa dasa Peptid asa Se absorben en el enterocito por transporte activo y difusión facilitada Pasan a la circulación, vía porta Circulac ión sistémic a Célula Aminoác idos de la dieta TRANSPORTE POZA DE AMINOÁCIDOS GLUCÓLISIS GLUCOSA Hexoc inasa ADP Glucosa-6- fosfato Fructosa-6- fosfato Glucosa-6-fosfato isomerasa ADP Fosfofructocinasa Fructosa-1,6- bisfosfato Dihidroxia cetona fosfato NAD+ Gliceraldehído-3- fosfato 1,3- bisfosfoglicerato Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa Pi 3-Fosfoglicerato 2- fosfo-D-glicerato Fosfoglicerato mutasa Fosfoenolpi ruvato 2 PIRUVATO Piruvato cinasa NADH+H ATP ATP ATP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aldolasa 10 ADP ATP ADP METABOLISMO DE LIPIDOS Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Triagliceroles cortos Lipasa gástrica Triagliceroles Glóbulo de grasa Grasa emulsificada Fase física Triaglicerol Lipasa pancreática 2 ácidos grasos + 2 monoacil glicerol Colesterol esterificado Lipasa pancreática Entran al enterocito En el Retículo Endoplasmático Rugoso HSCoA Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Acil-CoA Colesterol libre Colesterol esterificado ApoB48 QUILOMICRONES DIGESTIÓN HSCoA 1Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Pi ABSORCIÓN BIBLIOGRAFÍA
METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO METABOLISMO DE GLUCÓGENO METABOLISMO DE LÍPIDOS Volver a página principal VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO METABOLISMO DE PROTEÍNAS
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Metabolismo de Carbohidratos Glucólisis Ciclo de Krebs Complejo Piruvato Deshidrogenasa Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa Volver a Menú Ciclo de Cori Gluconeogénesis
Digestión de carbohidratos: -Inicia en la boca ( amilasa salival) -Intestino delgado (alfa dextrinasa limitante, alfa amilasa pancreática, gama amilasa pancreática, lactasa, sacarasa, maltasa e isomaltasa). -Objetivo: obtener monómeros para su absorción. -Transportador de glucosa dependiente de sodio. -Transportadores de glucosa (GLUT1, GLUT2, GLUT5). Ver Vía
METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS (Polisacáridos = almidón y glucógeno) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Maltosa + polisacáridos cortos Amilasa pancréatica Polisacáridos La amilasa continúa hasta que se desactiva por pH ácido DIGESTIÓN Entra al enterocito por un traslocador GLUT5 junto con Na+ Amilasa salival Polisacáridos no digeridos Maltosa + oligosacáridos Maltosa Maltasa Glucosa + glucosa Sacarosa Sacarasa Glucosa + fructosa Lactosa Lactasa Glucosa + galactosa Después sale a través de SGLT1 sacando 3Na+ y metiendo 2K+ con uso de ATP Entra al enterocito por difusión facilitada Pasan al sistemaporta por difusión facilitada Pasan al sistema a través de GLUT4 Circulación HÍGADO sistemática Tejido ABSORCIÓN Fructosa y galactosa entran por difusión facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina Vías- galactosa y fructosa ENTRAN AL CITOSOL Glucólisis TRANSPORTE GG OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
Ver Vía Definición: Serie de 10 a 11 reacciones que inicia con glucosa y termina en piruvato en condiciones aeróbicas y en lactato en condiciones anaeróbicas. Localización tisular. En todas las células del organismo. Zona celular: Citosol Estadios de la glucólisis: De consumo y ganancia de energía ó de preparación y lisis respectivamente. Regulación: -Fosfofructocinasa 1 (principal enzima regulatoria) se inhibe por ATP, citrato, y se estimula por AMP y aumento de la fructosa 1,6 difosfato. -Regulación por la hexocinasa. -Regulación hormonal de la glucólisis: papel de la insulina y el glucagón. descripción de la vía metabólica. -Enfatizar en que reacciones se consume ATP, sitio en que la hexosa se divide en 2 triosas fosforiladas, sitio de generación de NADH+ H, sitios de fosforilación a nivel de sustrato (1,3 DPG y fosfoenolpiruvato ) y las enzimas que catalizan ésta aumento de la fructosa 1,6 difosfato s reacciones ( fosfoglicerato cinasa y piruvato cinasa), reacciones reversibles e irreversibles. -Delta G de las reacciones irreversibles en condiciones estándar y en la célula. -Lanzadera de glicerol 3 fosfato y lanzadera de malato (en condiciones aerobias) -Reoxidación del NADH en condiciones anaeróbicas (ácido láctico). Rendimiento energético: se consumen 2 ATP y produce 4 moles de ATP, y 2 moles de NADH en glucólisis aerobia. Produce 4 moles de ATP en glucólisis anaerobia. - 2 moles de ATP consumidos.
GLUCÓLISIS GLUCOSA Hexocinasa ADP Glucosa-6-fosfato Glucosa-6-fosfato isomerasa Fructosa-6-fosfato ADP Fosfofructocinasa Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona fosfato Gliceraldehído-3- Triosa fosfato fosfato isomerasa Gliceraldehído-3-fosfato NAD+ 1,3-bisfosfoglicerato deshidrogenasa Fosfoglicerato cinasa Pi 3-Fosfoglicerato Fosfoglicerato mutasa 2- fosfo-D-glicerato H2O Fosfoenolpiruvato C 2 PIRUVATO ADP Enolasa Piruvato cinasa NADH+H ATP ATP ATP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aldolasa 10 ADP ATP P G S Co L OTRA VÍA G F
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
Glucosa OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato
O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato
COO-H C OH CH2 O P 3-Fosfoglicerato
COO-C O P OH H CH2 2-Fosfoglicerato
COO-C CH2 O P Fosfoenolpiruvato
COO-C CH3 O Piruvato
Hexocinasa Primera inversión de ATP En esta primera reacción de la glucólisis, la glucosa es fosforilada dependiente del ATP, catalizada por la enzima hexocinasa. Consiste en la transferencia de un grupo fosforilo del ATP a la glucosa para formar glucosa-6-fosfato. Hexocinasa OH OH OH Glucosa Glucosa-6-fosfato HO CH2OH O H H H H H ATP ADP OH OH OH HO CH2O O H H H H H P
Glucosa-6-fosfato isomerasa Esta reacción consiste en la conversión de glucosa -6-fosfato a D-fructo-furanosa-6- fosfato. La isomerización transforma de una piranosa (5-C) a una furanosa (4-C). En esta reacción se forma el intermediario cis-1,2-enediol entre la conversión de glucosa- 6-fosfato a fructosa -6- fosfato. Glucosa-6-fosfato isomerasa H OH O H OH CH2O H OH H HO H P CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato
Fosfofructocinasa La fructosa-6-fosfato es fosforilada para producir fructosa-1,6-bisfosfato. La reacción enzimática de la fosfofructocinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfato de ATP, fosforilando al compuesto fructosa-6-fosfato para dar fructosa-1,6-fosfato. ATP ADP Fosfofructocinasa CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H CH2O P HO OH OCH2 P H OH O H H Fructosa-6-fosfato Fructosa-1,6-bisfosfato
Aldolasa Es la división de fructosa 1,6- bifosfato para formar dos triosas, gliceraldehído-3- fosfato y dihidroxiacetona-3-fosfato. Aldolasa CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato Gliceraldehído-3- fosfato O C H H C OH CH2 O P CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
Triosa fosfato isomerasa Cataliza la interconversión de la dihidroxiacetona-3-fosfato a D-gliceraldehído-3- fosfato. Triosa fosfato O C isomerasa Gliceraldehído-3- fosfato CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato CH2 O H H C OH P
Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa La reacción catalizada por esta enzima oxida al gliceraldehído-3-fosfato a 1,3- bisfosfoglicerato. El grupo aldehído sufre una oxidación con la formación de un enlace fosfoanhídrido en el carbono1 con la consiguiente reducción de NAD+ a NADH + H y utilización de fosfato inorgánico (Pi), formándose el 1,3-bisfosfoglicerato. Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa O C CH2 O Gliceraldehído-3- fosfato H H C OH P O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato NAD+ NADH+H Pi
Fosfogliceratocinasa La reacción catalizada por la enzima fosfogliceratocinasa hace la transferencia de un grupo fosfato del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP formando ATP y produciendo 3- fosfoglicerato. Fosfogliceratocinasa 3-Fosfoglicerato O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato ADP ATP COO H C OH CH2 O P
Fosfoglicerato mutasa Se isomeriza el 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato. El fosfato es llevado del carbono 3 al carbono 2. Fosfoglicerato mutasa COO H C OH CH2 O P COO C O P OH H CH2 3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato
Enolasa La enolasa cataliza la reacción que convierte al 2-fosfoglicerato en ácido fosfoenol pirúvico, compuesto por un grupo fosfato enólico. Enolasa COO C OH 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato H CH2 O P COO C CH2 O P H2O
Piruvato cinasa Es el último paso de la glucólisis y es la transferencia del grupo fosfato de alta energía del fosfoenolpiruvato al ADP produciendo piruvato; es la segunda fosforilación a nivel de sustrato. ADP ATP Piruvato cinasa COO C CH2 O P COO C CH3 O Fosfoenolpiruvato Piruvato
Ver Vía Definición: El complejo de la piruvato deshidrogenasa cataliza la decarboxilación oxidativa irreversible del piruvato para formar acetil CoA. Localización Tisular: Todas las células (excepto eritrocitos). Zona celular: Mitocondria ( cara interna de la membrana interna mitocondrial). Regulación: Por 2 mecanismos: control alostérico (inhibición de E3 por NADH e inhibición de E2 por acetil CoA). Control por fosforilación reversible: PDH fosforilada es inactiva y defosforilada es activa. PDH cinasa fosforila la enzima y PDH fosfatasa defosforila la enzima. Descripción de la vía: 3 enzimas : E1 (piruvato decarboxilasa), E2 (dihidrolipoil transacetilasa) y E3 ( dihidrolipoildeshidrogenasa). 5 coenzimas: pirofosfato de tiamina (PPT), lipoamida, CoA, FAD y NAD+. 5 reacciones químicas. La acetil CoA proviene de la degradación de glucosa, triacilgliceroles y amino ácidos y sirve de esqueleto carbonado para la cetogénesis, síntesis de ácidos grasos, síntesis de esteroides y degradación en el ciclo de Krebs. Rendimiento energético: Se produce 1 mol de NADH por mol de piruvato oxidado a acetil CoA.
Complejo Piruvato Deshidrogenasa PIRUVATO Piruvato deshidrogenasa Hidroxietilpirofosfato de tiamina E1 Dihidrolipoil-transacetilasa Acetil-CoA + Dihidrolipoamida-E2 E3 Reducida Dihidrolipoil-deshidrogenasa NADH FADH GG K β C OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
Ver Vía Definición: Serie cíclica de 8 reacciones compuesta de 7 enzimas y 1 complejo multienzimático (alfa cetoglutarato deshidrogenasa). Tiene reacciones catabólicas y anabólicas o sitios de entrada y de salida (anfibólico). Su objetivo principal es realizar oxidación de diversos compuestos hasta CO2, H2O, GTP y equivalentes reductores como NADH, FADH2. Sus funciones son: -Oxidación de la acetil CoA. -Vía final común para aminoácidos, ácidos grasos de cadena impar. -Proporciona esqueletos carbonados para la síntesis de algunos aminoácidos, acetil Co A, gluconeogénesis, síntesis de porfirinas. Localización tisular: Todas las células, excepto eritrocito. Zona celular: Mitocondria (matriz). Regulación: Alostérica y control respiratorio. Descripción de ciclo: Enfatizar cuales son las reacciones irreversibles, enzimas alostéricas y factores que las regulan, sitios donde se produce NADH, FADH2 y GTP, sitios donde sale CO2, precursores de otros compuestos. Rendimiento energético: Se producen lo equivalente A 12 ATPs por mol de acetil CoA oxidada.
CICLO DE KREBS Acetil-CoA CoA-SH Citrato H2O cis-Aconitato Isocitrato Oxaloacetato G C Sale de la mitocondria NADH+H Fumarato Succinato α-Cetoglutarato Succinil -CoA Malato CO2 CoA-SH CO2 CoA-SH 8 Deshidrogenación FADH2 NADH+H NADH+H 1 Condensación Deshidratación Hidratación 2a 3 Descarboxilació n oxidativa 4 Descarboxilació 5 n oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato 7 Hidratación 6 Deshidrogenación 2 Isomerización 2b NAD+ H2O H2O A C1 C1 C2 P OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
COO-CH 2 C COO-CH 2 COO-HO Citrato
COO-CH 2 C CH COO-COO- Cis-Aconitato
COO- H C COO-COO-CH CH Isocitrato HO 2
COO-COO- CH2 CH2 C O α- Cetoglutarato
COO- CH2 CH2 C O S - CoA Succinil- CoA
COO-COO- CH2 CH2 Succinato
COO-COO- CH HC Fumarato
COO-COO- HO C H CH2 Malato
COO-COO- C CH 2 O Oxaloacetato
Condensación Esta reacción consiste en la condensación o adición de un acetilo mas Oxaloacetato, molécula de 4 carbonos, por medio de la enzima Citrato sintasa. Acetil-CoA CoA-SH Citrato Sintasa COO C CH2 COO O Oxaloacetato. COO CH2 C COO CH2 COO HO Citrato
Isomerización del citrato La isomerización del citrato es catalizada por la enzima aconitasa, generando el compuesto alcohólico secundario isocitrato. Comprende dos reacciones sucesivamente: deshidratación e hidratación. El citrato se deshidrata, saliendo agua para formar el cis-aconitato; el cis-aconitato, en la hidratación, entra agua para formar isocitrato, en ambas reacciones participa el enzima aconitasa. Aconitasa COO CH2 C COO CH2 COO Citrato cis-Aconitato HO COO CH2 C COO CH COO COO H C COO Isocitrato Aconitasa CH HO COO CH2 H2O H2O
Deshidratación Es la primera parte de la fase de isomerización del citrato. El citrato es deshidratado por lo que sale una molécula de agua, formando a cis-aconitato, que este posteriormente se transformará en isocitrato, por la enzima aconitasa. COO CH2 C COO CH2 COO HO Citrato COO CH2 C COO CH COO cis-Aconitato H2O Aconitasa
Hidratación Es la segunda parte de la fase de isomerización del citrato. el cis-aconitato ahora es hidratado para formar isocitrato por la acción de la misma enzima aconitasa. COO CH2 C COO CH COO cis-Aconitato H2O COO H C COO Isocitrato Aconitasa CH HO COO CH2
Descarboxilación oxidativa La enzima isocitrato deshidrogenasa es la que cataliza la descarboxilación oxidativa del isocitrato a α-Cetoglutarato, con la coenzima NAD+. El isocitrato deshidrogenasa necesita un cofactor, Mg2+ o Mn2+, catalizando la oxidación de un alcohol secundario a una cetona, lo cual se liberan dos átomos de hidrógenos y un par de electrones siendo estos recibidos por la coenzima NAD+ produciéndose el primer NADH. Esto facilita la descarboxilacion del grupo carboxilo β de la cetona, liberando el primer CO2. NAD+ NADH+H CO2 Isocitrato deshidrogenasa COO CH2 CH2 C O COO COO H C COO CH Isocitrato α-Cetoglutarato HO COO CH2
Descarboxilación oxidativa El α-Cetoglutarato es oxidado por un complejo enzimático α-Cetoglutarato deshidrogenasa. En este proceso, el α-Cetoglutarato se oxida liberando hidrógenos, que, al entrar la coenzima NAD+, se forma el NADH, el segundo del ciclo. También pierde un átomo de carbono, quedando una molécula de 4 carbonos, transportada por CoA-SH, liberando el segundo CO2, y formando el succinil-CoA. NAD+ CoA-SH Complejo NADH+H CO2 α-Cetoglutarato deshidrogenasa COO CH2 CH2 C O COO COO CH2 CH2 C O S - CoA α-Cetoglutarato Succinil-CoA
Fosforilación a nivel de sustrato El succinil-CoA es catalizado por la enzima succinil-CoA sintetasa, para formar succinato. El succinil-CoA es hidrolizado por esta enzima, liberando CoA, quedando como producto la molécula de succinato. Al entrar el GDP y al unirse a un fosfato sale como GTP. GDP + Pi GTP H2O Succinil-CoA sintetasa. CoA-SH COO CH2 CH2 C O S - CoA COO CH2 CH2 COO Succinil-CoA Succinato
Deshidrogenación. El succinato es catalizado por la enzima succinato deshidrogenasa, enzima oxidorreductasa que utiliza el FAD+ como coenzima. Es la deshidrogenación dependiente de un FAD+ de dos carbonos saturados a un doble enlace, formando el fumarato. Al ser liberado un par de hidrógenos, el FAD+ lo capta para salir en forma de FADH. FADH2 FAD+ Succinato deshidrogenasa. COO CH2 CH2 COO COO CH H C COO Succinato Fumarato
Hidratación. El fumarato es catalizado por la enzima fumarato hidratasa o fumarasa. En esta reacción, es adicionada una molécula de agua al fumarato, formando el malato. H2O Fumarato hidratasa COO CH H C COO COO HO C H CH2 COO Fumarato Malato
Deshidrogenación. El ciclo se completa con la deshidrogenación del malato. La enzima malato deshidrogenasa que utiliza la coenzima NAD+, cataliza la reacción del malato al oxaloacetato. El NAD+ oxida al grupo hidroxilo del primer c-alfa, para convertirlo en un grupo carbonilo, liberando dos átomos de hidrógenos, adhiriéndose a la coenzima, saliendo en forma de NADH + H+. NAD+ NADH + H Malato deshidrogenasa COO HO C H CH2 COO COO C CH 2 COO O Malato Oxaloacetato
Definición: Proceso de síntesis de ATP al acoplarse la transferencia de electrones a través de los complejos de la cadena respiratoria con salida de protones al espacio intermembranoso para formar un gradiente de protones, que producirá la energía necesaria para la unión de ADP + Pi = ATP. Localización tisular: Todas las células que tienen mitocondria. Zona celular: Membrana mitocondrial interna. Descripción de la vía: -Los electrones de NADH + H + se transfieren por los complejos I, III, IV y ½ oxígeno. -Los electrones de FADH2 se transfieren por los complejos II, III y IV y ½ oxígeno. Composición de los complejos: Complejo I ó NADH deshidrogenasa : contiene FMN y proteínas Fe-S., transfieren los electrones a la CoQ. Se bombean 4 protones hacia el espacio intermembranoso. Complejo II ó succinato ubiquinona reductasa: contiene succinato deshidrogenasa, FAD y proteínas Fe-S. Transfieren sus electrones a la CoQ. Coenzima Q: lanzadera de electrones de los complejos I y II al III. Complejo III ó ubiquinol- citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, citocromo c1 y proteínas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : anzadera de electrones entre el complejo III y IV.
Complejo III ó ubiquinol- citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, Ver Vía citocromo c1 y proteínas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : anzadera de electrones entre el complejo III y IV. Complejo IV: ó citocromo c oxidasa: constituida de citocromos a y a3 y 2 átomos de cobre. Cataliza la reducción de 4 electrones de oxígeno a agua. Se bombean 2 protones. Complejo V ó ATP sintasa: se genera ATP a partir de ADP + Pi impulsado por la fuerza protomotriz. Estructura de la ATP sintasa: 2 subunidades, - Fo (canal de protones) - F1 (enzima) 3 subunidades alfa y 3 beta Subunidades delta, gama y epsilon El regreso de los protones a través de Fo a la matriz mitocondrial produce la síntesis de ATP y relaciona la cadena de transporte de electrones a la fosforilación oxidativa (Teoría quimiosmótica de Peter Mitchel). Regulación: Inhibidores: rotenona y amital (-) complejo I Antimicina A (-) complejo III. Cianuro, monóxido de carbono (-) complejo IV Oligomicina y diciclohexilcarbodimida (-) Fo de la ATP sintasa. Desacopladores: aquellos que disocian el transporte de electrones de la fosforilación oxidativa. 2,4 dinitrofenol (disipa gradiente de protones); FCCP (trfluorocarbonilcianurometoxifenilhidrazona).- producen más calor que ATP - Útil en animales que hibernan.(termogenina).
Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa Acetil-CoA NADH del citosol NADH+H COMPLEJO IV COMPLEJO I COMPLEJO II COMPLEJO III Ciclo del Ácido Cítrico Piruvato, ácidos grasos, aminoácidos del citosol Aminoácidos NADH+H Fumarato Succinato NAD* FADH2 FAD+ O2 H+ COMPLEJO V ADP + Pi ATP NADH H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Coenzima Q Citocromo c H2O OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
Complejo I Enzima: NADH-Ubiquinona reductasa o NADH deshidrogenasa Reacción catalizada: NADH + H+ + UQ NAD+ + UQH2 Se oxida la ubiquinona (UQ) al aceptar un ion hidruro proveniente del NADH que a su vez lo transfiere a su grupo prostético FMN. Este complejo contiene Fe-S, que a través de ellos pasan los electrones de FMN (flavin mononucleotido) a la ubiquinona. Fe-S FMN NADH-Ubiquinona reductasa UQH2 UQ Matriz Espacio intermembranoso H+ H+ NADH+H NAD*
Complejo II Enzima: Succinato-Ubiquinona reductasa Este complejo es muy similar al complejo I. La enzima succinato-ubiquinona reductasa cataliza la reducción de la ubiquinona (UQ) a ubiquinol (UQH2). El donador de electrones en el complejo II es el succinato, intermediario del ciclo de Krebs. Aquí se transportan electrones hacia la ubiquinona a partir del FAD y de un grupo ferrosulfurado (Fe-S). Fe-S FAD Succinato-Ubiquinona reductasa UQH2 UQ Matriz Espacio intermembranoso Succinato Fumarato
Complejo III Enzima: Ubiquinol – citocromo c reductasa. El ubiquinol, producto de los complejos I y II se oxida a ubiquinona, llegando al complejo III. En este complejo se contientie 2 tipos de citrocromo b1, un grupo ferrosulfurado (Fe-S) y el citocromo c1. El contacto entre los dos acarreadores de electrones (ubiquinona y los citocromos) es realizada gracias a la serie de reacciones llamada ciclo Q. El UQH2 se oxida a UQ y el citocromo c se reduce I II UQH2 Matriz UQH2 COMPLEJOS UQH+ Cit. b562 Cit. b566 UQH+ e-e- Citocromo c Fe-S UQ Citocromo c1 UQ H+ H+ H+ H+ Espacio intermembranoso Ubiquinol – citocromo c reductasa Los electrones se mueven del UQH2 al citocromo c y los protones de la matriz al espacio intermembranoso
Complejo IV Enzima: Citocromo c oxidasa. Complejo constituido por citocromo a y a3. Los electrones del citocromo c, del complejo III se tranfieren al Cua y al citocromo a3 de este complejo. El complejo IV pasa los electrones a través de Cun y citocromo a al O2, catalizando la reducción de este por 4 electrones, formando H2O. Matriz Cit. a Cit. a3 4e- O2 + 4H+ Cit. C (Fe2+) H+ H+ Espacio intermembranoso Cit. C (Fe3+) CuA 4e- CuB 4e- 2H2O Succinato-Ubiquinona reductasa
Complejo V Complejo F0F1 Enzima: Protón-translocante ATP sintasa. Cataliza la sintesis real de ATP a partir de ADP. Estructura mas compleja de la membrana mitocondrial interna y es la que permite la síntesis de ATP en la mitocondria. Está constituida por dos unidades funcionales F0, liposoluble y F1 hdrosoluble. 1. Translocación de protones por F0 2. Formación catalítica del enlace fosfoanhídrico por F1 3. Acoplamiento de protones con la sintesis de ATP, requiriendo de la interaccion de F1 y F0 ADP + Pi ATP Complejo F0F1 Nudo Tallo β α α β α β Base
CICLO DE CORI Interrelación entre el músculo y el tejido hepático. El lactato producido por el músculo estriado atraviesa la membrana plasmática y pasa al torrente circulatorio, de donde es transportado al hígado y captado por las células hepáticas. Este tejido lo oxida a piruvato; posteriormente es carboxilado, formando ácido oxaloacético, el cual continúa su metabolismo por gluconeogénesis, hasta formar glucosa-6-fosfato y posteriormente glucosa que pasa al torrente circulatorio. Glucosa-6-fosfato Piruvato Lactato Glucosa-6-fosfato Piruvato Glucosa-6-fosfato Torrente sanguíneo GG GG OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
Definición: Es la producción de glucosa a partir de fuentes no hidrocarbonadas, siendo las principales los aminoácidos glucogénicos (alanina principalmente), glicerol (proveniente de la lipólisis y lactato (proveniente de la glucólisis anaerobia): Se activa cuando los almacenes de glucógeno están por agotarse para mantener la glucemia normal, esto es, en inanición temprana (12 horas a 16 días) y en menor proporción durante la inanición tardía (> 16 días) ó durante el ejercicio prolongado. Localización tisular: Los principales son el hígado y la corteza renal Zona celular: El primer paso en la mitocondria, resto de la vía es citosólica. Regulación: Alostérica: la inanición aumenta a la acetil CoA y ésta estimula a la piruvato carboxilasa y la GNG e inhibe a la PDH. -Elevación de alanina y glutamina estimulan GNG -Cortisol alto aumenta disponibilidad de sustrato. -Fructosa 2,6 difosfato (-) a la fructosa 1,6 bifosfatasa Control hormonal: glucagón estimula GNG al (-) piruvato cinasa (de la glucólisis, disminuye concentración de fructosa 2,6 bifosfato y activa la transcriopción del gen de la fosfoenolpiruvatocarboxicinasa (PEPCK) e inhibe la transcripción del gen de la piruvato cinasa)
Ver Vía Descripción de la vía. Las enzimas participantes en la GNG son las mismas que las de la glucólisis con excepción de las 3 enzimas que producen reacciones irreversibles en la glucólisis ( piruvato cinasa, fosfofructocinasa 1 y hexocinasa). Estas enzimas tienen que ser sustituidas en la gluconeogénesis por las enzimas piruvato carboxilasa + PEPCK (fosfoenol piruvato), fructosa 1,6 difosfatasa y glucosa 6 fosfatasa respectivamente. -Adicionalmente se requiere de 2 enzimas, 1 que carboxila al piruvato mitocondrial a oxalacetato (OAA) (piruvato carboxilasa) otra que oxide al OAA a malato (malato deshidrogenasa), para que el malato salga de la mitocondria mediante un transportador y ya en el citosol la malato deshidrogenasa reduce el malato a OAA. Principal enzima regulatoria: Es la fructosa 1,6 difosfatasa (regulación reciproca con la fosfofructocinasa 1).
GLUCONEOGÉNESIS Glucosa -6- fosfatasa Fosfoenol piruvato Oxaloacetato PIRUVATO Fosfoenol piruvato carboxilasa Piruvato carboxilasa GDP GTP Lactato Otros Alanina aminoácidos ADP CO ATP 2 2-fosfoglicerato H2O 3-fosfoglicerato Enolasa Fosfoglicerat o mutasa ATP ADP 1,3-bisfosfoglicerato GLUCOSA Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona fosfato D-gliceraldehído- Triosa fosfato 3-fosfato isomerasa Pi Fructosa-1,6- bisfosfatasa Glucosa-6-fosfato isomerasa Pi Pi NAD+ NADH+H Gliceraldehído fosfato deshidrogenasa Fosfoglicerato cinasa H2O H2O Aldolasa 1 2 3 4 K OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
COO-C CH3 O Piruvato
COO-COO- C CH 2 O Oxaloacetato
COO-C CH2 O P Fosfoenolpiruvato
COO- C O P OH H CH2 2-Fosfoglicerato
COO-H C OH CH2 O P 3-Fosfoglicerato
O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato
O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato
HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
Glucosa OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
Piruvato carboxilasa Actúa en la mitocondria, y cataliza la reacción para convertir piruvato en oxaloacetato;requiere biotina como coenzima para la catálisis. La carboxilación de la biotina, y por tanto, la conversión de piruvato en oxaloacetato sólo es posible si la acetil- CoA, u otro acil-CoA, se encuentra unida a la enzima. ATP ADP CO2 O Piruvato carboxilasa COO C CH3 O COO C CH2 COO Piruvato Oxaloacetato
Fosfoenolpiruvato carboxicinasa El oxaloacetato es convertido, en el citosol, en fosfoenolpiruvato, por la PEPCK en una reacción en la cual el GTP sirve como donador de fosfato. En esta reacción el trifosfato de guanosina (GTP) sirve como donador del fosfato. GTP GDP COO CO2 Fosfoenolpiruvato carboxicinasa COO C CH2 COO O C CH2 O P Oxaloacetato Fosfoenolpiruvato
Fructosa-1,6-bisfosfatasa Cataliza la generación de fructosa-6-fosfato a partir de fructosa-1,6-bifosfato. Promueve la hidrólisis esencialmente irreversible del fosfato en el C-1. Esta es la 3era reacción diferente a la glucólisis. H2O Pi Fructosa-1,6- bisfosfatasa CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato Fructosa-6-fosfato
Glucosa-6-fosfatasa Cataliza la desfosforilación de la glucosa-6-fosfato, para producir glucosa libre. Esta enzima Mg+ dependiente se encuentra en el retículo endoplásmico de los hepatocitos. Debido a que esta enzima no se encuentra en músculos y en cerebro, la gluconegénesis no se lleva a cabo en estos tejidos. H2O Pi Glucosa-6-fosfatasa H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato GLUCOSA OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
METABOLISMO DE GLUCÓGENO INTRODUCCIÓN. Funciones del glucógeno: -Almacén de glucosa. -Mantiene la glucemia durante periodos de ayuno fisiológico y actividad muscular. -La glucosa es fundamental en esta situación sobre todo para el cerebro y células que no tienen mitocondria como los eritrocitos. -Se almacena en hígado (10%de su peso o aprox. 200 g) y en músculo (1-2%de su peso). Los depósitos hepáticos duran 12 -24 horas. Glucogénesis Glucogenólisis Volver a Menú
Ver Vía Definición: Es el proceso de síntesis de glucógeno a partir de la glucosa 6 fosfato. Localización tisular: Hígado, músculo principalmente. Zona celular: Citosol Regulación: Control hormonal.(fosforilación reversible): -Glucógeno sintetasa defosforilada es activa y fosforilada es inactiva (papel de insulina, glucagón y adrenalina). Control alostérico: la glucosa 6 fosfato estimula a la glucógeno sintetasa. Descripción de la vía metabólica: Estadio I: formación de UDP-G Estadio II: Elongación Estadio III: formación de ramificaciones Enzimas participantes: Fosfoglucomutasa, UDP-G pirofosforilasa, pirofosfatasa, glucógeno sintetasa y enzima ramificadora (amilo 1-4- 1-6 transglucosilasa). Enzima regulatoria: Glucógeno sintetasa. Rendimiento energético
GLUCOGÉNESIS Glucosa-1-fosfato UTP 2Pi PPi UDP-glucosa 1er. Estadio. 2do. Estadio. Elongación de la cadena de glucógeno Glucógeno sintetasa 3er. Estadio. Ramificante UDP-Glucosa-pirofosforilasa α-1,4-glucosídico GLUCÓGENO Enzima ramificadora aminol (1,4 - 1,6) transglucosilasa 1 2 3 Glucosa-6-fosfato Fosfoglucomutasa GG OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
H O O H OH HOCH2 H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
O O CH2 H H H Difosfoglucosa de Uridina O OH OH HO CH2OH O H H H H H P O P O OH O O H O HO OH H N H HN
O O H OH CH2OH H OH H H H O H H H OH CH2OH OH H H Enlace 1,4 glucosídico O
O O O O HO O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 2 3 5 4 6
UDP-Glucosa-pirofosforilasa 1er. Estadio Cataliza la reacción entre el UTP y la G-1-P. Un oxígeno del fosfato de la G-1-P ejerce un ataque nuecleofílico sobre el fosfato α del UTP para formar UDPG y liberar pirofosfato(PPi). O OH HOCH2 H H Glucosa-1-fosfato 2Pi UDP-Glucosa-pirofosforilasa H H UDPG UTP OH HO O H H H P PPi O O OH OH HO CH2OH O H H H O O P O P O OH O H CH O 2 H H HO OH H H N H H N
Glucógeno sintetasa 2do. Estadio Cataliza la transferencia del glucosilo de la UDPG a un grupo OH del C-4 de una cadena de glucógeno, uno de los extremos no reductores, para formar un enlace glucosídico α(1,4). Es activada por la glucosa-6-fosfato. H H O Glucógeno sintetasa O CH O 2 H H Enlace 1,4 glucosídico H UDPG O O OH OH HO CH2OH O H H H P O P O OH O H HO OH H N H H N O OH CH2OH H H OH O H H H H O H H OH CH2OH OH H H O
Enzima ramificadora 3er Estadio También llamada amilo(1,4 - 1,6) transglucosilasa. Transfiere el extremo terminal de una cadena preexistente de glucosas. Su acción requiere de la rotura de una enlace α(1,4) entre las glucosas 6 y 7 de una cadena y la transferencia e interacción del OH del C-1 del fragmento con el OH del C-6 de la otra cadena, estableciendo el enlace α(1,6). O Enzima ramificadora aminol transglucosilasa O O H H OH CH2OH H H OH H H O H H H OH CH2OH OH H Enlace 1,4 glucosídico GLUCÓGENO
Ver Vía Definición: Es la degradación de glucógeno a glucosa libre o glucosa 6 fosfato. Localización celular: hígado y músculo esquelético principalmente. Zona celular: Citosol. Regulación: Fosforilasa b defosforilada es inactiva y la fosforilasa a fosforilada es activa. Alostérica: la glucosa y glucosa 6 fosfato inhiben a la glucógeno fosforilasa a hepática. - A nivel muscular los reguladores son el AMP y el calcio ambos estimulan la transformación de fosforilasa b a fosforilasa a. - Hormonal: Glucagón y adrenalina estimulan a fosforilasa a hepática y en el músculo solo la adrenalina. Descripción de la vía: Estadio I de acortamiento Estadio II de desramificación. Enzimas: Fosforilasa, transferasa y amilo 1-6 glucosidasa (desramificante) y glucosa 6 fosfatasa. (en hígado). -En músculo falta la glucógeno 6 fosfatasa. -Rendimiento energético.
GLUCOGENÓLISIS GLUCÓGENO Glucosa-1-fosfato Glucógeno fosforilasa Enzima desramificante Glucosa-6-fosfato Fosfoglucomutasa 1 2 3 GG Co OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
O O O O HO O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 2 3 5 4 6
H O O H OH HOCH2 H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
Glucógeno fosforilasa Cataliza la fosforólisis de glucógeno (rotura de un enlace con la adición de un fosfato) para producir glucosa-1-fosfato. Dicha enzima no puede liberar mas de 5 unidades de glucosa antes del punto de ramificación. Glucógeno fosforilasa HOCH2 Glucógeno Glucosa-1-fosfato O OH OH HO O H H H H H P
Enzima desramificante Remueve las ramificaciones del glucógeno. Hidroliza el enlace α(1,6), liberando glucosa. 90% de glucógeno se transforma en glucosa-6-fosfato y el resto en glucosa. Enzima desramificante O O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 Hidrólisis
Fosfoglucomutasa Convierte la glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato, la cual continuará por glucólisis. Fosfoglucomutasa Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato OH OH OH HO CH2O O H H H H H P O OH OH HO HOCH2 O H H H H H P
VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO Vía de las Pentosas Volver a Menú Vía de la Galactosa Vía de la Fructosa
Ver Vía Definición: Consiste en la transformación de glucosa a ribosa, es la principal fuente de NADPH para la biosíntesis reductiva, regeneración de glutation reducido (antioxidante) y bactericida (produce H2O2 en leucocitos). La vía también interconvierte azúcares de 3, 4, 5, 6 y 7 carbonos conforme se requiere por otros procesos metabólicos o para metabolizar los excesos de ribosa 5 fosfato a través de la glucólisis. Localización tisular: todas las células. Zona celular: citosol Regulación: En general sufre inhibición por producto ( por la eritrosa- 4- fosfato, exceso de NADPH, exceso de acil-CoA) Descripción de la vía: Fase oxidativa ó irreversible : primeras 3 reacciones Fase no oxidativa ó reversible Enzima regulatoria principal: es la glucosa 6 fosfato deshidrogenasa (G6PDH). Producción de ribosa, gliceraldehído, eritrosa- 4- fosfato, fructosa 6 fosfato, 2 NADPH. Rendimiento energético : no gana ni pierde ATP.
Glucosa-6- fosfato VIA DE LAS PENTOSAS 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa Glucolactonasa 6- Fosfogluconato 6- Fosfogluconato deshidrogenasa Ribulosa-5- fosfato Ribulosa 5-fosfato epimerasa Xilulosa-5- fosfato Ribulosa-5- fosfato isomerasa 5- fosfato de ribosa Trancetolasa Sedoheptulosa- 7- fosfato Gliceraldehído -3- fosfato + Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Transaldolasa Fructosa- 6-fosfato Eritrosa 4-fosfato + Fructosa 6- fosfato + Gliceraldehído- 3-fosfato NAD+ NADH+H H2O H+ Trancetolasa NADP+ NADPH+H 1 2 3 4 6 5 7 8 GG P OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
O H OH CH2O H OH H HO H P O 6-Fosfogluconato-1,5-lactona
C O H C OH HO C H H C OH H C OH CH2 P O 6-Fosfogluconato
CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato
C H H C OH H C OH C OH CH2 O P H 5-Fosfato de Ribosa
CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P Xilulosa-5-fosfato
O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
CH2OH C O OH C H H C OH H C OH H C OH CH2O P Sedoheptulosa-7-fosfato
CH2OH C O OH C H H C OH H C OH CH2O P Fructosa-6-fosfato
C H H C OH H C OH CH2 O P Eritrosa-4-fosfato
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Cataliza la conversión de la aldopiranosa β-D-Glucosa-6-fosfato en 6-fosfoglucono-1,5- lactona y se reduce el NADP a NADPH.. Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa Glucosa-6-fosfato OH OH OH HO CH2O O H H H H H P NADP+ NADPH+H OH OH HO CH2O O H H H H P O
6-Fosfogluconato d-lactonasa Cataliza la hidrólisis de la D-Fosfoglucono-1,5-lactona para formar el ácido 6- fosfoglucónico. 6-Fosfogluconato d-lactonasa 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa C H C OH 6- Fosfogluconato H2O H+ CH2 P O O HO C H H C OH H C OH OH OH HO CH2O O H H H H P O
6-Fosfogluconato deshidrogenasa La segunda que causa una deshidrogenación y una descarboxilación oxidativa. Se genera una molécula de CO2, NADPH y Ribulosa-5-fosfato 6-Fosfogluconato deshidrogenasa C H H C OH H C OH C OH Ribulosa-5- fosfato C O H C OH HO C H H C OH H C OH CH2 P O 6- Fosfogluconato CH2 O P H NADP+ NADPH+H
Ribulosa-5-fosfato isomerasa No Oxidativa Cataliza la reacción de ribulosa-5-fosfato en ribosa-5-fosfato mediante una conversión aldolasa-cetona. Ribulosa-5-fosfato isomerasa C H H C OH H C OH H C OH CH2 O P CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Ribosa-5-fosfato
Ribulosa-5-fosfato epimerasa No Oxidativa Participa en la epimerización del C-3, da como producto Xilulosa-5-fosfato Ribulosa-5-fosfato epimerasa CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Xilulosa-5-fosfato
Transcetolasa No Oxidativa Enzima dependiente del pirofosfato de tiamina (TPP). Permite la transferencia de un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5-fosfato a la ribosa-5-fosfato para obtener un carbohidrato de 7 carbonos, la sedoheptulosa-7-fosfato. Los tres carbonos sobrantes se convierten en gliceraldehído-3-fosfato. Transcetolasa CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P + CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Xilulosa-5-fosfato CH2OH C O CH2O P OH C H C OH H H C OH C OH H Sedoheptulosa-7-fosfato + O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato
Transaldolasa No Oxidativa Actúa sobre la sedoheptulosa-7-fosfato y cataliza el desplazamiento de la porción dihidroxoacetona de este carbohidrato de siete carbonos al gliceraldehído-3-fosfato. Transaldolasa CH2OH C O CH2O P OH C H C OH H H C OH C OH H Sedoheptulosa-7-fosfato + O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato + CH2OH C O OH C H C OH CH2O P H C OH H Fructosa-6- fosfato C H H C OH H C OH CH2 O P Eritrosa-4-fosfato
Transcetolasa No Oxidativa Transfiere un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5-fosfato a la eritrosa-4-fpsfato; ello genera fructosa-6-fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. Transcetolasa + CH2OH Xilulosa-5-fosfato O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato + CH2OH C O OH C H C OH CH2O P H C OH H Fructosa-6- fosfato H C OH Eritrosa-4-fosfato C O CH2O P OH C H C OH H C H H C OH CH2 O P
La lactosa es la principal fuente dietética de la galactosa. Definición: Reacciones que convierten a la galactosa en intermediarios de la glucólisis (G6P) y dirigirse a la gluconeogénesis y/o a glucólisis. Localización tisular: Principalmente en el hígado. Zona celular: Citosol Descripción de la vía: Se inicia con la conversión de la galactosa a galactosa-1-fosfato por medio de la enzima galactocinasa, dependiente de ATP. Como segundo paso, la galactosa-1- fosfato es transformada en glucosa-1-fosfato, pero esto no ocurre si no se activa a la galactosa-1-fosfato metabólicamente, por lo que necesita de UDP-glucosa, produciendo así, glucosa-1-fosfato y UDP-galactosa, reacción catalizada por la enzima uridiltransferasa. Hay una reacción que convierte a UDP-galactasa a UDP-glucosa, para que sea utilizado de nuevo en la reacción descrita. Esta reacción es catalizada por la 4-epimerasa. La última reacción de esta vía es la conversión de glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato por la fosfoglucomutasa, que entrará a la glucólisis. Ver Vía
Vía de la Galactosa OTRA VÍA Galactosa ATP ADP Galactocinasa Galactosa-1-fosfato UDP glucosa UDP galactosa Galactosa-1-fosfato uridil transferasa Glucosa-1-fosfato Fosfoglucomutasa Glucosa-6-fosfato UDP-Gal epimerasa G
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H OH O H OH CH2OH H OH HO H H Galactosa
H O O H OH CH2OH H OH HO H H P Galactosa-1-fosfato
H O O H OH CH2OH H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
OH OH UDP-Glucosa HO CH2OH O H H H H H O UDP
OH OH UDP-Galactosa HO CH2OH O H H H H H O UDP
La fuente principal de fructosa es la sacarosa. - La fructosa no requiere insulina para entrar a la célula Ver Vía - Tiene 2 vías metabólicas , la hepática y la muscular. Definición: Son las reacciones que procesan a la fructosa para que pueda entrar a la glucólisis o GNG Localización tisular: Principalmente hígado y músculo esquelético. Zona celular: Citosol Regulación: Ninguna conocida Descripción de la vía: En hígado: la fructocinasa convierte a la fructosa en fructosa-1-P que se escinde por la aldolasa B a gliceraldehído + dihidroxiacetona fosfato (DHAP), luego el gliceraldehído se fosforila mediante la glicerocinasa (triocinasa) a gliceraldehído-3-P entrando a la glucólisis. En el músculo: la hexocinasa convierte a la fructosa en fructosa-6-P (vía poco utilizada por la baja afinidad de la HK por la fructosa). La fructosa también se puede convertir a sorbitol o viceversa mediante la sorbitol deshidrogenasa.
