METABOLISMO INTERMEDIO DE CARBOHIDRATOS Y LPIDOS MARY LORENA

METABOLISMO INTERMEDIO DE CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS MARY LORENA VALLECILLO. MSc. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE HONDURAS EN EL VALLE DE SULA CARRERA DE MEDICINA BIOQUIMICA

CARBOHIDRATOS DE LA DIETA ESTOMAGO LACTOSA SACAROSA DEXTRINAS

VIAS METABOLICAS DE CARBOHIDTATOS

GLUCOLISIS n GLUCONEOGENESIS n GLUCOGENOLISIS n VIA DE LAS PENTOSAS n VIA DE LOS POLIOLES n CICLO DE CORI n CICLO DE LA ALANINA n

GLUCOLISIS Ø Ø Ø Via por la cual la glucosa es convertida a piruvato. Ocurre en el citosol Se obtiene ATP, NADH y PIRUVATO

GLUCOSA * GLUCOSA-6 -P HEXOCINASA GLUCOCINASA FRUCTOSA-6 -P FOSFOGLUCOSA ISOMERASA * FOSFOFRUCTOCINASA PFK-1 FRUCTOSA 1, 6 BIFOSFATO ALDOLASA GLICERALDEHIDO 3 -FOSFATO TRIOSA FOSFATO ISOMERASA DIHIDROXIACETONA FOSFATO GLICERALDEHIDO 3 -FOSFATO DESHIDROGENASA PIRUVATO CINASA 1, 3 BIFOSFOGLICERATO CINASA * FOSFOENOLPIRUVATO 2 -FOSFOGLICERATO ENOLASA 3 -FOSFOGLICERATO MUTASA

ENZIMAS REGULADORAS DE LA GLUCOLISIS n n n HEXOCINAS ES INHIBIDA POR SU PRODUCTO GLUCOSA 6 FOSFATO FOSFOFRUCTOCINASA (PFK-1) PIRUVATO CINASA

INSULINA GLUCOSA INDUCIDA HEXOCINASA - GLUCOCINASA Km ALTA GLUCOSA-6 -P FOSFATASAS FRUCTOSA 6 -P FOSFOFRUCTOCINASA-1 + AMP, +F-2, 6 -P, - ATP, CITRATO FRUCTOSA 1 -6 -P FOSFOENOLPIRUVATO CINASA -FOSFORILACION DEPENDIENTE DE AMPc -ALANINA +FRUCTOSA 1, 6 BIFOSFATO

GLUCOSA-6 -P INSULINA + PFK-2 -P PKA FRUCTOSA-6 -P FOSFATASA FRUCTOSA 2, 6 -P + PFK-2 PFK-1 GLUCOSA AMPc FRUCTOSA 1, 6 -P GLUCAGON

INSULINA GLUCOSA INDUCIDA HEXOCINASA - GLUCOCINASA Km ALTA GLUCOSA-6 -P FOSFATASAS FRUCTOSA 6 -P FOSFOFRUCTOCINASA-1 + AMP, +F-2, 6 -P, - ATP, CITRATO FRUCTOSA 1 -6 -P FOSFOENOLPIRUVATO CINASA -FOSFORILACION DEPENDIENTE DE AMPc -ALANINA +FRUCTOSA 1, 6 BIFOSFATO

CITOSOL GLUCOSA ALANINA AMINOTRANSFERASA ALANINA LACTATO DESHIDROGENASA LACTATO PIRUVATO CARBOXILASA OXALACETATO MITOCONDRIA HEXOCINASA PFK-1 PIRUVATO CINASA PIRUVATO DESHIDROGENASA ACETIL Co. A

GLUCONEOGENESIS

n n OCURRE PRINCIPALMENTE EN EL HIGADO PROCESO MEDIANTE EL CUAL SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE COMPUESTOS NO CARBOHIDRATOS n LACTATO n AMINOACIDOS: ALANINA n GLICEROL n ACIDOS GRASOS

GLUCOSA-6 -P * GLUCOSA 6 -FOSFATASA FRUCTOSA-6 -P FOSFOGLUCOSA ISOMERASA * FRUCTOSA 1, 6 -BIFOSFATAS LACTATO FRUCTOSA 1, 6 BIFOSFATO LDH ALDOLASA PIRUVATO* CARBOXILASA MD OXALACETATO * TRIOSA FOSFATO ISOMERASA GLICERALDEHIDO 3 -FOSFATO MALATO DIHIDROXIACETONA FOSFATO GLICERALDEHIDO 3 -FOSFATO DESHIDROGENASA MD 1, 3 BIFOSFOGLICERATO FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICINASA FOSFOENOLPIRUVATO FOSFOGLICERATO CINASA 2 -FOSFOGLICERATO ENOLASA 3 -FOSFOGLICERATO MUTASA

