Objetivos
Comprender los mecanismos que utiliza el organismo para liberar glucosa en la sangre cuando se requiere.Glucogenólisis Gluconeogénesis
Vías utilización de la Glucosa
MV. Déborah RodríguezBioquímica IIFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Escuela de Medicina Veterinaria
Objetivos
Comprender los diferentes destinos de los carbohidratos absorbidos en el organismo.Glucogénesis Ruta de las Pentosas Ciclo de Cori y Ciclo de la Alanina
Requerimientos de Glucosa
El organismo requiere de una fuente constante de glucosa sanguínea especialmente para suplir las necesidades del cerebro, eritrocitos y músculo en ejercicio.
Fuentes de Glucosa
- Dieta
- Glucógeno (degradación)
- Gluconeogénesis (lenta respuesta)
Polisacárido que se almacena en el organismo animal, de estructura ramificada con cadenas de 11 a 18 residuos α-D-glucopiranosa enlaces α-1,4 ramificaciones unidas por enlaces glucosídicos α-1,6. De rápida movilización.
Glucógeno
Se almacena especialmente en hígado y músculo en el citosol de la célula. Se considera un equivalente del 1-2 % del peso muscular en reposo , un equivalente a unos 400 g de glucógeno y un 10% del peso del hígado adulto un aproximado de 100 g de glucógeno.
01
Glucógeno
Funciones
Glucógeno Muscular: Reserva de combustible para la síntesis de ATP durante la contracción muscular. Glucógeno Hepático: Mantenimiento de la glucosa sanguínea en etapas tempranas de ayuno, menos de 24 horas.
01
Glucógeno
Glucogénesis
Fosforila la glucosa
Síntesis de Glucógeno
La síntesis de glucógeno consta de tres pasos: Iniciación Elongación y Ramificación Esto se debe a las características estructurales del glucógeno, ya que consta de dos tipos de enlaces distintos para la base (enlaces α-1,4) y para las ramificaciones (α-1,6).
Iniciación
Elongación
Enzima reguladora
Watch
Ramificación
Glucogenólisis
Activada por Ca+2 y cAMP (amplificador efecto hormonal)
Watch
Serina (aceptor donador fosforilo)
Regulación de los Procesos de Glucogénesis y Glucogenólisis
Glucagón AltoProteina quinasa A (PKA)
Insulina Alta Proteina fosfatasas (PP1)
Activa el segundo mensajero cAMP por lo que se activa:
e Inactiva:
Ingresa gran cantidad de glucosa a la célula y activa:
e Inactiva:
Ruta de las Pentosas
NADPH
Ruta de las Pentosas
Características:No se consume ni se produce ATP, produce NADPH que se utiliza para reacciones de síntesis reductoras. ( Síntesis de ácidos grasos y colesterol.
Sinónimos:Ruta del fosfoglucanato Shunt de hexosamonofosfato
Ubicación a nivel celular: Citosol Órganos en los que se realiza: Hígado, glándulas mamarias (lactación), tejido adiposo, glándulas suprarrenales y eritrocitos.
Ruta de las Pentosas
Funciones:
- Generación de NADPH.
- Producción de ribosa (pentosas) para síntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos.
- Coenzimas: NAD, FAD,CoA, ATP, GTP
- En eritrocito NADPH regenerael glutatión reducido (antioxidante).
Tejidos con rutas de las pentosas activas
Ruta de las Pentosas
Irreversible
Fosfopentosaisomerasa
Transcetolasa requiere TPP
Tejido adiposo, hígado y corteza suprarrenal.
Transaldolasa
Síntesis de Ácidos Grasos
GAP ( Gliceraldehído-3P)
Glucólisis
Transcetolasa requiere TPP
Reversible
Regulación de la Ruta de las Pentosas
En la reacción regulada por la glucosa-6-fosfato es una reacción esencialmente irreversible.Principal factor es la proporción NADPH /NADP+ Cuando la célula sintetiza ácidos grasos se gasta el NADPH y el NADP+ se incrementa, lo que activa la vía. El control de la fase no oxidativa se da por el requerimiento de los productos ribosa-5-fosfato y NADPH. Depende de las necesidades de la célula si se produce ribosa-5-fosfato o fructosa-6-fosfato o gliceraldehído-3-fosfato.