Vía de la Fructosa OTRA VÍA Fructosa-6-fosfato ATP Fructocinasa ADP Fructosa-1-fosfato Fructosa-1-fosfato Gliceraldehído aldolasa Gliceraldehído cinasa Gliceraldehído-3-fosfato G
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
CH2O P HO OH CH2OH H OH O H H Fructosa-1-fosfato
O C H C OH H CH OH H H Gliceraldehído
O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
METABOLISMO DE LÍPIDOS Metabolismo de lípidos Lipólisis Lipogénesis Volver a Menú Sistema de la Carnitina β- Oxidación Cetogénesis Degradación de Cuerpos Cetónicos Síntesis de Colesterol
Ver Vía Digestión de carbohidratos: Digestión de lípidos: -Los lípidos se degradan principalmente en el intestino delgado. -Para la digestión de los lípidos se requiere la acción combinada de varios factores físico-químicos que implican la acción combinada de varios órganos como son la vesícula biliar, el páncreas y el tracto gastrointestinal. -El intestino detecta la presencia de grasas y libera colecistocinina( CCK), la CCK produce la contracción de la vesícula biliar y liberación de bilis, la bilis con los ácidos biliares produce la emulsificación de las grasas, las grasas emulsificadas son sigeridas por la acción de la lipasa y colipasa pancreática. El colesterol ingresa a la dieta en forma esterificada y mediante la colesterol esterasa se digiere para producir colesterol libre y ácidos grasos libres. En el caso de los fosfolípidos se degradan por diferentes tipos de fosfolipasas (A1, A2, C y D) y lisofosfolipasas. Estos productos se absorben por difusión hacia el interior del enterocito, en donde se reconstituyen TAG, fosfolípidos y esteres de colesterol que se une a apoproteínas B-48 y B-100 para formar los quilomicrones y poder transportarse a través de los vasos linfáticos.
METABOLISMO DE LIPIDOS (Triagliceroles y esteres de colesterol) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Triagliceroles cortos Lipasa gástrica Triagliceroles Glóbulo de grasa Sales biliares Lecitina Grasa emulsificada Triaglicerol Lipasa pancreática Fase física 2 ácidos grasos + 2 monoacil glicerol Colesterol esterificado Lipasa pancreática Colesterol libre Entran al enterocito FABP En el Retículo Endoplasmático Rugoso Ácidos grasos se activan con SCoA Acilgraso CoA + glicerol 3- fosfato HSCoA Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Ácido lisofosfatídico Ácido fosfatídico fosfatasa Acil-CoA Diacilglicerol Diacilglicerol aciltransferasa Triaglicerol 2 monoacilglicerol 2 monoacilglicerol aciltransferasa Acil CoA HSGA Aparato de Golgi del enterocito Colesterol libre Colesterol esterificado ApoB48 Triaglicerol + QUILOMICRONES DIGESTIÓN Fase química HSCoA 1Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Ácido fosfatídico Pi Acil-CoA H-SGA ABSORCIÓN
QUILOMICRONES Sistema linfático Circulación sanguínea Tejidos con lipoproteínas Lipasa en los capilares Entran las células Ácidos grasos libres Lipoproteín lipasa Actúa sobre quilomicrones VÍA EXÓGENA Residuos de quilimicrones Hígado Empaqueta lipoproteína VLD Sangre Tejidos VLDL Lipoproteín lipasa IDL Residuos Libera Ácidos grasos libres Entran a la célula VÍA ENDÓGENA HDL recoge colesterol Hígado Se convierten en LDL Contienen colesterol Entran a los tejidos formando un endosoma  Formar parte de membranas  Formar vitamina D (piel)  Sintetizar hormonas esteroides (glándulas)  Ácidos biliares Se utiliza para formar Lipasa lisosomal Se asocia al lisosoma liberando aminoácidos Colesterol libre Se forman gotas de ésteres de colesterol METABOLISMO DE LIPOPROTEÍNAS OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
Definición: Serie secuencial de reacciones hidrolíticas que tienen como fin liberar 3 ácidos grasos de la molécula de glicerol. Localización tisular: Tejido adiposo Zona celular: Citosol Descripción de la vía: En primer lugar el ácido graso en el carbono 1 o en el 3 es liberado por medio de la lipasa hormono-sensible, después actúan las DAG lipasa y MAG lipasa. para dar como producto final glicerol + 3 ácidos grasos libres. Reacciones irreversibles: Todas. Regulación de la vía: Sucede en la reacción de la lipasa sensible a hormonas, la cual, se activa por fosforilación y se inactiva por defosforilación. La adrenalina fosforila a la enzima y la insulina hace lo contrario. Ver Vía
LIPÓLISIS Triacilglicerol Diacilglicerol Triacilglicerol lipasa AG. AG. Diacilglicerol Monoacilglicerol lipasa AG. Monoacilglicerol Glicerol lipasa 1 2 3 S OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
O O C R2 CH2 O CH CH2 O C O O C R1 R3 Triacilglicerol
CH 2 O C CH2 O H H O C R1 O C R2 O Diacilglicerol
CH 2 O C CH2 OH H H O C R2 O Monoacilglicerol
CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
TAG Lipasa Es el primer paso de la lipólisis o degradación de triacilgliceroles. Por medio de la TAG lipasa se libera un ácido graso de un triacilglicerol, quedando como producto diacilglicerol. TAG lipasa O O CH2 O CH O C O CH2 O C O Triacilglicerol Diacilglicerol C R2 CH2 O C R1 R3 CH2 O H H O C R1 C R2 O Ácido graso
DAG Lipasa Consiste en la liberación del segundo ácido graso del diacilglicerol por medio de la diacilglicerol lipasa, para formar monoacilglicerol, liberando el segundo ácido graso. DAG lipasa CH2 O C CH2 O H H O C R1 CH2 O C O Diacilglicerol Monoacilglicerol O C R2 O Ácido graso CH2 OH H H C R2 O
DAG Lipasa Consiste en la liberación del tercer ácido graso del monoacilglicerol por medio de la monoacilglicerol lipasa, quedando como producto final el glicerol. Ácido graso MAG lipasa CH2 O C CH2 OH H H O C CH2 HO CH Monoacilglicerol Glicerol R2 O CH2 OH OH
Ver Vía Definición: Consiste en una serie de 3 reacciones que conducen a la unión de 3 ácidos grasos activados a un esqueleto de glicerol, con la finalidad de almacenar energía. Localización tisular: Hígado y tejido adiposo Zona celular: Citosol Descripción de la vía: La vía consiste de 3 estadios en los que participan 6 enzimas. Estadio 1: Formación de glicerol 3 fosfato. El glicerol fosfato puede obtenerse de 2 maneras: Glicerol cinasa: cataliza la fosforilación del glicerol a nivel hepático. Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa. Cataliza la reducción de la dihidroxiacetonafosfato de la glucólisis a glicerol 3 fosfato. Estadio 2: Activación de los ácidos grasos. La ácido graso CoA sintetasa (tiocinasa) en presencia de ATP activa a los ácidos grasos al unirlos a CoA. Estadio 3: Esterificación del glicerol 3 fosfato. Participan la glicerol 3 fosfato acil transferasa que acila al G3P para formar lisofosfatidato, posteriormente la lisofosfatidato acil transferasa adiciona otro ácido graso para formar el fosfatidato, enseguida actúa una fosfatasa que elimina el grupo fosfato del carbono 3 y finalmente una DAG aciltransferasa que adiciona el último ácido graso en el carbono 3 para obtener un TAG.
LIPOGÉNESIS Dihidroxiacetona-3-fosfato Glicerol Glicerol-3-fosfato AcilCoA CoA Ácido fosfatídico H2O Pi Diacilglicerol Ácido fosfatidico fosfatasa Triacilglicerol Diaglicerol aciltransferasa AcilCoA CoA Glicerol-3 fosfato Aciltransferasa NADH+H NAD+ ATP ADP Glicerol-3 fosfato deshidrogenasa 1 Glicerol cinasa 1a 1b 2 3 4 GG OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
CH2OH C CH2 O O P Dihidroxiacetona-3-fosfato
CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol-3-fosfato
CH2 O C CH2 O H O C Ácido fosfatídico R1 O C R2 O P
CH 2 O C CH2 O H H O C R1 O C R2 O 1,2-Diacilglicerol
O O C R2 CH2 O CH CH2 O C O O C R1 R3 Triacilglicerol
Glicerol cinasa y Glicerol-3-fosfato deshidrogenesa La formación de glicerol-3-fosfato puede obtenerse por medio de dos sustratos y dos enzimas diferentes. Por medio de la glicerol, que es fosforilado a glicerol-3-fosfato por medio de la glicerol cinasa. A partir de dihidroxiacetona-3-fosfato por medio de la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa, junto con NADH+H+ para oxidar y formar glicerol-3-fosfato. ATP Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa CH2 HO CH CH2 OH Dihidroxiacetona-3-fosfato CH2 HO CH Glicerol-3-fosfato Glicerol OH C CH2 O CH2OH O P CH2 O OH P Glicerol cinasa ADP NADH+H NAD+
Glicerol cinasa Es una etapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipogénesis o síntesis de triacilgliceroles. Es sustrato es el glicerol que es fosforilado en el carbono 3 por medio de la glicerol cinasa para producir glicerol-3-fosfato. ATP ADP Glicerol cinasa CH2 HO CH CH2 OH OH CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol Glicerol-3-fosfato
Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa Etapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipogénesis o síntesis de triacilglicerroles. El sustrato es el dihidroxiacetona-3-fosfato que ligada a NADH+H+ es oxidada para formar glicerol-3-fosfato y NAD+ por medio de la enzima glicerol-3-fosfato deshidrogenasa. NADH+H NAD+ Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa CH2 HO CH CH2 O OH P CH2OH C CH2 O O P Dihidroxiacetona-3-fosfato Glicerol-3-fosfato
Aciltranferasa Implica la acilación o incorporación de una o dos moléculas de acil-CoA al glicerol-3- fosfato para dar monoacilglicerol-3-fosfato o diacilglicerol-3-fosfato llamado ácido fosfatídico o fosfatidato. Ácidos grasos activados AMP+ R1-COSCoA PPi 2 CoA-SH 2ATP R2-COSCoA Aciltransferasa CH2 HO CH CH2 O OH P CH 2 O C CH2 O H O C O Glicerol-3-fosfato Ácido fosfatídico R1 C R2 O P
Fosfatidato fosfatasa El ácido fosfatídico es convertido en un 1,2-diacilglicerol por medio de la enzima fosfatidasa. Esta enzima desfosforila al carbono 3. R1 Fosfatidato fosfatasa CH 2 O C CH2 O H O C CH2 O C O O Ácido fosfatídico 1,2-diacilglicerol O C R2 O P CH2 O H H C R1 C R2 O H2O Pi
Diacilglicerol aciltranferasa El 1,2-diacilglicerol es transformado por medio de la diacilglicerol aciltranferasa en triacilglicerol por transesterificación con una tercera molécula de acil-CoA. Diacilglicerol aciltransferasa CH2 O C CH2 O H H O C R1 O O CH2 O CH O C O 1,2-diacilglicerol Triacilglicerol O C R2 O C R2 CH2 O C R1 R3 2 CoA-SH O R3C-S-CoA
SISTEMA DE LA CARNITINA Ácidos grasos libres + Glicerol Glicerol Glicerol cinasa Glicerol-3-fosfato Glicerol 3-fosfato deshidrogenasa Dihidroxiacetona Fosfato Cadena larga Acil CoA sintetasa Acilgraso CoA Carnitina Carnitinacil transferasa I Acilcarnitina Entran a la mitocondria Carnitinacil transferasa II Acilgraso CoA Cadena corta Entra a la mitocondria Los ácidos grasos de cadena corta Pasan directamente al sistema porta Y entran a las células en forma de ácidos grasos Acil CoA Sintetasa Acilgraso CoA ATP ATP CoASH CoASH CoASH Carnitina CoASH GG L L β OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
R C 2 O-O R C 2 O-O R C 2 O-O + 3 H+ Acidos grasos
O R CHCH2 2 CH S – CoA 2 C Acil CoA
O C R CH3 S – CoA + CH N CH C COO- 3 2 CH 2 CH3 OH Acil-CoA + Carnitina
CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol-3-fosfato
CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
Ver Vía Definición: Consiste en la degradación de un ácido graso con n átomos de carbono hasta un número n / 2 moléculas de acetil CoA. El corte sucede en el carbono No. 3 o beta. Función: Fuente energética. Siendo la principal en el músculo cardíaco y muy importante durante actividad prolongada de músculo esquelético y en el ayuno. Localización tisular: Todas las células, excepto el eritrocito y el sistema nervioso. Zona celular: Mitocondria. Descripción de la vía: Los ácidos grasos citosólicos requieren activarse al unirse con la CoA por medio de la acilCoA sintetasa. Los ácidos grasos activados de cadena intermedia y larga necesitan transportarse al interior de la mitocondria por medio de la carnitina aciltransferasa I y II. -Una vez que el ácido graso se encuentra en el interior de la mitocondria va a sufrir una serie de cuatro reacciones secuenciales que culminan en la remoción de una molécula de acetil CoA y un acil Co A con 2 carbonos menos por vuelta. Las reacciones son las siguientes: -Oxidación con FAD por medio de la AcilCoA deshidrogenasa. -Hidratación de la enoil CoA por medio de la Enoil CoA hidratasa. -Oxidación de la β hidroxiacil CoA con NAD+ por medio de la β hidroxiacil CoA deshidrogenasa. -Ruptura tiolítica del β cetoacil CoA por medio de tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas las reacciones de la ruta metabólica son irreversibles. Regulación de la vía: Sucede a nivel de la entrada de ácidos grasos. ( la malonil CoA inhibe a la carnitina-acil-transferasa). La beta-oxidación se regula por el aporte de NAD+ y FAD, ya que, estas coenzimas se requieren también en el ciclo de Krebs y ambas vías están activas simultáneamente.
β-Oxidación Acilgraso CoA 3-Hidroxiacil-CoA Acetil-CoA 3-Cetoacil-CoA Acil-CoA con dos átomos de carbono menos FADH2 H2O FAD NADH+H NAD+ CoASH Acil-CoA deshidrogenasa Enoil-CoA Hidratasa 3-Hidroxiacetil-CoA deshidrogenasa Tiolasa Trans -2- enoil CoA 1 2 3 4 C C S OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
R CH2 CH2 CH2 S - CoA Acil CoA O C
H O CH C 2 S - CoA Trans -2- enoil CoA R H C C
HO H CH2 R C C H H O C 3-Hidroxiacil-CoA S - CoA
O CH2 R C O CH2 C 3-Cetoacil-CoA S - CoA
O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
O R CH2 C S - CoA Acil-CoA con 2 átomos menos de carbono
Acil-CoA deshidrogenasa Consiste en la oxidación de una molécula de acil-CoA de cadena larga a trans- Δ2- enoil-CoA por medio de la acil-CoA deshidrogenasa dependiente del FAD, produciendo además FADH2. Acil-CoA CH2 CH2 CH2 R S - CoA deshidrogenasa H O CH C 2 S - CoA Trans-Δ2-enoil-CoA Acil-CoA O C R H C C FAD+ FADH2
Enoil-CoA hidratasa Consiste en la hidratación del doble enlace de la trans-Δ2-enoil-CoA para producir 3- hidroxiacil-CoA por medio de la enoil-CoA hidratasa utilizando una molécula de agua. Enoil-CoA hidratasa H O CH C 2 S - CoA HO H O 1,2-diacilglicerol 3-hidroxiacil-CoA R H C C H2O CHR 2 C C H H C S - CoA
3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa 3-hidroxiacil-CoA es oxidada para producir 3-cetoacil-CoA por medio de la 3-hidroxiacil deshidrogenasa dependiente del NAD+, produciendo NADH+H+. CH C 2 S - CoA CH2 R C 3-hidroxiacil deshidrogenasa H O O 3-Hidroxiacil-CoA 3-Cetoacil-CoA R H C C O CH2 C S - CoA NAD+ NADH+H
Tiolasa 3-hidroxiacil-CoA es oxidada para producir 3-cetoacil-CoA por medio de la 3-hidroxiacil deshidrogenasa dependiente del NAD+, produciendo NADH+H+. Tiolasa O O 3-Cetoacil-CoA O Acil-CoA 2 átomos de carbono menos CH2 R C CH2 C S - CoA C CH2 R S - CoA CoA-SH Acetil-CoA
Ver Vía Definición: Serie de 5 reacciones ( 4 enzimáticas y 1 espontánea) que forman acetoacetato, 3 hidroxibutirato y acetona a partir de la acetil-CoA que proviene principalmente de la beta oxidación. *Sucede durante situaciones adversas como es la inanición, el ejercicio intenso y prolongado y en la diabetes mal controlada. **El uso de cuerpos cetónicos como combustible ahorra glucosa y conserva las proteínas musculares. Localización tisular: Hígado Zona celular: Mitocondria Descripción de la vía La acetoacetil CoA tiolasa cataliza la condensación de 2 moléculas de acetil coA para forar acetoacetil CoA + CoA. La hidroximetil glutaril CoA(HMG-CoA) sintetasa cataliza la adición de una tercer molécula de acetil CoA dando como producto a la HMGCoA + CoA. La HMGCoA liasa que elimina acetil CoA para formar el acetoacetato. La 3-hidroxibutirato deshidrogenasa que reduce al acetoacetato para formar 3 hidroxibutirato., utilizando como coenzima al NADH + H+ *el acetoacetato también puede decarboxilarse espontáneamente para formar acetona. Reacciones irreversibles: Todas Regulación de la vía: Sucede en la reacción catalizada por la 3 HMG CoA sintetasa.