GLUCOSA GLUCAGON PEP PKA PIRUVATO CINASA FOSFOENOL-PIRUVATO CARBOXICINASA ALANINA PIRUVATO LDH OXALACETATO LACTATO MALATO DESHIDROGENASA TG ASPARTATO PIRUVATO MALATO PIRUVATO CARBOXILASA ASPARTATO OOA FA - NADH PIRUVATO DESHIDROGENASA ACETIL Co. A FA DESHIDROGENASA MALATO CUERPOS CETONICOS SANGRE

LIPOLISIS GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA-6 -P FRUCTOSA 6 -P PROTEOLISIS GLICEROL-3 P FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATASA LI CE RA LD EH ID O 3 P CI NA SA GLICEROL G FRUCTOSA 1 -6 -P DIHIDROXIACETONA -3 P GLICERALDEHIDO-3 P FOSFOENOLPIRUVATO AMINOACIDOS SF FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICINASA CK XIL O RB TO A UV PIR CA PIRUVATO ALANINA LACTATO DESHIDROGENASA N LA A N RA SA T NO I AM OXALACETATO A AS A ER LACTATO AMINOACIDOS

GLUCAGON CATECOLAMINAS GLUCOSA Km INDUCIDA GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA-6 -P FRUCTOSA 1 -6 BIFOSFATASA FRUCTOSA 1 -6 -P FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICINASA OXALACETATO -AMP, -F-2, 6 -P´

CICLO DE CORI O LACTATO GLUCOGENOLISIS FOSFORILASA GLUCOSA GLUCOLISIS GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA 6 P HEXOCINASA GLUCOSA 6 P TORRENTE SANGUINEO FRUCTOSA 6 P PFK-1 FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATASA FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATO SA A XIL O FOSFOENOLPIRUV RB A C O T OXALACETATO UVA LDH PIR FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICINASA PIRUVATO FOSFOENOLPIRUVATO LACTATO PIRUVATO CINASA LDH LACTATO PIRUVATO

CICLO DE LA ALANINA GLUCOGENOLISIS FOSFORILASA GLUCOSA GLUCOLISIS GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA 6 P HEXOCINASA GLUCOSA 6 P TORRENTE SANGUINEO FRUCTOSA 6 P PFK-1 FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATASA FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATOPROTEOLI FRUCTOSA 1 6 BIFOSFATO SIS SA A XIL O FOSFOENOLPIRUV RB A C O T OXALACETATO UVA ALANINA AMINOTRANSFERASA PIRUVATO ALANINA FOSFOENOLPIRUVATO CARBOXICINASA ALANINA FOSFOENOLPIRUVATO CINASA ALANINA AMINOTRANSFERASA ALANINA PIRUVATO

FORMACION DE SORBITOL GLUCOSA ALDOSA REDUCTASA DIETA SORBITOL GLUT 5 SORBITOL DESHIDROGENASA GAMETOGENESIS FRUCTOSA FOSFOFRUCTOCINASA FRUCTOSA 1 P ALDOLASA B GLICERALDEHIDO 3 P CINASA GLUCOLISIS GLICERALDEHIDO 3 P DIHIDROXIACETONA

GLUCOGENESIS

GLUCOGENO Ø Ø Es un polimero ramificado Es la forma principal de almacenamiento de glucosa. El glucogeno se sintetiza a partir de glucosa Los principales tejidos de almacen es el higado y musculo.

ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO n Es un polimero ramificado formado de residuos de D-GLUCOSA LACTATO GLUCOSA

ESTRUCTURA DEL GLUCOGENO n n Es un polimero ramificado formado de residuos de D-GLUCOSA La union es por enlaces glucocidicos 1 -4 , y en los puntos de ramificacion 1 -6. GLUCOGENINA: PROTEINA DE 37 Kda, Sirve de punto de union y templete a Las glucosas.

SINTESIS Y DEGRADACION DE GLUCOGENO GLUCOSA SANGUINEA UDP GLUCOSA GLUCOGENO SINTASA RAMIFICANTE TRANSFERENCIA UDP-GLUCOSA HEXOCINASA O GLUCOCINASA GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA-6 -P GLUCOSA-1 -P UDP-GLUCOSA PIROFOSFORILADA PPi FOSFORILASA DESRAMIFICANTE TRANSFERENCIA FOSFOGLUCOMUTASA UTP LACTATO DESHIDROGENASA PIRUVATO LACTATO 2 Pi ATP CO 2 + H 2 O

SINTESIS DE GLUCOGENOGENESIS UDP-GLUCOSA ES EL PRECURSOR DE LA SINTESIS DE GLUCOGENO. I. I. III. La glucosa entra a las celulas y es fosforilada a glucosa 6 -P por la hexocinasa o glucocinasa (higado) La fosfoglucomutasa convierte la glucosa 6 -P a glucosa -1 -P Glucosa-1 -P reacciona con UTP, formando UDPglucosa esta reaccion es catalizada por UDP-glucosa pirofosforilasa, liberandose pirofosfato inorganico de esta reaccion.