Funciones del NADPH
Cada ciclo de síntesis de lípidos, en el que la cadena del ácido graso en formación se ve alargada por dos átomos de carbono, utiliza dos reducciones, cada una de las cuales necesita NADPH como cofactor. Vía de las pentosas fosfato y el ciclo piruvato-malato generan el NADPH necesario para la síntesis de los ácidos grasos. El déficit de NADPH produce la inhibición de la síntesis de ácidos grasos.
Estructura NADPH
Funciones del NADPH
tiol
Producción de glutatión
El glutatión es un tripéptido de tres aminoácidos, glutamato, cisteína y glicina y se encuentra en la mayoría de las células.Está en forma activa (reducida) y en forma inactiva (oxidada). El glutatión tiene un grupo tiol en el residuo de cisteína que reduce tanto el peróxido de hidrógeno como otros radicales libres. Tiene una función antioxidante que protege a las células dañadas. Esta vía es importante especialmente en glóbulos rojos.
Gluconeogénesis
Definición
Tejidos en los que se utilizan:
- Cerebro
- Eritrocitos
- Médula renal
- Iris
- Córnea del ojo
- Testículos
- Músculo esquelético
La generación de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos, esta requiere de enzimas mitocondriales y citosólicas. Órganos en los que se lleva a cabo: Hígado y riñón
Los precursores gluconeogénicos son moléculas que pueden usarse para producir una síntesis neta de glucosa. Los precursores gluconeogénicos más importantes son:
- Glicerol
- Lactato
- α-cetoácidos de los aminoácidos glucogénicos
Sustratos
Glicerol
Se libera de la hidrólisis de los triacilgliceroles en el tejido adiposo y es transportado hacia el hígado.
Aminoácidos
Los aminoácidos producidos por la hidrólisis de las proteínas tisulares son las fuentes de glucosa durante el ayuno. Su metabolismo genera α-cetoácidos como el piruvato o α-cetoglutarato que puede entrar a Ciclo de Krebs y formar oxaloacetato
Lactato
El lactato de la glucólisis anaeróbica se libera hacia la sangre al ejercitar el músculo esquelético y desde las células que carecen de mitocondrias como los eritrocitos. Este es captado por el hígado en el Ciclo de Cori, donde es oxidado a piruvato y convertido a glucosa que se libera a la circulación.
4.
Reticulo Endoplasmático
3.
2.
1.
Mitocondrial
Glucogénesis
debrodris
Created on September 8, 2021
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Objetivos
Comprender los mecanismos que utiliza el organismo para liberar glucosa en la sangre cuando se requiere.Glucogenólisis Gluconeogénesis
Vías utilización de la Glucosa
MV. Déborah RodríguezBioquímica IIFacultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia Escuela de Medicina Veterinaria
Objetivos
Comprender los diferentes destinos de los carbohidratos absorbidos en el organismo.Glucogénesis Ruta de las Pentosas Ciclo de Cori y Ciclo de la Alanina
Requerimientos de Glucosa
El organismo requiere de una fuente constante de glucosa sanguínea especialmente para suplir las necesidades del cerebro, eritrocitos y músculo en ejercicio.
Fuentes de Glucosa
Polisacárido que se almacena en el organismo animal, de estructura ramificada con cadenas de 11 a 18 residuos α-D-glucopiranosa enlaces α-1,4 ramificaciones unidas por enlaces glucosídicos α-1,6. De rápida movilización.
Glucógeno
Se almacena especialmente en hígado y músculo en el citosol de la célula. Se considera un equivalente del 1-2 % del peso muscular en reposo , un equivalente a unos 400 g de glucógeno y un 10% del peso del hígado adulto un aproximado de 100 g de glucógeno.
01
Glucógeno
Funciones
Glucógeno Muscular: Reserva de combustible para la síntesis de ATP durante la contracción muscular. Glucógeno Hepático: Mantenimiento de la glucosa sanguínea en etapas tempranas de ayuno, menos de 24 horas.
01
Glucógeno
Glucogénesis
Fosforila la glucosa
Síntesis de Glucógeno
La síntesis de glucógeno consta de tres pasos: Iniciación Elongación y Ramificación Esto se debe a las características estructurales del glucógeno, ya que consta de dos tipos de enlaces distintos para la base (enlaces α-1,4) y para las ramificaciones (α-1,6).