Cetogénesis C β Acetil CoA Acetil CoA + Tiolasa Acetoacetil CoA HMG- CoA sintetasa HMG- CoA liasa 3-Hidroxi-3- metilglutaril-CoA CoASH Acetoacetil-CoA desacilasa H2O CoASH + Acetil CoA H2O CoASH Acetoacetato Acetil CoA Acetona H CO2 NADH+H NAD+ 3-hidroxibutirato 3- Hidroxibutirato deshidrogenasa 1 2a 2b1 2b2 3b Espontáneo 3a β OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
C CH2 COO-O Acetoacetato H3C
O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA
O CH3 C H3C Acetona
OH C H CH2 CH3 -OOC 3-hidroxibutirato
Tiolasa Esta vía inicia con la adición de los moléculas de Acetil-CoA para producir Acetoacetil- CoA con la consecuente salida de CoASH. Tiolasa O C S - CoA Acetoacetil-CoA O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA Acetil-CoA CH2 C O H3C CoA-SH
Acetoacetil-CoA Desacilasa Es una de los dos caminos por el que la acetoacetil-CoA se transforma en acetoacetato. Consiste en la desacilación e hidrólisis del acetoacetil-CoA para producir acetoacetato con la entrada de una molécula de agua y sale CoA-SH por medio de la acetoacetil-CoA desacilasa Desacilasa O O C S - CoA CH2 C COOC - Acetoacetil-CoA Acetoacetato H3C CoA-SH H2O CH2 O H3C
HMG-CoA Sintetasa Es otro de los dos caminos por el cual el acetoacetil se transforma en acetoacetato. Consiste en la condensación de una molécula de acetoacetil-CoA con una de acetil- CoA para formar 3-Hidroxi-3-metil-glutaril-CoA por medio de la enxima HMG-CoA sintetasa (3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA sintetasa) con la consecuente entrada de una molécula de H2O y la salida CoASH. C S - CoA HMG-CoA Sintetasa O Acetoacetil-CoA O C S - CoA 3-Hidroxi-metil-glutaril-CoA CH2 C O H3C H2O CoA-SH + O CH3 C S - CoA Acetil-CoA CH2 C OH CH2 CH3 -OOC
HMG-CoA Liasa Consiste en la separación de la molécula de acetil-CoA del HMG-CoA, por medio de la HMG-CoA liasa para formar acetoacetato. El acetil-CoA, fue el que se le adicíonó en la primera reacción de este camino. Acetil-CoA HMG-CoA liasa O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC O CH2 COOC - H3C 3-Hidroxi-metil-glutaril-CoA Acetoacetato
3-hidroxibutirato deshidrogenasa Es la última reacción de esta vía, consiste en la transformación del acetoacetato en β- hidroxibutirato por la enzima 3-hidroxibutirato deshidrogenasa y un donador de hidrógenos, como el NADH+H+ NADH+H NAD+ OH -OOC H3C C H 3-hidroxibutirato deshidrogenasa O CH2 COOC - CH2 CH3 Acetoacetato 3-hidroxibutirato
No enzimático. Espontánea. Este es otra reacción que puede sufrir el acetoacetato al final de la vía, consiste en la transformación del acetoacetato en acetona sin la participación de una enzima, pero si requiere de H+ y sale CO2. O H+ CO2 -OOC CH3 C No enzimático Espontánea OH C H CH2 CH3 H3C 3-hidroxibutirato Acetona
Definición: Proceso mediante el cual los cuerpos cetónicos son transformados a acetil CoA con la finalidad de proveer de energía al organismo en situaciones de escasez de glucosa. Localización tisular: Músculo y cerebro. Zona celular: Mitocondria Descripción de la vía: Es una serie de 3 reacciones que comienzan con la oxidación del 3-beta hidroxibutirato por la 3-hidroxibutirato deshidrogenasa en presencia de NAD+ dando como producto el acetoacetato, el cual es activado por CoA mediante la 3-cetoacil-CoA transferasa para obtener acetoacetil CoA y finalmente la formación de 2 moléculas de acetil CoA mediante la tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas Regulación de la vía: La enzima clave es la 3 cetoacil-CoA-transferasa (tioforasa) la cual, no existe en el hígado y por lo mismo el hígado no utiliza a los cuerpos cetónicos como fuente energética. Ver Vía
Degradación de Cuerpos Cetónicos 3-hidroxibutirato NAD+ NADH+H β-Hidroxibutirato deshidrogenasa Acetoacetato Succinato Succinil-CoA 3-Cetoacil-CoA tranferasa Acetoacetil-CoA Tiolasa CoA 2 Acetil CoA 1 2 3 OTRA VÍA
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OH C H CH2 CH3 -OOC 3-hidroxibutirato
C CH2 COO-O Acetoacetato H3C
O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
2 Acetil- CoA O CH3 C O S - CoA + CH3 C S - CoA
3-hidroxibutirato deshidrogenasa Esta es la primera reacción de esta vía. Consiste en la regeneración del acetoacetato a partir de 3-hidroxibutirato. Es la reacción inversa de la última etapa en la síntesis de cuerpo cetónicos. En esta participa la misma enzima, 3-hidroxibutirato deshidrogenasa, con la participación de NAD+ y obteniendo NADH+H+. O NAD+ NADH+H -OOC CH2 COOC - 3-Hidroxibutirato deshidrogenasa OH C H CH2 CH3 H3C 3-hidroxibutirato Acetoacetato
3-Cetoacetil-CoA transferasa Consiste en la producción del acetoacetato por medio de la CoA-transferasa, con una molécula de succinil-CoA para producir Acetoacetil-CoA y succinato. 3-Cetoacetil-CoA transferasa O C CH2 COO- O C S - CoA Acetoacetato Acetoacetil-CoA H3C Succinil-CoA Succinato CH2 C O H3C
Tiolasa Última etapa en la degradación de cuerpo cetónicos, consiste en la formación de 2 moléculas de acetil-CoA a partir del acetoacetil-CoA por medio de la tiolasa, necesitando una CoA para obtener las dos moléculas de acetil-CoA. Tiolasa O O C S - CoA CH2 C O O Acetoacetil-CoA 2 Acetil-CoA H3C + CH3 C S - CoA CoA-SH CH3 C S - CoA
Definición: Es la formación de colesterol a partir de los carbonos de 30 moléculas de la acetil CoA Localización tisular:: Se sintetiza en todas las células del organismo aunque los órganos principales son el Hígado , intestino, glándula suprarrenal, gónadas y placenta. Zona celular: Citosol y retículo endoplásmico liso. Descripción de la vía:: Se divide en 4 estadios: Síntesis de hidroximetilglutarilCoA (HMGCoA). participan 2 enzimas y 3 moléculas de acetil CoA: tiolasa: cataliza la reacción de condensación de 2 moléculas de acetil CoA + CoA., para producir acetoacetilCoA. HMGCoA sintetasa: cataliza la adición de una molécula de acetil CoA al acetoacetil CoA para formar 3 HMG CoA + CoA. Síntesis de mevalonato: participa solo 1 enzima y 2 NADPH + 2H+ la HMGCoA reductasa: cataliza la reacción de doble reducción del 3HMGCoA utilizando como coenzima a 2 NADPH para formar mevalonato + CoA +2NADP
Ver Vía Formación de unidades isoprenoides: requiere de la participación de 3 enzimas y 3 ATP. Mevalonatocinasa: cataliza la fosforilación del carbono 5 del mevalónato produciendo 5,fosfomevalonato + ADP. Fosfomevalonatocinasa: cataliza la formación de 5 pirofosfomevalonato + ADP 5 pirofosfomevalonatocinasa o decarboxilasa: la cual cataliza la formación de isopentinil pirofosfato en presencia de ATP + CO2 + ADP+Pi. Síntesis de colesterol: se requieren aproximadamente 30 enzimas. Se suman unidades de isoprenoides para formar sucesivamente compuestos de 10 carbonos (geranilo pirofosfato), de 15 carbonos (farnesil pirofosfato) y finalmente de 30 carbonos (escualeno). Posteriormente se forma una estructura cíclica de ciclopentanoperhidrofenantreno denominada lanosterol (30C, dobles enlace entre C-24 y C-25 y en C-8 y C-9). La formación de colesterol requiere la pérdida de 3 carbonos y el cambio del doble enlace de C-8 y C-9 al C-5 y C-6 y por último la reducción con NADPH de la doble ligadura del C-24 y C-25 . Reacciones irreversibles: Exceptuando la isomerasa de isopentinilpirofosfato, la mayoría de las reacciones son irreversibles. Regulación de la vía: Se regula a nivel de la reacción catalizada por la HMGCoA reductasa, el colesterol inhibe a la enzima y la transcripción de su gen.
Colesterol Acetil CoA + Acetil CoA CoASH Tiolasa Acetil CoA + Acetoacetil-CoA CoASH HMG-CoA sintasa 3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA Mevalonato 2NADPH+2H NADP+ HMG-CoA reductasa CoASH ATP ADP Mevalonatocinasa 5-Fosfomevalonato ATP ADP Fosfomevalonatocinasa 5-Pirofosfomevalonato ATP H2O ADP HCO3 - Pirofosfomevalonatocinasa Pirofosfato de isopentenilo 1 2 3 4 5 6
Pirofosfato de isopentenilo isomerasa Pirofosfato de dimetilalilo PPi H Pirofosfato de geranilo Pirofosfato de farnesilo Pirofosfato de isopentenilo + Pirofosfato de farnesilo + Penil transferasa H + PPi Penil transferasa H + PPi Escualeno sintasa Pirofosfato de farnesilo PPi NADPH+H NADP+ Ecualeno NADPH+H NADP+ O2 H2O 2,3-Epoxiescualeno Escualeno sintasa Escualeno epoxidasa Protosterol 2,3-Epoxiescualeno, lanosterol ciclasa H+ Lanosterol 7 8 9 10 11 12
Desmetilación Varias etapas Zimosterol Desplazamiento del Varias etapas Desmoterol doble enlace Colesterol NADPH+H NADP+ Reductasa 13 OTRA VÍA
VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA
-OOC CHC C OH 2 Mevalonato H H CH3 CH2 OH
CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P OH 5-Fosfomevalonato
CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P P OH 5-Pirofosfomevalonato
C H3C H3C CH2 CH2 O P P Pirofosfato de Isopentenilo
C H3C H3C C CHO 2 P P H Pirofosfato de dimetilalilo
H3C CH2 C C CHO 2 P P H H3 C H3C H CH2 C C Pirofosfato de geranilo
C H3C H3C CH2 CH2 O P P Pirofosfato de Isopentenilo
H3C CH2 C H3C C CH2 P Pirofosfato de farnesilo O H CH2 P C H3C H3C H CH2 C C CH2 H C
CH3 CH2 C CH3 CH C 2 Pirofosfato de farnesilo O H CH2 P C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C H P
CH2 H C CH2 Pirofosfato de farnesilo C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C H3C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C
C Escualeno C30 C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3
C 2,3-Expoxiescualeno C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 O
Protosterol C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C H3C CH3 C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO
Lanosterol C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
Zimosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
Desmosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
Colesterol C30 C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
Tiolasa Consiste en la condensación o adicción de 2 acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA por medio de la tiolasa, y con la consecuente salida de un CoA-SH. CoA-SH Tiolasa O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA O O C S - CoA CH2 C H3C Acetil-CoA Acetoacetil-CoA
HMG-CoA sintasa Consiste en la adición de una molécula de acetil-CoA al acetoacetil-CoA para formar 3- hidroxi-3-metilglutaril-CoA por medio de la enzima HMG-CoA sintasa, con la consecuente salida de CoA-SH. CoA-SH HMG-CoA sintasa O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA CH2 C Acetoacetil-CoA HMG-CoA O C S - CoA OH CH2 CH3 -OOC
HMG-CoA reductasa Cataliza la formación de doble reducción del 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA para formar mevalonato por la enzima HMG-CoA reductasa, necesitando como coenzima 2NADPH+2H+ para reducir y con la consecuente salida de 2NADP+ y CoA-SH. HMG-CoA reductasa CoA-SH O C S - CoA CH2 C OH -OOC CH2 OH HMG-CoA Mevalonato CH2 CH3 H -OOC C C H CH3 CH2 OH NADPH+2H+ NADP+
Mevalonato cinasa Cataliza la fosforilación del mevalonato en el carbono 5 para producir 5- fosfomevalonato por medio de la mevalonato cinasa con la participación del ATP, y la consecuente salida de ADP. ATP ADP Mevalonato cinasa H CH3 -OOC CHC C OH 2 H CH2 OH CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P OH Mevalonato 5-Fosfomevalonato
Fosfomevalonato cinasa Cataliza la formación de 5-Pirofosfomevalonato cinasa a partir de 5-fosfomevalonato por la enzima fosfomevalonato cinasa dependiente del ATP obteniendo ADP. ATP ADP CH3 -OOC CH2 CH2 O P C -OOC CH2 CH2 O P P Fosfomevalonato cinasa CH3 C CH2 OH CH2 OH 5-Fosfomevalonato 5-Pirofosfomevalonato
Pirofosfomevalonato cinasa o decarboxilasa Cataliza la formación de pirofosfato de isopentenilo a partir de 5 pirofosfomevalonato por acción de la enzima pirofosfomevalonato cinasa o decarboxilasa introduciendo una molécula de HO y ATP para obtener HCO- y ADP+Pi. 23 HCO3 ATP ADP+Pi H3C H2O -OOC CH2 CH2 O P P C Pirofosfomevalonato Cinasa o decarboxilasa CH3 C CH2 OH H3C CH2 CH2 O P P 5-Pirofosfomevalonato Pirofosfato de isopentenilo
Pirofosfato de isopentenilo isomerasa Consiste en la conversión del isopentenilo al pirofosfato de dimetilalilo por medio de una reacción concertada de protonación y desprotonación. Pirofosfato de isopentenilo isomerasa C H3C CH2 P P 5-Pirofosfomevalonato Pirofosfato de dimetilalilo H3C H3C CH2 CH2 O P P C H3C C O H
Preniltransferasa Esta reacción consiste en la producción de pirofosfato de geranilo a partir de pirofosfato de dimetilalilo, por medio de la preniltranferasa, eliminando H+ y PPi. CHO P P 2 H Preniltransferasa H3C C P P Pirofosfato de geranilo C H3C H3C C Pirofosfato de dimetilalilo CH2 C O H CH2 CH2 PPi C C H+ H3C H3C H
Preniltransferasa Esta reacción consiste con la unión del pirofosfato de dimetilalilo y pirofosfato de isopentenilo para formar un nuevo enlace, entre el C-1 de la 1era molécula y C-4 de la segunda, dando pirofosfato de farnesilo con la salida de H+ y PPi. Actúa la misma enzima que la reacción anterior, la preniltranferasa. H3C C P P Pirofosfato de geranilo Preniltransferasa H3C + C H3C Pirofosfato de isopentenilo H3C H Pirofosfato de farnesilo CH2 C O H CH2 CH2 C C H3C H3C H H+ PPi CH2 CH2 O P P H3C CH2 C O H CH2 P C CH2 C C H3C H3C H CH2 C C CH2 P
Escualeno sintasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. C CHPirofosfato de farnesilo 2 P Escualeno sintasa H3C CH C 2 H3C Pirofosfato de farnesilo Pirofosfato de farnesilo PPi H3C + CH2 C O H CH2 P C CH2 C C H3C H3C H CH2 H C CH3 CH2 C O H CH2 P C CH2 C C CH3 CH3 H CH3 CH2 C H P CH2 H C CH2 C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C H+
Escualeno sintasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. H3C Escualeno sintasa Pirofosfato de farnesilo H PPi Escualeno NADPH+H NADP+ CH2 C CH2 C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 C CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 C C C
Escualeno epoxidasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. Escualeno C Escualeno epoxidasa CH3 2,3-Epoxiescualeno C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 C C C NADPH+H O2 NADP+ H2O C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 C CH3 C C C H3C C C C CH3 C C C O
Reductasa El colesterol se convierte en colesterol al reducirse el doble enlace en el C-24 por una reductasa dependiente de NADPH+H+. Colesterol Desmosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C Reductasa C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C NADPH+H NADP+
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  • 1. MENÚ Acetil-CoA Citrato cis-Aconitato Isocitrato Oxaloacetato Succinato α-Cetoglutarato Succinil -CoA Malato Fumarato Ciclo del Ácido Cítrico Piruvat o, ácidos grasos, aminoác idos del Succinato citosol Aminoácidos O2 COMPLEJO V ADP + Pi ATP NADH H+ H+ H+ H+ Fumarato DIGESTIÓN Polisacáridos no digeridos Maltosa + oligosacáridos Acil-CoA con dos átomos de 3-Cetoacil-CoA carbono menos FAD Acetil-CoA Trans -2- enoil CoA 2 3-Hidroxiacil-CoA Carbamoilfosfa to sintetasa Entra a mitocondria H 2 O -+NH3 2 ATP+HCO3 Carbamoil fosfato Citrulina Entra al citosol Citrulina Arginino Ornitin a transca rbamoil asa Arginina succinato Ornitina Ornitina ATP AMP + Pi Pi Aspartato UREA Fumarato Argi nino-sicin asa Argi nasa METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS (Polisacáridos = almidón y glucógeno) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Maltosa + polisacáridos cortos Amilasa pancréatica Polisacáridos La amilasa continúa hasta que se desactiva por pH ácido Entra al enterocit o por un traslocad or GLUT5 junto con Na+ Maltosa Glucosa + glucosa Sacarosa Glucosa + fructosa Lactosa Glucosa + galactosa Después sale a través de SGLT1 sacando 3Na+ y metiendo 2K+ con uso de ATP Entra al enterocito por difusión facilitada Pasan al sistemaporta por difusión facilitada Pasan al sistema a través de GLUT4 Circulación HÍGADO sistemática Tejido ABSORCIÓN Fructosa y galactosa entran por difusión facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina Vías- galactosa y fructosa ENTRAN AL CITOSOL Glucólisis TRANSPORTE DIGESTIÓN Tripéptidos + dipéptidosDipepti Aminoácidos libres HÍGADO No sucede nada Metabolismo de Proteínas Proteínas Llegan a la boca Pepsina renina Pasan al estómago Proteínas Polipéptidos cortos Tripsina Intestino delgado Polipéptidos Tripéptidos + dipéptidos Quimotripsina Dipéptidos Carbox Aminoácidos libres ipeptid asa Aminop eptida sa dasa Peptid asa Se absorben en el enterocito por transporte activo y difusión facilitada Pasan a la circulación, vía porta Circulac ión sistémic a Célula Aminoác idos de la dieta TRANSPORTE POZA DE AMINOÁCIDOS GLUCÓLISIS GLUCOSA Hexoc inasa ADP Glucosa-6- fosfato Fructosa-6- fosfato Glucosa-6-fosfato isomerasa ADP Fosfofructocinasa Fructosa-1,6- bisfosfato Dihidroxia cetona fosfato NAD+ Gliceraldehído-3- fosfato 1,3- bisfosfoglicerato Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa Pi 3-Fosfoglicerato 2- fosfo-D-glicerato Fosfoglicerato mutasa Fosfoenolpi ruvato 2 PIRUVATO Piruvato cinasa NADH+H ATP ATP ATP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aldolasa 10 ADP ATP ADP METABOLISMO DE LIPIDOS Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Triagliceroles cortos Lipasa gástrica Triagliceroles Glóbulo de grasa Grasa emulsificada Fase física Triaglicerol Lipasa pancreática 2 ácidos grasos + 2 monoacil glicerol Colesterol esterificado Lipasa pancreática Entran al enterocito En el Retículo Endoplasmático Rugoso HSCoA Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Acil-CoA Colesterol libre Colesterol esterificado ApoB48 QUILOMICRONES DIGESTIÓN HSCoA 1Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Pi ABSORCIÓN BIBLIOGRAFÍA
  • 2. METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO METABOLISMO DE GLUCÓGENO METABOLISMO DE LÍPIDOS Volver a página principal VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO METABOLISMO DE PROTEÍNAS
  • 3. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Metabolismo de Carbohidratos Glucólisis Ciclo de Krebs Complejo Piruvato Deshidrogenasa Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa Volver a Menú Ciclo de Cori Gluconeogénesis
  • 4. Digestión de carbohidratos: -Inicia en la boca ( amilasa salival) -Intestino delgado (alfa dextrinasa limitante, alfa amilasa pancreática, gama amilasa pancreática, lactasa, sacarasa, maltasa e isomaltasa). -Objetivo: obtener monómeros para su absorción. -Transportador de glucosa dependiente de sodio. -Transportadores de glucosa (GLUT1, GLUT2, GLUT5). Ver Vía
  • 5. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS (Polisacáridos = almidón y glucógeno) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Maltosa + polisacáridos cortos Amilasa pancréatica Polisacáridos La amilasa continúa hasta que se desactiva por pH ácido DIGESTIÓN Entra al enterocito por un traslocador GLUT5 junto con Na+ Amilasa salival Polisacáridos no digeridos Maltosa + oligosacáridos Maltosa Maltasa Glucosa + glucosa Sacarosa Sacarasa Glucosa + fructosa Lactosa Lactasa Glucosa + galactosa Después sale a través de SGLT1 sacando 3Na+ y metiendo 2K+ con uso de ATP Entra al enterocito por difusión facilitada Pasan al sistemaporta por difusión facilitada Pasan al sistema a través de GLUT4 Circulación HÍGADO sistemática Tejido ABSORCIÓN Fructosa y galactosa entran por difusión facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina Vías- galactosa y fructosa ENTRAN AL CITOSOL Glucólisis TRANSPORTE GG OTRA VÍA
  • 6. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 7. Ver Vía Definición: Serie de 10 a 11 reacciones que inicia con glucosa y termina en piruvato en condiciones aeróbicas y en lactato en condiciones anaeróbicas. Localización tisular. En todas las células del organismo. Zona celular: Citosol Estadios de la glucólisis: De consumo y ganancia de energía ó de preparación y lisis respectivamente. Regulación: -Fosfofructocinasa 1 (principal enzima regulatoria) se inhibe por ATP, citrato, y se estimula por AMP y aumento de la fructosa 1,6 difosfato. -Regulación por la hexocinasa. -Regulación hormonal de la glucólisis: papel de la insulina y el glucagón. descripción de la vía metabólica. -Enfatizar en que reacciones se consume ATP, sitio en que la hexosa se divide en 2 triosas fosforiladas, sitio de generación de NADH+ H, sitios de fosforilación a nivel de sustrato (1,3 DPG y fosfoenolpiruvato ) y las enzimas que catalizan ésta aumento de la fructosa 1,6 difosfato s reacciones ( fosfoglicerato cinasa y piruvato cinasa), reacciones reversibles e irreversibles. -Delta G de las reacciones irreversibles en condiciones estándar y en la célula. -Lanzadera de glicerol 3 fosfato y lanzadera de malato (en condiciones aerobias) -Reoxidación del NADH en condiciones anaeróbicas (ácido láctico). Rendimiento energético: se consumen 2 ATP y produce 4 moles de ATP, y 2 moles de NADH en glucólisis aerobia. Produce 4 moles de ATP en glucólisis anaerobia. - 2 moles de ATP consumidos.
  • 8. GLUCÓLISIS GLUCOSA Hexocinasa ADP Glucosa-6-fosfato Glucosa-6-fosfato isomerasa Fructosa-6-fosfato ADP Fosfofructocinasa Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona fosfato Gliceraldehído-3- Triosa fosfato fosfato isomerasa Gliceraldehído-3-fosfato NAD+ 1,3-bisfosfoglicerato deshidrogenasa Fosfoglicerato cinasa Pi 3-Fosfoglicerato Fosfoglicerato mutasa 2- fosfo-D-glicerato H2O Fosfoenolpiruvato C 2 PIRUVATO ADP Enolasa Piruvato cinasa NADH+H ATP ATP ATP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Aldolasa 10 ADP ATP P G S Co L OTRA VÍA G F
  • 9. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 10. Glucosa OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
  • 11. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 12. HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
  • 13. CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato
  • 14. O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
  • 15. CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
  • 16. O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato
  • 17. COO-H C OH CH2 O P 3-Fosfoglicerato
  • 18. COO-C O P OH H CH2 2-Fosfoglicerato
  • 19. COO-C CH2 O P Fosfoenolpiruvato
  • 20. COO-C CH3 O Piruvato
  • 21. Hexocinasa Primera inversión de ATP En esta primera reacción de la glucólisis, la glucosa es fosforilada dependiente del ATP, catalizada por la enzima hexocinasa. Consiste en la transferencia de un grupo fosforilo del ATP a la glucosa para formar glucosa-6-fosfato. Hexocinasa OH OH OH Glucosa Glucosa-6-fosfato HO CH2OH O H H H H H ATP ADP OH OH OH HO CH2O O H H H H H P
  • 22. Glucosa-6-fosfato isomerasa Esta reacción consiste en la conversión de glucosa -6-fosfato a D-fructo-furanosa-6- fosfato. La isomerización transforma de una piranosa (5-C) a una furanosa (4-C). En esta reacción se forma el intermediario cis-1,2-enediol entre la conversión de glucosa- 6-fosfato a fructosa -6- fosfato. Glucosa-6-fosfato isomerasa H OH O H OH CH2O H OH H HO H P CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato
  • 23. Fosfofructocinasa La fructosa-6-fosfato es fosforilada para producir fructosa-1,6-bisfosfato. La reacción enzimática de la fosfofructocinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfato de ATP, fosforilando al compuesto fructosa-6-fosfato para dar fructosa-1,6-fosfato. ATP ADP Fosfofructocinasa CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H CH2O P HO OH OCH2 P H OH O H H Fructosa-6-fosfato Fructosa-1,6-bisfosfato
  • 24. Aldolasa Es la división de fructosa 1,6- bifosfato para formar dos triosas, gliceraldehído-3- fosfato y dihidroxiacetona-3-fosfato. Aldolasa CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato Gliceraldehído-3- fosfato O C H H C OH CH2 O P CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
  • 25. Triosa fosfato isomerasa Cataliza la interconversión de la dihidroxiacetona-3-fosfato a D-gliceraldehído-3- fosfato. Triosa fosfato O C isomerasa Gliceraldehído-3- fosfato CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato CH2 O H H C OH P
  • 26. Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa La reacción catalizada por esta enzima oxida al gliceraldehído-3-fosfato a 1,3- bisfosfoglicerato. El grupo aldehído sufre una oxidación con la formación de un enlace fosfoanhídrido en el carbono1 con la consiguiente reducción de NAD+ a NADH + H y utilización de fosfato inorgánico (Pi), formándose el 1,3-bisfosfoglicerato. Gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa O C CH2 O Gliceraldehído-3- fosfato H H C OH P O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato NAD+ NADH+H Pi
  • 27. Fosfogliceratocinasa La reacción catalizada por la enzima fosfogliceratocinasa hace la transferencia de un grupo fosfato del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP formando ATP y produciendo 3- fosfoglicerato. Fosfogliceratocinasa 3-Fosfoglicerato O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato ADP ATP COO H C OH CH2 O P
  • 28. Fosfoglicerato mutasa Se isomeriza el 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato. El fosfato es llevado del carbono 3 al carbono 2. Fosfoglicerato mutasa COO H C OH CH2 O P COO C O P OH H CH2 3-Fosfoglicerato 2-Fosfoglicerato
  • 29. Enolasa La enolasa cataliza la reacción que convierte al 2-fosfoglicerato en ácido fosfoenol pirúvico, compuesto por un grupo fosfato enólico. Enolasa COO C OH 2-Fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato H CH2 O P COO C CH2 O P H2O
  • 30. Piruvato cinasa Es el último paso de la glucólisis y es la transferencia del grupo fosfato de alta energía del fosfoenolpiruvato al ADP produciendo piruvato; es la segunda fosforilación a nivel de sustrato. ADP ATP Piruvato cinasa COO C CH2 O P COO C CH3 O Fosfoenolpiruvato Piruvato
  • 31. Ver Vía Definición: El complejo de la piruvato deshidrogenasa cataliza la decarboxilación oxidativa irreversible del piruvato para formar acetil CoA. Localización Tisular: Todas las células (excepto eritrocitos). Zona celular: Mitocondria ( cara interna de la membrana interna mitocondrial). Regulación: Por 2 mecanismos: control alostérico (inhibición de E3 por NADH e inhibición de E2 por acetil CoA). Control por fosforilación reversible: PDH fosforilada es inactiva y defosforilada es activa. PDH cinasa fosforila la enzima y PDH fosfatasa defosforila la enzima. Descripción de la vía: 3 enzimas : E1 (piruvato decarboxilasa), E2 (dihidrolipoil transacetilasa) y E3 ( dihidrolipoildeshidrogenasa). 5 coenzimas: pirofosfato de tiamina (PPT), lipoamida, CoA, FAD y NAD+. 5 reacciones químicas. La acetil CoA proviene de la degradación de glucosa, triacilgliceroles y amino ácidos y sirve de esqueleto carbonado para la cetogénesis, síntesis de ácidos grasos, síntesis de esteroides y degradación en el ciclo de Krebs. Rendimiento energético: Se produce 1 mol de NADH por mol de piruvato oxidado a acetil CoA.
  • 32. Complejo Piruvato Deshidrogenasa PIRUVATO Piruvato deshidrogenasa Hidroxietilpirofosfato de tiamina E1 Dihidrolipoil-transacetilasa Acetil-CoA + Dihidrolipoamida-E2 E3 Reducida Dihidrolipoil-deshidrogenasa NADH FADH GG K β C OTRA VÍA
  • 33. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 34. Ver Vía Definición: Serie cíclica de 8 reacciones compuesta de 7 enzimas y 1 complejo multienzimático (alfa cetoglutarato deshidrogenasa). Tiene reacciones catabólicas y anabólicas o sitios de entrada y de salida (anfibólico). Su objetivo principal es realizar oxidación de diversos compuestos hasta CO2, H2O, GTP y equivalentes reductores como NADH, FADH2. Sus funciones son: -Oxidación de la acetil CoA. -Vía final común para aminoácidos, ácidos grasos de cadena impar. -Proporciona esqueletos carbonados para la síntesis de algunos aminoácidos, acetil Co A, gluconeogénesis, síntesis de porfirinas. Localización tisular: Todas las células, excepto eritrocito. Zona celular: Mitocondria (matriz). Regulación: Alostérica y control respiratorio. Descripción de ciclo: Enfatizar cuales son las reacciones irreversibles, enzimas alostéricas y factores que las regulan, sitios donde se produce NADH, FADH2 y GTP, sitios donde sale CO2, precursores de otros compuestos. Rendimiento energético: Se producen lo equivalente A 12 ATPs por mol de acetil CoA oxidada.
  • 35. CICLO DE KREBS Acetil-CoA CoA-SH Citrato H2O cis-Aconitato Isocitrato Oxaloacetato G C Sale de la mitocondria NADH+H Fumarato Succinato α-Cetoglutarato Succinil -CoA Malato CO2 CoA-SH CO2 CoA-SH 8 Deshidrogenación FADH2 NADH+H NADH+H 1 Condensación Deshidratación Hidratación 2a 3 Descarboxilació n oxidativa 4 Descarboxilació 5 n oxidativa Fosforilación a nivel de sustrato 7 Hidratación 6 Deshidrogenación 2 Isomerización 2b NAD+ H2O H2O A C1 C1 C2 P OTRA VÍA
  • 36. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 37. O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
  • 38. COO-CH 2 C COO-CH 2 COO-HO Citrato
  • 39. COO-CH 2 C CH COO-COO- Cis-Aconitato
  • 40. COO- H C COO-COO-CH CH Isocitrato HO 2
  • 41. COO-COO- CH2 CH2 C O α- Cetoglutarato
  • 42. COO- CH2 CH2 C O S - CoA Succinil- CoA
  • 43. COO-COO- CH2 CH2 Succinato
  • 44. COO-COO- CH HC Fumarato
  • 45. COO-COO- HO C H CH2 Malato
  • 46. COO-COO- C CH 2 O Oxaloacetato
  • 47. Condensación Esta reacción consiste en la condensación o adición de un acetilo mas Oxaloacetato, molécula de 4 carbonos, por medio de la enzima Citrato sintasa. Acetil-CoA CoA-SH Citrato Sintasa COO C CH2 COO O Oxaloacetato. COO CH2 C COO CH2 COO HO Citrato
  • 48. Isomerización del citrato La isomerización del citrato es catalizada por la enzima aconitasa, generando el compuesto alcohólico secundario isocitrato. Comprende dos reacciones sucesivamente: deshidratación e hidratación. El citrato se deshidrata, saliendo agua para formar el cis-aconitato; el cis-aconitato, en la hidratación, entra agua para formar isocitrato, en ambas reacciones participa el enzima aconitasa. Aconitasa COO CH2 C COO CH2 COO Citrato cis-Aconitato HO COO CH2 C COO CH COO COO H C COO Isocitrato Aconitasa CH HO COO CH2 H2O H2O
  • 49. Deshidratación Es la primera parte de la fase de isomerización del citrato. El citrato es deshidratado por lo que sale una molécula de agua, formando a cis-aconitato, que este posteriormente se transformará en isocitrato, por la enzima aconitasa. COO CH2 C COO CH2 COO HO Citrato COO CH2 C COO CH COO cis-Aconitato H2O Aconitasa
  • 50. Hidratación Es la segunda parte de la fase de isomerización del citrato. el cis-aconitato ahora es hidratado para formar isocitrato por la acción de la misma enzima aconitasa. COO CH2 C COO CH COO cis-Aconitato H2O COO H C COO Isocitrato Aconitasa CH HO COO CH2
  • 51. Descarboxilación oxidativa La enzima isocitrato deshidrogenasa es la que cataliza la descarboxilación oxidativa del isocitrato a α-Cetoglutarato, con la coenzima NAD+. El isocitrato deshidrogenasa necesita un cofactor, Mg2+ o Mn2+, catalizando la oxidación de un alcohol secundario a una cetona, lo cual se liberan dos átomos de hidrógenos y un par de electrones siendo estos recibidos por la coenzima NAD+ produciéndose el primer NADH. Esto facilita la descarboxilacion del grupo carboxilo β de la cetona, liberando el primer CO2. NAD+ NADH+H CO2 Isocitrato deshidrogenasa COO CH2 CH2 C O COO COO H C COO CH Isocitrato α-Cetoglutarato HO COO CH2
  • 52. Descarboxilación oxidativa El α-Cetoglutarato es oxidado por un complejo enzimático α-Cetoglutarato deshidrogenasa. En este proceso, el α-Cetoglutarato se oxida liberando hidrógenos, que, al entrar la coenzima NAD+, se forma el NADH, el segundo del ciclo. También pierde un átomo de carbono, quedando una molécula de 4 carbonos, transportada por CoA-SH, liberando el segundo CO2, y formando el succinil-CoA. NAD+ CoA-SH Complejo NADH+H CO2 α-Cetoglutarato deshidrogenasa COO CH2 CH2 C O COO COO CH2 CH2 C O S - CoA α-Cetoglutarato Succinil-CoA
  • 53. Fosforilación a nivel de sustrato El succinil-CoA es catalizado por la enzima succinil-CoA sintetasa, para formar succinato. El succinil-CoA es hidrolizado por esta enzima, liberando CoA, quedando como producto la molécula de succinato. Al entrar el GDP y al unirse a un fosfato sale como GTP. GDP + Pi GTP H2O Succinil-CoA sintetasa. CoA-SH COO CH2 CH2 C O S - CoA COO CH2 CH2 COO Succinil-CoA Succinato
  • 54. Deshidrogenación. El succinato es catalizado por la enzima succinato deshidrogenasa, enzima oxidorreductasa que utiliza el FAD+ como coenzima. Es la deshidrogenación dependiente de un FAD+ de dos carbonos saturados a un doble enlace, formando el fumarato. Al ser liberado un par de hidrógenos, el FAD+ lo capta para salir en forma de FADH. FADH2 FAD+ Succinato deshidrogenasa. COO CH2 CH2 COO COO CH H C COO Succinato Fumarato
  • 55. Hidratación. El fumarato es catalizado por la enzima fumarato hidratasa o fumarasa. En esta reacción, es adicionada una molécula de agua al fumarato, formando el malato. H2O Fumarato hidratasa COO CH H C COO COO HO C H CH2 COO Fumarato Malato
  • 56. Deshidrogenación. El ciclo se completa con la deshidrogenación del malato. La enzima malato deshidrogenasa que utiliza la coenzima NAD+, cataliza la reacción del malato al oxaloacetato. El NAD+ oxida al grupo hidroxilo del primer c-alfa, para convertirlo en un grupo carbonilo, liberando dos átomos de hidrógenos, adhiriéndose a la coenzima, saliendo en forma de NADH + H+. NAD+ NADH + H Malato deshidrogenasa COO HO C H CH2 COO COO C CH 2 COO O Malato Oxaloacetato
  • 57. Definición: Proceso de síntesis de ATP al acoplarse la transferencia de electrones a través de los complejos de la cadena respiratoria con salida de protones al espacio intermembranoso para formar un gradiente de protones, que producirá la energía necesaria para la unión de ADP + Pi = ATP. Localización tisular: Todas las células que tienen mitocondria. Zona celular: Membrana mitocondrial interna. Descripción de la vía: -Los electrones de NADH + H + se transfieren por los complejos I, III, IV y ½ oxígeno. -Los electrones de FADH2 se transfieren por los complejos II, III y IV y ½ oxígeno. Composición de los complejos: Complejo I ó NADH deshidrogenasa : contiene FMN y proteínas Fe-S., transfieren los electrones a la CoQ. Se bombean 4 protones hacia el espacio intermembranoso. Complejo II ó succinato ubiquinona reductasa: contiene succinato deshidrogenasa, FAD y proteínas Fe-S. Transfieren sus electrones a la CoQ. Coenzima Q: lanzadera de electrones de los complejos I y II al III. Complejo III ó ubiquinol- citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, citocromo c1 y proteínas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : anzadera de electrones entre el complejo III y IV.
  • 58. Complejo III ó ubiquinol- citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, Ver Vía citocromo c1 y proteínas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : anzadera de electrones entre el complejo III y IV. Complejo IV: ó citocromo c oxidasa: constituida de citocromos a y a3 y 2 átomos de cobre. Cataliza la reducción de 4 electrones de oxígeno a agua. Se bombean 2 protones. Complejo V ó ATP sintasa: se genera ATP a partir de ADP + Pi impulsado por la fuerza protomotriz. Estructura de la ATP sintasa: 2 subunidades, - Fo (canal de protones) - F1 (enzima) 3 subunidades alfa y 3 beta Subunidades delta, gama y epsilon El regreso de los protones a través de Fo a la matriz mitocondrial produce la síntesis de ATP y relaciona la cadena de transporte de electrones a la fosforilación oxidativa (Teoría quimiosmótica de Peter Mitchel). Regulación: Inhibidores: rotenona y amital (-) complejo I Antimicina A (-) complejo III. Cianuro, monóxido de carbono (-) complejo IV Oligomicina y diciclohexilcarbodimida (-) Fo de la ATP sintasa. Desacopladores: aquellos que disocian el transporte de electrones de la fosforilación oxidativa. 2,4 dinitrofenol (disipa gradiente de protones); FCCP (trfluorocarbonilcianurometoxifenilhidrazona).- producen más calor que ATP - Útil en animales que hibernan.(termogenina).