Iniciación
Elongación
Enzima reguladora
Watch
Ramificación
Glucogenólisis
Activada por Ca+2 y cAMP (amplificador efecto hormonal)
Watch
Serina (aceptor donador fosforilo)
Regulación de los Procesos de Glucogénesis y Glucogenólisis
Glucagón AltoProteina quinasa A (PKA)
Insulina Alta Proteina fosfatasas (PP1)
Activa el segundo mensajero cAMP por lo que se activa:
- Glucogenólisis
e Inactiva:Ingresa gran cantidad de glucosa a la célula y activa:
- Glucólisis
- Glucogénesis
e Inactiva:Ruta de las Pentosas
NADPH
Ruta de las Pentosas
Características:No se consume ni se produce ATP, produce NADPH que se utiliza para reacciones de síntesis reductoras. ( Síntesis de ácidos grasos y colesterol.
Sinónimos:Ruta del fosfoglucanato Shunt de hexosamonofosfato
Ubicación a nivel celular: Citosol Órganos en los que se realiza: Hígado, glándulas mamarias (lactación), tejido adiposo, glándulas suprarrenales y eritrocitos.
Ruta de las Pentosas
Funciones:
Tejidos con rutas de las pentosas activas
Ruta de las Pentosas
Irreversible
Fosfopentosaisomerasa
Transcetolasa requiere TPP
Tejido adiposo, hígado y corteza suprarrenal.
Transaldolasa
Síntesis de Ácidos Grasos
GAP ( Gliceraldehído-3P)
Glucólisis
Transcetolasa requiere TPP
Reversible
Regulación de la Ruta de las Pentosas
En la reacción regulada por la glucosa-6-fosfato es una reacción esencialmente irreversible.Principal factor es la proporción NADPH /NADP+ Cuando la célula sintetiza ácidos grasos se gasta el NADPH y el NADP+ se incrementa, lo que activa la vía. El control de la fase no oxidativa se da por el requerimiento de los productos ribosa-5-fosfato y NADPH. Depende de las necesidades de la célula si se produce ribosa-5-fosfato o fructosa-6-fosfato o gliceraldehído-3-fosfato.
Funciones del NADPH
Cada ciclo de síntesis de lípidos, en el que la cadena del ácido graso en formación se ve alargada por dos átomos de carbono, utiliza dos reducciones, cada una de las cuales necesita NADPH como cofactor. Vía de las pentosas fosfato y el ciclo piruvato-malato generan el NADPH necesario para la síntesis de los ácidos grasos. El déficit de NADPH produce la inhibición de la síntesis de ácidos grasos.
Estructura NADPH
Funciones del NADPH
tiol
Producción de glutatión
El glutatión es un tripéptido de tres aminoácidos, glutamato, cisteína y glicina y se encuentra en la mayoría de las células.Está en forma activa (reducida) y en forma inactiva (oxidada). El glutatión tiene un grupo tiol en el residuo de cisteína que reduce tanto el peróxido de hidrógeno como otros radicales libres. Tiene una función antioxidante que protege a las células dañadas. Esta vía es importante especialmente en glóbulos rojos.
Gluconeogénesis
Definición
Tejidos en los que se utilizan:
La generación de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos, esta requiere de enzimas mitocondriales y citosólicas. Órganos en los que se lleva a cabo: Hígado y riñón
Los precursores gluconeogénicos son moléculas que pueden usarse para producir una síntesis neta de glucosa. Los precursores gluconeogénicos más importantes son:
Sustratos
Glicerol
Se libera de la hidrólisis de los triacilgliceroles en el tejido adiposo y es transportado hacia el hígado.
Aminoácidos
Los aminoácidos producidos por la hidrólisis de las proteínas tisulares son las fuentes de glucosa durante el ayuno. Su metabolismo genera α-cetoácidos como el piruvato o α-cetoglutarato que puede entrar a Ciclo de Krebs y formar oxaloacetato
Lactato
El lactato de la glucólisis anaeróbica se libera hacia la sangre al ejercitar el músculo esquelético y desde las células que carecen de mitocondrias como los eritrocitos. Este es captado por el hígado en el Ciclo de Cori, donde es oxidado a piruvato y convertido a glucosa que se libera a la circulación.
4.
Reticulo Endoplasmático
3.
2.
1.
Mitocondrial