  • 59. Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa Acetil-CoA NADH del citosol NADH+H COMPLEJO IV COMPLEJO I COMPLEJO II COMPLEJO III Ciclo del Ácido Cítrico Piruvato, ácidos grasos, aminoácidos del citosol Aminoácidos NADH+H Fumarato Succinato NAD* FADH2 FAD+ O2 H+ COMPLEJO V ADP + Pi ATP NADH H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+ Coenzima Q Citocromo c H2O OTRA VÍA
  • 60. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 61. Complejo I Enzima: NADH-Ubiquinona reductasa o NADH deshidrogenasa Reacción catalizada: NADH + H+ + UQ NAD+ + UQH2 Se oxida la ubiquinona (UQ) al aceptar un ion hidruro proveniente del NADH que a su vez lo transfiere a su grupo prostético FMN. Este complejo contiene Fe-S, que a través de ellos pasan los electrones de FMN (flavin mononucleotido) a la ubiquinona. Fe-S FMN NADH-Ubiquinona reductasa UQH2 UQ Matriz Espacio intermembranoso H+ H+ NADH+H NAD*
  • 62. Complejo II Enzima: Succinato-Ubiquinona reductasa Este complejo es muy similar al complejo I. La enzima succinato-ubiquinona reductasa cataliza la reducción de la ubiquinona (UQ) a ubiquinol (UQH2). El donador de electrones en el complejo II es el succinato, intermediario del ciclo de Krebs. Aquí se transportan electrones hacia la ubiquinona a partir del FAD y de un grupo ferrosulfurado (Fe-S). Fe-S FAD Succinato-Ubiquinona reductasa UQH2 UQ Matriz Espacio intermembranoso Succinato Fumarato
  • 63. Complejo III Enzima: Ubiquinol – citocromo c reductasa. El ubiquinol, producto de los complejos I y II se oxida a ubiquinona, llegando al complejo III. En este complejo se contientie 2 tipos de citrocromo b1, un grupo ferrosulfurado (Fe-S) y el citocromo c1. El contacto entre los dos acarreadores de electrones (ubiquinona y los citocromos) es realizada gracias a la serie de reacciones llamada ciclo Q. El UQH2 se oxida a UQ y el citocromo c se reduce I II UQH2 Matriz UQH2 COMPLEJOS UQH+ Cit. b562 Cit. b566 UQH+ e-e- Citocromo c Fe-S UQ Citocromo c1 UQ H+ H+ H+ H+ Espacio intermembranoso Ubiquinol – citocromo c reductasa Los electrones se mueven del UQH2 al citocromo c y los protones de la matriz al espacio intermembranoso
  • 64. Complejo IV Enzima: Citocromo c oxidasa. Complejo constituido por citocromo a y a3. Los electrones del citocromo c, del complejo III se tranfieren al Cua y al citocromo a3 de este complejo. El complejo IV pasa los electrones a través de Cun y citocromo a al O2, catalizando la reducción de este por 4 electrones, formando H2O. Matriz Cit. a Cit. a3 4e- O2 + 4H+ Cit. C (Fe2+) H+ H+ Espacio intermembranoso Cit. C (Fe3+) CuA 4e- CuB 4e- 2H2O Succinato-Ubiquinona reductasa
  • 65. Complejo V Complejo F0F1 Enzima: Protón-translocante ATP sintasa. Cataliza la sintesis real de ATP a partir de ADP. Estructura mas compleja de la membrana mitocondrial interna y es la que permite la síntesis de ATP en la mitocondria. Está constituida por dos unidades funcionales F0, liposoluble y F1 hdrosoluble. 1. Translocación de protones por F0 2. Formación catalítica del enlace fosfoanhídrico por F1 3. Acoplamiento de protones con la sintesis de ATP, requiriendo de la interaccion de F1 y F0 ADP + Pi ATP Complejo F0F1 Nudo Tallo β α α β α β Base
  • 66. CICLO DE CORI Interrelación entre el músculo y el tejido hepático. El lactato producido por el músculo estriado atraviesa la membrana plasmática y pasa al torrente circulatorio, de donde es transportado al hígado y captado por las células hepáticas. Este tejido lo oxida a piruvato; posteriormente es carboxilado, formando ácido oxaloacético, el cual continúa su metabolismo por gluconeogénesis, hasta formar glucosa-6-fosfato y posteriormente glucosa que pasa al torrente circulatorio. Glucosa-6-fosfato Piruvato Lactato Glucosa-6-fosfato Piruvato Glucosa-6-fosfato Torrente sanguíneo GG GG OTRA VÍA
  • 67. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 68. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 69. Definición: Es la producción de glucosa a partir de fuentes no hidrocarbonadas, siendo las principales los aminoácidos glucogénicos (alanina principalmente), glicerol (proveniente de la lipólisis y lactato (proveniente de la glucólisis anaerobia): Se activa cuando los almacenes de glucógeno están por agotarse para mantener la glucemia normal, esto es, en inanición temprana (12 horas a 16 días) y en menor proporción durante la inanición tardía (> 16 días) ó durante el ejercicio prolongado. Localización tisular: Los principales son el hígado y la corteza renal Zona celular: El primer paso en la mitocondria, resto de la vía es citosólica. Regulación: Alostérica: la inanición aumenta a la acetil CoA y ésta estimula a la piruvato carboxilasa y la GNG e inhibe a la PDH. -Elevación de alanina y glutamina estimulan GNG -Cortisol alto aumenta disponibilidad de sustrato. -Fructosa 2,6 difosfato (-) a la fructosa 1,6 bifosfatasa Control hormonal: glucagón estimula GNG al (-) piruvato cinasa (de la glucólisis, disminuye concentración de fructosa 2,6 bifosfato y activa la transcriopción del gen de la fosfoenolpiruvatocarboxicinasa (PEPCK) e inhibe la transcripción del gen de la piruvato cinasa)
  • 70. Ver Vía Descripción de la vía. Las enzimas participantes en la GNG son las mismas que las de la glucólisis con excepción de las 3 enzimas que producen reacciones irreversibles en la glucólisis ( piruvato cinasa, fosfofructocinasa 1 y hexocinasa). Estas enzimas tienen que ser sustituidas en la gluconeogénesis por las enzimas piruvato carboxilasa + PEPCK (fosfoenol piruvato), fructosa 1,6 difosfatasa y glucosa 6 fosfatasa respectivamente. -Adicionalmente se requiere de 2 enzimas, 1 que carboxila al piruvato mitocondrial a oxalacetato (OAA) (piruvato carboxilasa) otra que oxide al OAA a malato (malato deshidrogenasa), para que el malato salga de la mitocondria mediante un transportador y ya en el citosol la malato deshidrogenasa reduce el malato a OAA. Principal enzima regulatoria: Es la fructosa 1,6 difosfatasa (regulación reciproca con la fosfofructocinasa 1).
  • 71. GLUCONEOGÉNESIS Glucosa -6- fosfatasa Fosfoenol piruvato Oxaloacetato PIRUVATO Fosfoenol piruvato carboxilasa Piruvato carboxilasa GDP GTP Lactato Otros Alanina aminoácidos ADP CO ATP 2 2-fosfoglicerato H2O 3-fosfoglicerato Enolasa Fosfoglicerat o mutasa ATP ADP 1,3-bisfosfoglicerato GLUCOSA Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona fosfato D-gliceraldehído- Triosa fosfato 3-fosfato isomerasa Pi Fructosa-1,6- bisfosfatasa Glucosa-6-fosfato isomerasa Pi Pi NAD+ NADH+H Gliceraldehído fosfato deshidrogenasa Fosfoglicerato cinasa H2O H2O Aldolasa 1 2 3 4 K OTRA VÍA
  • 72. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 73. COO-C CH3 O Piruvato
  • 74. COO-COO- C CH 2 O Oxaloacetato
  • 75. COO-C CH2 O P Fosfoenolpiruvato
  • 76. COO- C O P OH H CH2 2-Fosfoglicerato
  • 77. COO-H C OH CH2 O P 3-Fosfoglicerato
  • 78. O C O P H C OH CH2 P O 1,3-Bisfosfoglicerato
  • 79. O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
  • 80. CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
  • 81. CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato
  • 82. HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
  • 83. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 84. Glucosa OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
  • 85. Piruvato carboxilasa Actúa en la mitocondria, y cataliza la reacción para convertir piruvato en oxaloacetato;requiere biotina como coenzima para la catálisis. La carboxilación de la biotina, y por tanto, la conversión de piruvato en oxaloacetato sólo es posible si la acetil- CoA, u otro acil-CoA, se encuentra unida a la enzima. ATP ADP CO2 O Piruvato carboxilasa COO C CH3 O COO C CH2 COO Piruvato Oxaloacetato
  • 86. Fosfoenolpiruvato carboxicinasa El oxaloacetato es convertido, en el citosol, en fosfoenolpiruvato, por la PEPCK en una reacción en la cual el GTP sirve como donador de fosfato. En esta reacción el trifosfato de guanosina (GTP) sirve como donador del fosfato. GTP GDP COO CO2 Fosfoenolpiruvato carboxicinasa COO C CH2 COO O C CH2 O P Oxaloacetato Fosfoenolpiruvato
  • 87. Fructosa-1,6-bisfosfatasa Cataliza la generación de fructosa-6-fosfato a partir de fructosa-1,6-bifosfato. Promueve la hidrólisis esencialmente irreversible del fosfato en el C-1. Esta es la 3era reacción diferente a la glucólisis. H2O Pi Fructosa-1,6- bisfosfatasa CH2O P HO OH H OH O OCH2 P H H CH2OH HO OH H OH O OCH2 P H H Fructosa-1,6-fosfato Fructosa-6-fosfato
  • 88. Glucosa-6-fosfatasa Cataliza la desfosforilación de la glucosa-6-fosfato, para producir glucosa libre. Esta enzima Mg+ dependiente se encuentra en el retículo endoplásmico de los hepatocitos. Debido a que esta enzima no se encuentra en músculos y en cerebro, la gluconegénesis no se lleva a cabo en estos tejidos. H2O Pi Glucosa-6-fosfatasa H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato GLUCOSA OH OH OH HO CH2OH O H H H H H
  • 89. METABOLISMO DE GLUCÓGENO INTRODUCCIÓN. Funciones del glucógeno: -Almacén de glucosa. -Mantiene la glucemia durante periodos de ayuno fisiológico y actividad muscular. -La glucosa es fundamental en esta situación sobre todo para el cerebro y células que no tienen mitocondria como los eritrocitos. -Se almacena en hígado (10%de su peso o aprox. 200 g) y en músculo (1-2%de su peso). Los depósitos hepáticos duran 12 -24 horas. Glucogénesis Glucogenólisis Volver a Menú
  • 90. Ver Vía Definición: Es el proceso de síntesis de glucógeno a partir de la glucosa 6 fosfato. Localización tisular: Hígado, músculo principalmente. Zona celular: Citosol Regulación: Control hormonal.(fosforilación reversible): -Glucógeno sintetasa defosforilada es activa y fosforilada es inactiva (papel de insulina, glucagón y adrenalina). Control alostérico: la glucosa 6 fosfato estimula a la glucógeno sintetasa. Descripción de la vía metabólica: Estadio I: formación de UDP-G Estadio II: Elongación Estadio III: formación de ramificaciones Enzimas participantes: Fosfoglucomutasa, UDP-G pirofosforilasa, pirofosfatasa, glucógeno sintetasa y enzima ramificadora (amilo 1-4- 1-6 transglucosilasa). Enzima regulatoria: Glucógeno sintetasa. Rendimiento energético
  • 91. GLUCOGÉNESIS Glucosa-1-fosfato UTP 2Pi PPi UDP-glucosa 1er. Estadio. 2do. Estadio. Elongación de la cadena de glucógeno Glucógeno sintetasa 3er. Estadio. Ramificante UDP-Glucosa-pirofosforilasa α-1,4-glucosídico GLUCÓGENO Enzima ramificadora aminol (1,4 - 1,6) transglucosilasa 1 2 3 Glucosa-6-fosfato Fosfoglucomutasa GG OTRA VÍA
  • 92. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 93. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 94. H O O H OH HOCH2 H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
  • 95. O O CH2 H H H Difosfoglucosa de Uridina O OH OH HO CH2OH O H H H H H P O P O OH O O H O HO OH H N H HN
  • 96. O O H OH CH2OH H OH H H H O H H H OH CH2OH OH H H Enlace 1,4 glucosídico O
  • 97. O O O O HO O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 2 3 5 4 6
  • 98. UDP-Glucosa-pirofosforilasa 1er. Estadio Cataliza la reacción entre el UTP y la G-1-P. Un oxígeno del fosfato de la G-1-P ejerce un ataque nuecleofílico sobre el fosfato α del UTP para formar UDPG y liberar pirofosfato(PPi). O OH HOCH2 H H Glucosa-1-fosfato 2Pi UDP-Glucosa-pirofosforilasa H H UDPG UTP OH HO O H H H P PPi O O OH OH HO CH2OH O H H H O O P O P O OH O H CH O 2 H H HO OH H H N H H N
  • 99. Glucógeno sintetasa 2do. Estadio Cataliza la transferencia del glucosilo de la UDPG a un grupo OH del C-4 de una cadena de glucógeno, uno de los extremos no reductores, para formar un enlace glucosídico α(1,4). Es activada por la glucosa-6-fosfato. H H O Glucógeno sintetasa O CH O 2 H H Enlace 1,4 glucosídico H UDPG O O OH OH HO CH2OH O H H H P O P O OH O H HO OH H N H H N O OH CH2OH H H OH O H H H H O H H OH CH2OH OH H H O
  • 100. Enzima ramificadora 3er Estadio También llamada amilo(1,4 - 1,6) transglucosilasa. Transfiere el extremo terminal de una cadena preexistente de glucosas. Su acción requiere de la rotura de una enlace α(1,4) entre las glucosas 6 y 7 de una cadena y la transferencia e interacción del OH del C-1 del fragmento con el OH del C-6 de la otra cadena, estableciendo el enlace α(1,6). O Enzima ramificadora aminol transglucosilasa O O H H OH CH2OH H H OH H H O H H H OH CH2OH OH H Enlace 1,4 glucosídico GLUCÓGENO
  • 101. Ver Vía Definición: Es la degradación de glucógeno a glucosa libre o glucosa 6 fosfato. Localización celular: hígado y músculo esquelético principalmente. Zona celular: Citosol. Regulación: Fosforilasa b defosforilada es inactiva y la fosforilasa a fosforilada es activa. Alostérica: la glucosa y glucosa 6 fosfato inhiben a la glucógeno fosforilasa a hepática. - A nivel muscular los reguladores son el AMP y el calcio ambos estimulan la transformación de fosforilasa b a fosforilasa a. - Hormonal: Glucagón y adrenalina estimulan a fosforilasa a hepática y en el músculo solo la adrenalina. Descripción de la vía: Estadio I de acortamiento Estadio II de desramificación. Enzimas: Fosforilasa, transferasa y amilo 1-6 glucosidasa (desramificante) y glucosa 6 fosfatasa. (en hígado). -En músculo falta la glucógeno 6 fosfatasa. -Rendimiento energético.
  • 102. GLUCOGENÓLISIS GLUCÓGENO Glucosa-1-fosfato Glucógeno fosforilasa Enzima desramificante Glucosa-6-fosfato Fosfoglucomutasa 1 2 3 GG Co OTRA VÍA
  • 103. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 104. O O O O HO O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 2 3 5 4 6
  • 105. H O O H OH HOCH2 H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
  • 106. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 107. Glucógeno fosforilasa Cataliza la fosforólisis de glucógeno (rotura de un enlace con la adición de un fosfato) para producir glucosa-1-fosfato. Dicha enzima no puede liberar mas de 5 unidades de glucosa antes del punto de ramificación. Glucógeno fosforilasa HOCH2 Glucógeno Glucosa-1-fosfato O OH OH HO O H H H H H P
  • 108. Enzima desramificante Remueve las ramificaciones del glucógeno. Hidroliza el enlace α(1,6), liberando glucosa. 90% de glucógeno se transforma en glucosa-6-fosfato y el resto en glucosa. Enzima desramificante O O Glucógeno O O O O O O O O O O O O O O O O O 1 Hidrólisis
  • 109. Fosfoglucomutasa Convierte la glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato, la cual continuará por glucólisis. Fosfoglucomutasa Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato OH OH OH HO CH2O O H H H H H P O OH OH HO HOCH2 O H H H H H P
  • 110. VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO Vía de las Pentosas Volver a Menú Vía de la Galactosa Vía de la Fructosa
  • 111. Ver Vía Definición: Consiste en la transformación de glucosa a ribosa, es la principal fuente de NADPH para la biosíntesis reductiva, regeneración de glutation reducido (antioxidante) y bactericida (produce H2O2 en leucocitos). La vía también interconvierte azúcares de 3, 4, 5, 6 y 7 carbonos conforme se requiere por otros procesos metabólicos o para metabolizar los excesos de ribosa 5 fosfato a través de la glucólisis. Localización tisular: todas las células. Zona celular: citosol Regulación: En general sufre inhibición por producto ( por la eritrosa- 4- fosfato, exceso de NADPH, exceso de acil-CoA) Descripción de la vía: Fase oxidativa ó irreversible : primeras 3 reacciones Fase no oxidativa ó reversible Enzima regulatoria principal: es la glucosa 6 fosfato deshidrogenasa (G6PDH). Producción de ribosa, gliceraldehído, eritrosa- 4- fosfato, fructosa 6 fosfato, 2 NADPH. Rendimiento energético : no gana ni pierde ATP.
  • 112. Glucosa-6- fosfato VIA DE LAS PENTOSAS 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa Glucolactonasa 6- Fosfogluconato 6- Fosfogluconato deshidrogenasa Ribulosa-5- fosfato Ribulosa 5-fosfato epimerasa Xilulosa-5- fosfato Ribulosa-5- fosfato isomerasa 5- fosfato de ribosa Trancetolasa Sedoheptulosa- 7- fosfato Gliceraldehído -3- fosfato + Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Transaldolasa Fructosa- 6-fosfato Eritrosa 4-fosfato + Fructosa 6- fosfato + Gliceraldehído- 3-fosfato NAD+ NADH+H H2O H+ Trancetolasa NADP+ NADPH+H 1 2 3 4 6 5 7 8 GG P OTRA VÍA
  • 113. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 114. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 115. O H OH CH2O H OH H HO H P O 6-Fosfogluconato-1,5-lactona
  • 116. C O H C OH HO C H H C OH H C OH CH2 P O 6-Fosfogluconato
  • 117. CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato
  • 118. C H H C OH H C OH C OH CH2 O P H 5-Fosfato de Ribosa
  • 119. CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P Xilulosa-5-fosfato
  • 120. O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
  • 121. CH2OH C O OH C H H C OH H C OH H C OH CH2O P Sedoheptulosa-7-fosfato
  • 122. CH2OH C O OH C H H C OH H C OH CH2O P Fructosa-6-fosfato
  • 123. C H H C OH H C OH CH2 O P Eritrosa-4-fosfato
  • 124. Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Cataliza la conversión de la aldopiranosa β-D-Glucosa-6-fosfato en 6-fosfoglucono-1,5- lactona y se reduce el NADP a NADPH.. Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa Glucosa-6-fosfato OH OH OH HO CH2O O H H H H H P NADP+ NADPH+H OH OH HO CH2O O H H H H P O
  • 125. 6-Fosfogluconato d-lactonasa Cataliza la hidrólisis de la D-Fosfoglucono-1,5-lactona para formar el ácido 6- fosfoglucónico. 6-Fosfogluconato d-lactonasa 6-Fosfogluconato 1,5-lactonasa C H C OH 6- Fosfogluconato H2O H+ CH2 P O O HO C H H C OH H C OH OH OH HO CH2O O H H H H P O
  • 126. 6-Fosfogluconato deshidrogenasa La segunda que causa una deshidrogenación y una descarboxilación oxidativa. Se genera una molécula de CO2, NADPH y Ribulosa-5-fosfato 6-Fosfogluconato deshidrogenasa C H H C OH H C OH C OH Ribulosa-5- fosfato C O H C OH HO C H H C OH H C OH CH2 P O 6- Fosfogluconato CH2 O P H NADP+ NADPH+H
  • 127. Ribulosa-5-fosfato isomerasa No Oxidativa Cataliza la reacción de ribulosa-5-fosfato en ribosa-5-fosfato mediante una conversión aldolasa-cetona. Ribulosa-5-fosfato isomerasa C H H C OH H C OH H C OH CH2 O P CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Ribosa-5-fosfato
  • 128. Ribulosa-5-fosfato epimerasa No Oxidativa Participa en la epimerización del C-3, da como producto Xilulosa-5-fosfato Ribulosa-5-fosfato epimerasa CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Xilulosa-5-fosfato
  • 129. Transcetolasa No Oxidativa Enzima dependiente del pirofosfato de tiamina (TPP). Permite la transferencia de un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5-fosfato a la ribosa-5-fosfato para obtener un carbohidrato de 7 carbonos, la sedoheptulosa-7-fosfato. Los tres carbonos sobrantes se convierten en gliceraldehído-3-fosfato. Transcetolasa CH2OH C O H C OH H C OH CH2O P + CH2OH C O OH C H H C OH CH2O P Ribulosa-5-fosfato Xilulosa-5-fosfato CH2OH C O CH2O P OH C H C OH H H C OH C OH H Sedoheptulosa-7-fosfato + O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato
  • 130. Transaldolasa No Oxidativa Actúa sobre la sedoheptulosa-7-fosfato y cataliza el desplazamiento de la porción dihidroxoacetona de este carbohidrato de siete carbonos al gliceraldehído-3-fosfato. Transaldolasa CH2OH C O CH2O P OH C H C OH H H C OH C OH H Sedoheptulosa-7-fosfato + O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato + CH2OH C O OH C H C OH CH2O P H C OH H Fructosa-6- fosfato C H H C OH H C OH CH2 O P Eritrosa-4-fosfato
  • 131. Transcetolasa No Oxidativa Transfiere un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5-fosfato a la eritrosa-4-fpsfato; ello genera fructosa-6-fosfato y gliceraldehído-3-fosfato. Transcetolasa + CH2OH Xilulosa-5-fosfato O C CH2 O H H C OH P Gliceraldehído- 3-fosfato + CH2OH C O OH C H C OH CH2O P H C OH H Fructosa-6- fosfato H C OH Eritrosa-4-fosfato C O CH2O P OH C H C OH H C H H C OH CH2 O P
  • 132. La lactosa es la principal fuente dietética de la galactosa. Definición: Reacciones que convierten a la galactosa en intermediarios de la glucólisis (G6P) y dirigirse a la gluconeogénesis y/o a glucólisis. Localización tisular: Principalmente en el hígado. Zona celular: Citosol Descripción de la vía: Se inicia con la conversión de la galactosa a galactosa-1-fosfato por medio de la enzima galactocinasa, dependiente de ATP. Como segundo paso, la galactosa-1- fosfato es transformada en glucosa-1-fosfato, pero esto no ocurre si no se activa a la galactosa-1-fosfato metabólicamente, por lo que necesita de UDP-glucosa, produciendo así, glucosa-1-fosfato y UDP-galactosa, reacción catalizada por la enzima uridiltransferasa. Hay una reacción que convierte a UDP-galactasa a UDP-glucosa, para que sea utilizado de nuevo en la reacción descrita. Esta reacción es catalizada por la 4-epimerasa. La última reacción de esta vía es la conversión de glucosa-1-fosfato en glucosa-6-fosfato por la fosfoglucomutasa, que entrará a la glucólisis. Ver Vía
  • 133. Vía de la Galactosa OTRA VÍA Galactosa ATP ADP Galactocinasa Galactosa-1-fosfato UDP glucosa UDP galactosa Galactosa-1-fosfato uridil transferasa Glucosa-1-fosfato Fosfoglucomutasa Glucosa-6-fosfato UDP-Gal epimerasa G
  • 134. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 135. H OH O H OH CH2OH H OH HO H H Galactosa
  • 136. H O O H OH CH2OH H OH HO H H P Galactosa-1-fosfato
  • 137. H O O H OH CH2OH H OH H HO H P Glucosa-1-fosfato
  • 138. H OH O H OH CH2O H OH H HO H P Glucosa-6-fosfato
  • 139. OH OH UDP-Glucosa HO CH2OH O H H H H H O UDP
  • 140. OH OH UDP-Galactosa HO CH2OH O H H H H H O UDP
  • 141. La fuente principal de fructosa es la sacarosa. - La fructosa no requiere insulina para entrar a la célula Ver Vía - Tiene 2 vías metabólicas , la hepática y la muscular. Definición: Son las reacciones que procesan a la fructosa para que pueda entrar a la glucólisis o GNG Localización tisular: Principalmente hígado y músculo esquelético. Zona celular: Citosol Regulación: Ninguna conocida Descripción de la vía: En hígado: la fructocinasa convierte a la fructosa en fructosa-1-P que se escinde por la aldolasa B a gliceraldehído + dihidroxiacetona fosfato (DHAP), luego el gliceraldehído se fosforila mediante la glicerocinasa (triocinasa) a gliceraldehído-3-P entrando a la glucólisis. En el músculo: la hexocinasa convierte a la fructosa en fructosa-6-P (vía poco utilizada por la baja afinidad de la HK por la fructosa). La fructosa también se puede convertir a sorbitol o viceversa mediante la sorbitol deshidrogenasa.
  • 142. Vía de la Fructosa OTRA VÍA Fructosa-6-fosfato ATP Fructocinasa ADP Fructosa-1-fosfato Fructosa-1-fosfato Gliceraldehído aldolasa Gliceraldehído cinasa Gliceraldehído-3-fosfato G
  • 143. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 144. HO OH OH O OCH2 P H H H CH2OH Fructosa-6-fosfato
  • 145. CH2O P HO OH CH2OH H OH O H H Fructosa-1-fosfato
  • 146. O C H C OH H CH OH H H Gliceraldehído
  • 147. O C H C OH CH2 O H P Gliceraldehído-3-fosfato
  • 148. METABOLISMO DE LÍPIDOS Metabolismo de lípidos Lipólisis Lipogénesis Volver a Menú Sistema de la Carnitina β- Oxidación Cetogénesis Degradación de Cuerpos Cetónicos Síntesis de Colesterol
  • 149. Ver Vía Digestión de carbohidratos: Digestión de lípidos: -Los lípidos se degradan principalmente en el intestino delgado. -Para la digestión de los lípidos se requiere la acción combinada de varios factores físico-químicos que implican la acción combinada de varios órganos como son la vesícula biliar, el páncreas y el tracto gastrointestinal. -El intestino detecta la presencia de grasas y libera colecistocinina( CCK), la CCK produce la contracción de la vesícula biliar y liberación de bilis, la bilis con los ácidos biliares produce la emulsificación de las grasas, las grasas emulsificadas son sigeridas por la acción de la lipasa y colipasa pancreática. El colesterol ingresa a la dieta en forma esterificada y mediante la colesterol esterasa se digiere para producir colesterol libre y ácidos grasos libres. En el caso de los fosfolípidos se degradan por diferentes tipos de fosfolipasas (A1, A2, C y D) y lisofosfolipasas. Estos productos se absorben por difusión hacia el interior del enterocito, en donde se reconstituyen TAG, fosfolípidos y esteres de colesterol que se une a apoproteínas B-48 y B-100 para formar los quilomicrones y poder transportarse a través de los vasos linfáticos.
  • 150. METABOLISMO DE LIPIDOS (Triagliceroles y esteres de colesterol) Llegan a la boca Pasan al estómago Intestino delgado Triagliceroles cortos Lipasa gástrica Triagliceroles Glóbulo de grasa Sales biliares Lecitina Grasa emulsificada Triaglicerol Lipasa pancreática Fase física 2 ácidos grasos + 2 monoacil glicerol Colesterol esterificado Lipasa pancreática Colesterol libre Entran al enterocito FABP En el Retículo Endoplasmático Rugoso Ácidos grasos se activan con SCoA Acilgraso CoA + glicerol 3- fosfato HSCoA Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Ácido lisofosfatídico Ácido fosfatídico fosfatasa Acil-CoA Diacilglicerol Diacilglicerol aciltransferasa Triaglicerol 2 monoacilglicerol 2 monoacilglicerol aciltransferasa Acil CoA HSGA Aparato de Golgi del enterocito Colesterol libre Colesterol esterificado ApoB48 Triaglicerol + QUILOMICRONES DIGESTIÓN Fase química HSCoA 1Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa Ácido fosfatídico Pi Acil-CoA H-SGA ABSORCIÓN
  • 151. QUILOMICRONES Sistema linfático Circulación sanguínea Tejidos con lipoproteínas Lipasa en los capilares Entran las células Ácidos grasos libres Lipoproteín lipasa Actúa sobre quilomicrones VÍA EXÓGENA Residuos de quilimicrones Hígado Empaqueta lipoproteína VLD Sangre Tejidos VLDL Lipoproteín lipasa IDL Residuos Libera Ácidos grasos libres Entran a la célula VÍA ENDÓGENA HDL recoge colesterol Hígado Se convierten en LDL Contienen colesterol Entran a los tejidos formando un endosoma  Formar parte de membranas  Formar vitamina D (piel)  Sintetizar hormonas esteroides (glándulas)  Ácidos biliares Se utiliza para formar Lipasa lisosomal Se asocia al lisosoma liberando aminoácidos Colesterol libre Se forman gotas de ésteres de colesterol METABOLISMO DE LIPOPROTEÍNAS OTRA VÍA
  • 152. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 153. Definición: Serie secuencial de reacciones hidrolíticas que tienen como fin liberar 3 ácidos grasos de la molécula de glicerol. Localización tisular: Tejido adiposo Zona celular: Citosol Descripción de la vía: En primer lugar el ácido graso en el carbono 1 o en el 3 es liberado por medio de la lipasa hormono-sensible, después actúan las DAG lipasa y MAG lipasa. para dar como producto final glicerol + 3 ácidos grasos libres. Reacciones irreversibles: Todas. Regulación de la vía: Sucede en la reacción de la lipasa sensible a hormonas, la cual, se activa por fosforilación y se inactiva por defosforilación. La adrenalina fosforila a la enzima y la insulina hace lo contrario. Ver Vía
  • 154. LIPÓLISIS Triacilglicerol Diacilglicerol Triacilglicerol lipasa AG. AG. Diacilglicerol Monoacilglicerol lipasa AG. Monoacilglicerol Glicerol lipasa 1 2 3 S OTRA VÍA
  • 155. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 156. O O C R2 CH2 O CH CH2 O C O O C R1 R3 Triacilglicerol
  • 157. CH 2 O C CH2 O H H O C R1 O C R2 O Diacilglicerol
  • 158. CH 2 O C CH2 OH H H O C R2 O Monoacilglicerol
  • 159. CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
  • 160. TAG Lipasa Es el primer paso de la lipólisis o degradación de triacilgliceroles. Por medio de la TAG lipasa se libera un ácido graso de un triacilglicerol, quedando como producto diacilglicerol. TAG lipasa O O CH2 O CH O C O CH2 O C O Triacilglicerol Diacilglicerol C R2 CH2 O C R1 R3 CH2 O H H O C R1 C R2 O Ácido graso
  • 161. DAG Lipasa Consiste en la liberación del segundo ácido graso del diacilglicerol por medio de la diacilglicerol lipasa, para formar monoacilglicerol, liberando el segundo ácido graso. DAG lipasa CH2 O C CH2 O H H O C R1 CH2 O C O Diacilglicerol Monoacilglicerol O C R2 O Ácido graso CH2 OH H H C R2 O
  • 162. DAG Lipasa Consiste en la liberación del tercer ácido graso del monoacilglicerol por medio de la monoacilglicerol lipasa, quedando como producto final el glicerol. Ácido graso MAG lipasa CH2 O C CH2 OH H H O C CH2 HO CH Monoacilglicerol Glicerol R2 O CH2 OH OH
  • 163. Ver Vía Definición: Consiste en una serie de 3 reacciones que conducen a la unión de 3 ácidos grasos activados a un esqueleto de glicerol, con la finalidad de almacenar energía. Localización tisular: Hígado y tejido adiposo Zona celular: Citosol Descripción de la vía: La vía consiste de 3 estadios en los que participan 6 enzimas. Estadio 1: Formación de glicerol 3 fosfato. El glicerol fosfato puede obtenerse de 2 maneras: Glicerol cinasa: cataliza la fosforilación del glicerol a nivel hepático. Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa. Cataliza la reducción de la dihidroxiacetonafosfato de la glucólisis a glicerol 3 fosfato. Estadio 2: Activación de los ácidos grasos. La ácido graso CoA sintetasa (tiocinasa) en presencia de ATP activa a los ácidos grasos al unirlos a CoA. Estadio 3: Esterificación del glicerol 3 fosfato. Participan la glicerol 3 fosfato acil transferasa que acila al G3P para formar lisofosfatidato, posteriormente la lisofosfatidato acil transferasa adiciona otro ácido graso para formar el fosfatidato, enseguida actúa una fosfatasa que elimina el grupo fosfato del carbono 3 y finalmente una DAG aciltransferasa que adiciona el último ácido graso en el carbono 3 para obtener un TAG.
  • 164. LIPOGÉNESIS Dihidroxiacetona-3-fosfato Glicerol Glicerol-3-fosfato AcilCoA CoA Ácido fosfatídico H2O Pi Diacilglicerol Ácido fosfatidico fosfatasa Triacilglicerol Diaglicerol aciltransferasa AcilCoA CoA Glicerol-3 fosfato Aciltransferasa NADH+H NAD+ ATP ADP Glicerol-3 fosfato deshidrogenasa 1 Glicerol cinasa 1a 1b 2 3 4 GG OTRA VÍA
  • 165. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 166. CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
  • 167. CH2OH C CH2 O O P Dihidroxiacetona-3-fosfato
  • 168. CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol-3-fosfato
  • 169. CH2 O C CH2 O H O C Ácido fosfatídico R1 O C R2 O P
  • 170. CH 2 O C CH2 O H H O C R1 O C R2 O 1,2-Diacilglicerol
  • 171. O O C R2 CH2 O CH CH2 O C O O C R1 R3 Triacilglicerol
  • 172. Glicerol cinasa y Glicerol-3-fosfato deshidrogenesa La formación de glicerol-3-fosfato puede obtenerse por medio de dos sustratos y dos enzimas diferentes. Por medio de la glicerol, que es fosforilado a glicerol-3-fosfato por medio de la glicerol cinasa. A partir de dihidroxiacetona-3-fosfato por medio de la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa, junto con NADH+H+ para oxidar y formar glicerol-3-fosfato. ATP Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa CH2 HO CH CH2 OH Dihidroxiacetona-3-fosfato CH2 HO CH Glicerol-3-fosfato Glicerol OH C CH2 O CH2OH O P CH2 O OH P Glicerol cinasa ADP NADH+H NAD+
  • 173. Glicerol cinasa Es una etapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipogénesis o síntesis de triacilgliceroles. Es sustrato es el glicerol que es fosforilado en el carbono 3 por medio de la glicerol cinasa para producir glicerol-3-fosfato. ATP ADP Glicerol cinasa CH2 HO CH CH2 OH OH CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol Glicerol-3-fosfato
  • 174. Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa Etapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipogénesis o síntesis de triacilglicerroles. El sustrato es el dihidroxiacetona-3-fosfato que ligada a NADH+H+ es oxidada para formar glicerol-3-fosfato y NAD+ por medio de la enzima glicerol-3-fosfato deshidrogenasa. NADH+H NAD+ Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa CH2 HO CH CH2 O OH P CH2OH C CH2 O O P Dihidroxiacetona-3-fosfato Glicerol-3-fosfato
  • 175. Aciltranferasa Implica la acilación o incorporación de una o dos moléculas de acil-CoA al glicerol-3- fosfato para dar monoacilglicerol-3-fosfato o diacilglicerol-3-fosfato llamado ácido fosfatídico o fosfatidato. Ácidos grasos activados AMP+ R1-COSCoA PPi 2 CoA-SH 2ATP R2-COSCoA Aciltransferasa CH2 HO CH CH2 O OH P CH 2 O C CH2 O H O C O Glicerol-3-fosfato Ácido fosfatídico R1 C R2 O P
  • 176. Fosfatidato fosfatasa El ácido fosfatídico es convertido en un 1,2-diacilglicerol por medio de la enzima fosfatidasa. Esta enzima desfosforila al carbono 3. R1 Fosfatidato fosfatasa CH 2 O C CH2 O H O C CH2 O C O O Ácido fosfatídico 1,2-diacilglicerol O C R2 O P CH2 O H H C R1 C R2 O H2O Pi
  • 177. Diacilglicerol aciltranferasa El 1,2-diacilglicerol es transformado por medio de la diacilglicerol aciltranferasa en triacilglicerol por transesterificación con una tercera molécula de acil-CoA. Diacilglicerol aciltransferasa CH2 O C CH2 O H H O C R1 O O CH2 O CH O C O 1,2-diacilglicerol Triacilglicerol O C R2 O C R2 CH2 O C R1 R3 2 CoA-SH O R3C-S-CoA
  • 178. SISTEMA DE LA CARNITINA Ácidos grasos libres + Glicerol Glicerol Glicerol cinasa Glicerol-3-fosfato Glicerol 3-fosfato deshidrogenasa Dihidroxiacetona Fosfato Cadena larga Acil CoA sintetasa Acilgraso CoA Carnitina Carnitinacil transferasa I Acilcarnitina Entran a la mitocondria Carnitinacil transferasa II Acilgraso CoA Cadena corta Entra a la mitocondria Los ácidos grasos de cadena corta Pasan directamente al sistema porta Y entran a las células en forma de ácidos grasos Acil CoA Sintetasa Acilgraso CoA ATP ATP CoASH CoASH CoASH Carnitina CoASH GG L L β OTRA VÍA
  • 179. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 180. CH2 HO CH CH2 OH OH Glicerol
  • 181. R C 2 O-O R C 2 O-O R C 2 O-O + 3 H+ Acidos grasos
  • 182. O R CHCH2 2 CH S – CoA 2 C Acil CoA
  • 183. O C R CH3 S – CoA + CH N CH C COO- 3 2 CH 2 CH3 OH Acil-CoA + Carnitina
  • 184. CH2 HO CH CH2 O OH P Glicerol-3-fosfato
  • 185. CH2O P C O CH2OH Dihidroxiacetona fosfato
  • 186. Ver Vía Definición: Consiste en la degradación de un ácido graso con n átomos de carbono hasta un número n / 2 moléculas de acetil CoA. El corte sucede en el carbono No. 3 o beta. Función: Fuente energética. Siendo la principal en el músculo cardíaco y muy importante durante actividad prolongada de músculo esquelético y en el ayuno. Localización tisular: Todas las células, excepto el eritrocito y el sistema nervioso. Zona celular: Mitocondria. Descripción de la vía: Los ácidos grasos citosólicos requieren activarse al unirse con la CoA por medio de la acilCoA sintetasa. Los ácidos grasos activados de cadena intermedia y larga necesitan transportarse al interior de la mitocondria por medio de la carnitina aciltransferasa I y II. -Una vez que el ácido graso se encuentra en el interior de la mitocondria va a sufrir una serie de cuatro reacciones secuenciales que culminan en la remoción de una molécula de acetil CoA y un acil Co A con 2 carbonos menos por vuelta. Las reacciones son las siguientes: -Oxidación con FAD por medio de la AcilCoA deshidrogenasa. -Hidratación de la enoil CoA por medio de la Enoil CoA hidratasa. -Oxidación de la β hidroxiacil CoA con NAD+ por medio de la β hidroxiacil CoA deshidrogenasa. -Ruptura tiolítica del β cetoacil CoA por medio de tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas las reacciones de la ruta metabólica son irreversibles. Regulación de la vía: Sucede a nivel de la entrada de ácidos grasos. ( la malonil CoA inhibe a la carnitina-acil-transferasa). La beta-oxidación se regula por el aporte de NAD+ y FAD, ya que, estas coenzimas se requieren también en el ciclo de Krebs y ambas vías están activas simultáneamente.
  • 187. β-Oxidación Acilgraso CoA 3-Hidroxiacil-CoA Acetil-CoA 3-Cetoacil-CoA Acil-CoA con dos átomos de carbono menos FADH2 H2O FAD NADH+H NAD+ CoASH Acil-CoA deshidrogenasa Enoil-CoA Hidratasa 3-Hidroxiacetil-CoA deshidrogenasa Tiolasa Trans -2- enoil CoA 1 2 3 4 C C S OTRA VÍA
  • 188. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 189. R CH2 CH2 CH2 S - CoA Acil CoA O C
  • 190. H O CH C 2 S - CoA Trans -2- enoil CoA R H C C
  • 191. HO H CH2 R C C H H O C 3-Hidroxiacil-CoA S - CoA
  • 192. O CH2 R C O CH2 C 3-Cetoacil-CoA S - CoA
  • 193. O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
  • 194. O R CH2 C S - CoA Acil-CoA con 2 átomos menos de carbono
  • 195. Acil-CoA deshidrogenasa Consiste en la oxidación de una molécula de acil-CoA de cadena larga a trans- Δ2- enoil-CoA por medio de la acil-CoA deshidrogenasa dependiente del FAD, produciendo además FADH2. Acil-CoA CH2 CH2 CH2 R S - CoA deshidrogenasa H O CH C 2 S - CoA Trans-Δ2-enoil-CoA Acil-CoA O C R H C C FAD+ FADH2
  • 196. Enoil-CoA hidratasa Consiste en la hidratación del doble enlace de la trans-Δ2-enoil-CoA para producir 3- hidroxiacil-CoA por medio de la enoil-CoA hidratasa utilizando una molécula de agua. Enoil-CoA hidratasa H O CH C 2 S - CoA HO H O 1,2-diacilglicerol 3-hidroxiacil-CoA R H C C H2O CHR 2 C C H H C S - CoA
  • 197. 3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa 3-hidroxiacil-CoA es oxidada para producir 3-cetoacil-CoA por medio de la 3-hidroxiacil deshidrogenasa dependiente del NAD+, produciendo NADH+H+. CH C 2 S - CoA CH2 R C 3-hidroxiacil deshidrogenasa H O O 3-Hidroxiacil-CoA 3-Cetoacil-CoA R H C C O CH2 C S - CoA NAD+ NADH+H
  • 198. Tiolasa 3-hidroxiacil-CoA es oxidada para producir 3-cetoacil-CoA por medio de la 3-hidroxiacil deshidrogenasa dependiente del NAD+, produciendo NADH+H+. Tiolasa O O 3-Cetoacil-CoA O Acil-CoA 2 átomos de carbono menos CH2 R C CH2 C S - CoA C CH2 R S - CoA CoA-SH Acetil-CoA
  • 199. Ver Vía Definición: Serie de 5 reacciones ( 4 enzimáticas y 1 espontánea) que forman acetoacetato, 3 hidroxibutirato y acetona a partir de la acetil-CoA que proviene principalmente de la beta oxidación. *Sucede durante situaciones adversas como es la inanición, el ejercicio intenso y prolongado y en la diabetes mal controlada. **El uso de cuerpos cetónicos como combustible ahorra glucosa y conserva las proteínas musculares. Localización tisular: Hígado Zona celular: Mitocondria Descripción de la vía La acetoacetil CoA tiolasa cataliza la condensación de 2 moléculas de acetil coA para forar acetoacetil CoA + CoA. La hidroximetil glutaril CoA(HMG-CoA) sintetasa cataliza la adición de una tercer molécula de acetil CoA dando como producto a la HMGCoA + CoA. La HMGCoA liasa que elimina acetil CoA para formar el acetoacetato. La 3-hidroxibutirato deshidrogenasa que reduce al acetoacetato para formar 3 hidroxibutirato., utilizando como coenzima al NADH + H+ *el acetoacetato también puede decarboxilarse espontáneamente para formar acetona. Reacciones irreversibles: Todas Regulación de la vía: Sucede en la reacción catalizada por la 3 HMG CoA sintetasa.
  • 200. Cetogénesis C β Acetil CoA Acetil CoA + Tiolasa Acetoacetil CoA HMG- CoA sintetasa HMG- CoA liasa 3-Hidroxi-3- metilglutaril-CoA CoASH Acetoacetil-CoA desacilasa H2O CoASH + Acetil CoA H2O CoASH Acetoacetato Acetil CoA Acetona H CO2 NADH+H NAD+ 3-hidroxibutirato 3- Hidroxibutirato deshidrogenasa 1 2a 2b1 2b2 3b Espontáneo 3a β OTRA VÍA
  • 201. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 202. O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
  • 203. O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
  • 204. C CH2 COO-O Acetoacetato H3C
  • 205. O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA
  • 206. O CH3 C H3C Acetona
  • 207. OH C H CH2 CH3 -OOC 3-hidroxibutirato
  • 208. Tiolasa Esta vía inicia con la adición de los moléculas de Acetil-CoA para producir Acetoacetil- CoA con la consecuente salida de CoASH. Tiolasa O C S - CoA Acetoacetil-CoA O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA Acetil-CoA CH2 C O H3C CoA-SH
  • 209. Acetoacetil-CoA Desacilasa Es una de los dos caminos por el que la acetoacetil-CoA se transforma en acetoacetato. Consiste en la desacilación e hidrólisis del acetoacetil-CoA para producir acetoacetato con la entrada de una molécula de agua y sale CoA-SH por medio de la acetoacetil-CoA desacilasa Desacilasa O O C S - CoA CH2 C COOC - Acetoacetil-CoA Acetoacetato H3C CoA-SH H2O CH2 O H3C
  • 210. HMG-CoA Sintetasa Es otro de los dos caminos por el cual el acetoacetil se transforma en acetoacetato. Consiste en la condensación de una molécula de acetoacetil-CoA con una de acetil- CoA para formar 3-Hidroxi-3-metil-glutaril-CoA por medio de la enxima HMG-CoA sintetasa (3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA sintetasa) con la consecuente entrada de una molécula de H2O y la salida CoASH. C S - CoA HMG-CoA Sintetasa O Acetoacetil-CoA O C S - CoA 3-Hidroxi-metil-glutaril-CoA CH2 C O H3C H2O CoA-SH + O CH3 C S - CoA Acetil-CoA CH2 C OH CH2 CH3 -OOC
  • 211. HMG-CoA Liasa Consiste en la separación de la molécula de acetil-CoA del HMG-CoA, por medio de la HMG-CoA liasa para formar acetoacetato. El acetil-CoA, fue el que se le adicíonó en la primera reacción de este camino. Acetil-CoA HMG-CoA liasa O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC O CH2 COOC - H3C 3-Hidroxi-metil-glutaril-CoA Acetoacetato
  • 212. 3-hidroxibutirato deshidrogenasa Es la última reacción de esta vía, consiste en la transformación del acetoacetato en β- hidroxibutirato por la enzima 3-hidroxibutirato deshidrogenasa y un donador de hidrógenos, como el NADH+H+ NADH+H NAD+ OH -OOC H3C C H 3-hidroxibutirato deshidrogenasa O CH2 COOC - CH2 CH3 Acetoacetato 3-hidroxibutirato
  • 213. No enzimático. Espontánea. Este es otra reacción que puede sufrir el acetoacetato al final de la vía, consiste en la transformación del acetoacetato en acetona sin la participación de una enzima, pero si requiere de H+ y sale CO2. O H+ CO2 -OOC CH3 C No enzimático Espontánea OH C H CH2 CH3 H3C 3-hidroxibutirato Acetona
  • 214. Definición: Proceso mediante el cual los cuerpos cetónicos son transformados a acetil CoA con la finalidad de proveer de energía al organismo en situaciones de escasez de glucosa. Localización tisular: Músculo y cerebro. Zona celular: Mitocondria Descripción de la vía: Es una serie de 3 reacciones que comienzan con la oxidación del 3-beta hidroxibutirato por la 3-hidroxibutirato deshidrogenasa en presencia de NAD+ dando como producto el acetoacetato, el cual es activado por CoA mediante la 3-cetoacil-CoA transferasa para obtener acetoacetil CoA y finalmente la formación de 2 moléculas de acetil CoA mediante la tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas Regulación de la vía: La enzima clave es la 3 cetoacil-CoA-transferasa (tioforasa) la cual, no existe en el hígado y por lo mismo el hígado no utiliza a los cuerpos cetónicos como fuente energética. Ver Vía
  • 215. Degradación de Cuerpos Cetónicos 3-hidroxibutirato NAD+ NADH+H β-Hidroxibutirato deshidrogenasa Acetoacetato Succinato Succinil-CoA 3-Cetoacil-CoA tranferasa Acetoacetil-CoA Tiolasa CoA 2 Acetil CoA 1 2 3 OTRA VÍA
  • 216. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 217. OH C H CH2 CH3 -OOC 3-hidroxibutirato
  • 218. C CH2 COO-O Acetoacetato H3C
  • 219. O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
  • 220. 2 Acetil- CoA O CH3 C O S - CoA + CH3 C S - CoA
  • 221. 3-hidroxibutirato deshidrogenasa Esta es la primera reacción de esta vía. Consiste en la regeneración del acetoacetato a partir de 3-hidroxibutirato. Es la reacción inversa de la última etapa en la síntesis de cuerpo cetónicos. En esta participa la misma enzima, 3-hidroxibutirato deshidrogenasa, con la participación de NAD+ y obteniendo NADH+H+. O NAD+ NADH+H -OOC CH2 COOC - 3-Hidroxibutirato deshidrogenasa OH C H CH2 CH3 H3C 3-hidroxibutirato Acetoacetato
  • 222. 3-Cetoacetil-CoA transferasa Consiste en la producción del acetoacetato por medio de la CoA-transferasa, con una molécula de succinil-CoA para producir Acetoacetil-CoA y succinato. 3-Cetoacetil-CoA transferasa O C CH2 COO- O C S - CoA Acetoacetato Acetoacetil-CoA H3C Succinil-CoA Succinato CH2 C O H3C
  • 223. Tiolasa Última etapa en la degradación de cuerpo cetónicos, consiste en la formación de 2 moléculas de acetil-CoA a partir del acetoacetil-CoA por medio de la tiolasa, necesitando una CoA para obtener las dos moléculas de acetil-CoA. Tiolasa O O C S - CoA CH2 C O O Acetoacetil-CoA 2 Acetil-CoA H3C + CH3 C S - CoA CoA-SH CH3 C S - CoA
  • 224. Definición: Es la formación de colesterol a partir de los carbonos de 30 moléculas de la acetil CoA Localización tisular:: Se sintetiza en todas las células del organismo aunque los órganos principales son el Hígado , intestino, glándula suprarrenal, gónadas y placenta. Zona celular: Citosol y retículo endoplásmico liso. Descripción de la vía:: Se divide en 4 estadios: Síntesis de hidroximetilglutarilCoA (HMGCoA). participan 2 enzimas y 3 moléculas de acetil CoA: tiolasa: cataliza la reacción de condensación de 2 moléculas de acetil CoA + CoA., para producir acetoacetilCoA. HMGCoA sintetasa: cataliza la adición de una molécula de acetil CoA al acetoacetil CoA para formar 3 HMG CoA + CoA. Síntesis de mevalonato: participa solo 1 enzima y 2 NADPH + 2H+ la HMGCoA reductasa: cataliza la reacción de doble reducción del 3HMGCoA utilizando como coenzima a 2 NADPH para formar mevalonato + CoA +2NADP
  • 225. Ver Vía Formación de unidades isoprenoides: requiere de la participación de 3 enzimas y 3 ATP. Mevalonatocinasa: cataliza la fosforilación del carbono 5 del mevalónato produciendo 5,fosfomevalonato + ADP. Fosfomevalonatocinasa: cataliza la formación de 5 pirofosfomevalonato + ADP 5 pirofosfomevalonatocinasa o decarboxilasa: la cual cataliza la formación de isopentinil pirofosfato en presencia de ATP + CO2 + ADP+Pi. Síntesis de colesterol: se requieren aproximadamente 30 enzimas. Se suman unidades de isoprenoides para formar sucesivamente compuestos de 10 carbonos (geranilo pirofosfato), de 15 carbonos (farnesil pirofosfato) y finalmente de 30 carbonos (escualeno). Posteriormente se forma una estructura cíclica de ciclopentanoperhidrofenantreno denominada lanosterol (30C, dobles enlace entre C-24 y C-25 y en C-8 y C-9). La formación de colesterol requiere la pérdida de 3 carbonos y el cambio del doble enlace de C-8 y C-9 al C-5 y C-6 y por último la reducción con NADPH de la doble ligadura del C-24 y C-25 . Reacciones irreversibles: Exceptuando la isomerasa de isopentinilpirofosfato, la mayoría de las reacciones son irreversibles. Regulación de la vía: Se regula a nivel de la reacción catalizada por la HMGCoA reductasa, el colesterol inhibe a la enzima y la transcripción de su gen.
  • 226. Colesterol Acetil CoA + Acetil CoA CoASH Tiolasa Acetil CoA + Acetoacetil-CoA CoASH HMG-CoA sintasa 3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA Mevalonato 2NADPH+2H NADP+ HMG-CoA reductasa CoASH ATP ADP Mevalonatocinasa 5-Fosfomevalonato ATP ADP Fosfomevalonatocinasa 5-Pirofosfomevalonato ATP H2O ADP HCO3 - Pirofosfomevalonatocinasa Pirofosfato de isopentenilo 1 2 3 4 5 6
  • 227. Pirofosfato de isopentenilo isomerasa Pirofosfato de dimetilalilo PPi H Pirofosfato de geranilo Pirofosfato de farnesilo Pirofosfato de isopentenilo + Pirofosfato de farnesilo + Penil transferasa H + PPi Penil transferasa H + PPi Escualeno sintasa Pirofosfato de farnesilo PPi NADPH+H NADP+ Ecualeno NADPH+H NADP+ O2 H2O 2,3-Epoxiescualeno Escualeno sintasa Escualeno epoxidasa Protosterol 2,3-Epoxiescualeno, lanosterol ciclasa H+ Lanosterol 7 8 9 10 11 12
  • 228. Desmetilación Varias etapas Zimosterol Desplazamiento del Varias etapas Desmoterol doble enlace Colesterol NADPH+H NADP+ Reductasa 13 OTRA VÍA
  • 229. VÍNCULOS VOLVER A VÍA P Síntesis de Proteínas P Síntesis de Aminoácidos No Esenciales Síntesis de Proteínas Corporales Desaminación de Aminoácidos Glucolisis Glucogénesis Gluconeogénesis Vía de las Pentosas Ciclo de Krebs G G P K β B- oxidación Cl Colesterol L Lipólisis L Lipogénesis C Cetogénesis GG C Complejo piruvato deshidrogenasa C 1 Complejo 1 C2 Complejo 2 S Sistema carnitina Co Ciclo de Cori D Degradación de cuerpos cetónicos A Síntesis de ácidos grasos A Degradación de ácidos grasos Pr Metabolismo de Proteínas Pa Poza de Aminoácidos S Síntesis de: Pc P Síntesis de Pirimidinas P Síntesis de Purinas P Degradación de Pirimidinas P Degradación de Purinas D U Ciclo de La Urea F Vía de la Fructosa G Vía de la Galactosa
  • 230. O CH3 C S - CoA Acetil- CoA
  • 231. O O C S - CoA CH2 C Acetoacetil- CoA H3C
  • 232. O CH3 C S - CoA CH2 C OH CH2 -OOC 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA
  • 233. -OOC CHC C OH 2 Mevalonato H H CH3 CH2 OH
  • 234. CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P OH 5-Fosfomevalonato
  • 235. CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P P OH 5-Pirofosfomevalonato
  • 236. C H3C H3C CH2 CH2 O P P Pirofosfato de Isopentenilo
  • 237. C H3C H3C C CHO 2 P P H Pirofosfato de dimetilalilo
  • 238. H3C CH2 C C CHO 2 P P H H3 C H3C H CH2 C C Pirofosfato de geranilo
  • 239. C H3C H3C CH2 CH2 O P P Pirofosfato de Isopentenilo
  • 240. H3C CH2 C H3C C CH2 P Pirofosfato de farnesilo O H CH2 P C H3C H3C H CH2 C C CH2 H C
  • 241. CH3 CH2 C CH3 CH C 2 Pirofosfato de farnesilo O H CH2 P C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C H P
  • 242. CH2 H C CH2 Pirofosfato de farnesilo C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C H3C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C
  • 243. C Escualeno C30 C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3
  • 244. C 2,3-Expoxiescualeno C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 O
  • 245. Protosterol C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C H3C CH3 C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO
  • 246. Lanosterol C C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C C CH3 C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
  • 247. Zimosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
  • 248. Desmosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
  • 249. Colesterol C30 C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C
  • 250. Tiolasa Consiste en la condensación o adicción de 2 acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA por medio de la tiolasa, y con la consecuente salida de un CoA-SH. CoA-SH Tiolasa O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA O O C S - CoA CH2 C H3C Acetil-CoA Acetoacetil-CoA
  • 251. HMG-CoA sintasa Consiste en la adición de una molécula de acetil-CoA al acetoacetil-CoA para formar 3- hidroxi-3-metilglutaril-CoA por medio de la enzima HMG-CoA sintasa, con la consecuente salida de CoA-SH. CoA-SH HMG-CoA sintasa O CH3 C S - CoA Acetil-CoA + O CH3 C S - CoA CH2 C Acetoacetil-CoA HMG-CoA O C S - CoA OH CH2 CH3 -OOC
  • 252. HMG-CoA reductasa Cataliza la formación de doble reducción del 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA para formar mevalonato por la enzima HMG-CoA reductasa, necesitando como coenzima 2NADPH+2H+ para reducir y con la consecuente salida de 2NADP+ y CoA-SH. HMG-CoA reductasa CoA-SH O C S - CoA CH2 C OH -OOC CH2 OH HMG-CoA Mevalonato CH2 CH3 H -OOC C C H CH3 CH2 OH NADPH+2H+ NADP+
  • 253. Mevalonato cinasa Cataliza la fosforilación del mevalonato en el carbono 5 para producir 5- fosfomevalonato por medio de la mevalonato cinasa con la participación del ATP, y la consecuente salida de ADP. ATP ADP Mevalonato cinasa H CH3 -OOC CHC C OH 2 H CH2 OH CH3 -OOC CHC CHCHO 2 2 2 P OH Mevalonato 5-Fosfomevalonato
  • 254. Fosfomevalonato cinasa Cataliza la formación de 5-Pirofosfomevalonato cinasa a partir de 5-fosfomevalonato por la enzima fosfomevalonato cinasa dependiente del ATP obteniendo ADP. ATP ADP CH3 -OOC CH2 CH2 O P C -OOC CH2 CH2 O P P Fosfomevalonato cinasa CH3 C CH2 OH CH2 OH 5-Fosfomevalonato 5-Pirofosfomevalonato
  • 255. Pirofosfomevalonato cinasa o decarboxilasa Cataliza la formación de pirofosfato de isopentenilo a partir de 5 pirofosfomevalonato por acción de la enzima pirofosfomevalonato cinasa o decarboxilasa introduciendo una molécula de HO y ATP para obtener HCO- y ADP+Pi. 23 HCO3 ATP ADP+Pi H3C H2O -OOC CH2 CH2 O P P C Pirofosfomevalonato Cinasa o decarboxilasa CH3 C CH2 OH H3C CH2 CH2 O P P 5-Pirofosfomevalonato Pirofosfato de isopentenilo
  • 256. Pirofosfato de isopentenilo isomerasa Consiste en la conversión del isopentenilo al pirofosfato de dimetilalilo por medio de una reacción concertada de protonación y desprotonación. Pirofosfato de isopentenilo isomerasa C H3C CH2 P P 5-Pirofosfomevalonato Pirofosfato de dimetilalilo H3C H3C CH2 CH2 O P P C H3C C O H
  • 257. Preniltransferasa Esta reacción consiste en la producción de pirofosfato de geranilo a partir de pirofosfato de dimetilalilo, por medio de la preniltranferasa, eliminando H+ y PPi. CHO P P 2 H Preniltransferasa H3C C P P Pirofosfato de geranilo C H3C H3C C Pirofosfato de dimetilalilo CH2 C O H CH2 CH2 PPi C C H+ H3C H3C H
  • 258. Preniltransferasa Esta reacción consiste con la unión del pirofosfato de dimetilalilo y pirofosfato de isopentenilo para formar un nuevo enlace, entre el C-1 de la 1era molécula y C-4 de la segunda, dando pirofosfato de farnesilo con la salida de H+ y PPi. Actúa la misma enzima que la reacción anterior, la preniltranferasa. H3C C P P Pirofosfato de geranilo Preniltransferasa H3C + C H3C Pirofosfato de isopentenilo H3C H Pirofosfato de farnesilo CH2 C O H CH2 CH2 C C H3C H3C H H+ PPi CH2 CH2 O P P H3C CH2 C O H CH2 P C CH2 C C H3C H3C H CH2 C C CH2 P
  • 259. Escualeno sintasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. C CHPirofosfato de farnesilo 2 P Escualeno sintasa H3C CH C 2 H3C Pirofosfato de farnesilo Pirofosfato de farnesilo PPi H3C + CH2 C O H CH2 P C CH2 C C H3C H3C H CH2 H C CH3 CH2 C O H CH2 P C CH2 C C CH3 CH3 H CH3 CH2 C H P CH2 H C CH2 C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C H+
  • 260. Escualeno sintasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. H3C Escualeno sintasa Pirofosfato de farnesilo H PPi Escualeno NADPH+H NADP+ CH2 C CH2 C CH2 C C CH3 CH3 H CH2 C C CH2 H CH2 P C CH2 C C H3C H3C CH2 C C CH3 C H3C P H H CH3 H CH3 CH2 C C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 C CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 C C C
  • 261. Escualeno epoxidasa El escualeno se forma a partir de la condensación de dos moléculas de pirofosfato de farnesilos, que es catalizada por la enzima escualeno sintasa. Esta condensación o unión de las moléculas se hacen cola-cola. Escualeno C Escualeno epoxidasa CH3 2,3-Epoxiescualeno C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 CH3 C C C H3C C C C CH3 CH3 C C C NADPH+H O2 NADP+ H2O C C C C C C C C C H3C C C H3C CH3 C CH3 C CH3 C C C H3C C C C CH3 C C C O
  • 262. Reductasa El colesterol se convierte en colesterol al reducirse el doble enlace en el C-24 por una reductasa dependiente de NADPH+H+. Colesterol Desmosterol C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C Reductasa C C C C C C C C C C C H3C C C C C C C C C H3C C C C CH3 CH3 HO H3C NADPH+H NADP+