II. I. II. ACION DE LA GLUCOGENO SINTETASA La glucogeno sintetasa es la enzima reguladora de la sintesis de glucogeno. Transfiere residuos de glucosa desde el UDP -glucosas a las partes finales no reducidas del molde de glucogeno (GLUCOGENINA)

GLUCOGENO FOSFORILASA DESRAMIFICANTE TRANSFERENCIA GLUCOGENOS SINTETASA 4: 6 TRANSFERASA RAMIFICANTE GLUCOSA UDP-GLUCOSA PROTEOGLICANOS GLICOPROTEINAS UDP-GLUCORATO UDP-GLUCOSA PIROFOSFORILASA GLUCOSA-1 -P UTP FOSFOGLUCOMUTASA GLUCOSA-6 -P GLUCOLISIS VIA DE PENTOSAS HEXOCINASA OTRAS VIAS GLUCOCINASA (HIGADO) GLUCOSA 6 FOSFATASA GLUCOSA MEMBRANA CELULAR GLUCOSA

DEGRADACION DE GLUCOGENO: GLUCOGENOLISIS n n LA DEGRADACION DE GLUCOGENO PRODUCE GLUCOSA -1 P LA ENZIMA CLAVE ES LA FOSFORILASA LAS GLUCOSAS SON REMOVIDAS DE LAS PARTES NO REDUCIDAS CUANDO QUEDAN 4 TRES SON REMOVIDAS POR LA TRANSFERASA, Y EL PUNTO DE UNION ES REMOVIDO POR UNA DESRAMIFICANTE ( - 1, 6 GLUCOCIDASA)

n EL GLUCOGENO DE HIGADO ES USADO PARA MANTENER LOS NIVELES DE GLUCOSA EN ESTADOS DE AYUNO O DE EJERCICIO. n ES REGULADO POR GLUCAGON Y EPINEFRINA EN HIGADO (AMPc) n MUSCULO-EPINEFRINA (VIA AMPc Y CALCIO-IP 3)

TORRENTE SANGUINEO GLUCOSA LACTATO GLUCOGENO GLUCONEOGEN ESIS FOSFORILASA LACTATO GLUCOSA -1 P PIRUVATO HIGADO FOSFOGLUCOMUTASA GLUCOSA -6 FOSFATASA GLUCOSA -6 P GLUCOSA LACTATO DESHIDROGENASA PIRUVATO CO 2 + AGUA LACTATO MUSCULO

HASTA 4, LA DE TRANSFERENCIA, LA DESRAMIFICANTE

GLUCAGON (HIGADO) EPINEFRINA (HIGADO, MUSCULO) INSULINA INHIBIDA ADENILATO CICLASA RECEPTOR FOSFODIESTERASA PG ATP FOSFORILASA INACTIVA P PKA INACTIVA P FOSFORILASA ACTIVA P P GLUGOGENO AMPc P GLUCOSA 1 P AMP GLUCOGENO SINTASA ACTIVA FOSFATASA PKA ACTIVA P P P GLUCOGENO SINTASA INACTIVA P P

VIAS METABOLICAS DE LIPIDOS

LIPOGENESIS n ESTERIFICACION n LIPOLISIS n BETA OXIDACION n CETOGENESIS n COLESTEROGENESIS n

LIPOGENESIS

n n FORMACION DE ACIDOS GRASOS A PARTIR DE ACETIL Co A OCURRE EN CITOSOL OCURRE PRINCIPALMENTE EN EL HIGADO A PARTIR DE CARBOHIDRATOS. ACETIL Co A TIENE QUE SER CONVERTIDA A MALONIL Co. A POR LA ENZIMA ACETIL Co A CARBOCILASA EL CRECIMIENTO DE LA CADENA ES LLEVADO A CABO POR UN COMPLEJO DE ENZIMAS (SINTETASA DE ACIDOS GRASOS)

CITOSOL GLUCOSA ALANINA AMINOTRANSFERASA ALANINA LACTATO DESHIDROGENASA LACTATO PIRUVATO CARBOXILASA OXALACETATO MITOCONDRIA HEXOCINASA PFK-1 PIRUVATO CINASA PIRUVATO DESHIDROGENASA ACETIL Co. A

HIGADO PIRUVATO CARBOXILASA PIRUVATO DESHIDROGENASA OXALACETATO ACETIL Co A CITRATO LIASA VLDL CITRATO TORRENTE SANGUINEO Apo B-100 TG CITRATO MALATO DESHIDROGENASA MALATO OAA CITRATO LIASA FA Co A ACETIL Co A ACIL Co A SINTASA ACETIL Co A CARBOXILASA MALONIL Co A PALMITATO SINTETASA DE ACIDOS GRASOS TEJIDO ADIPOSO

HIGADO PIRUVATO CARBOXILASA PIRUVATO DESHIDROGENASA OXALACETATO ACETIL Co A CITRATO LIASA VLDL CITRATO TORRENTE SANGUINEO FOSFATAS AS Apo B-100 TG INSULINA INDUCIBLE CITRATO MALATO DESHIDROGENASA MALATO OAA ACETIL Co A INDUCIB LE FOSFATAS AS ACIL Co A SINTASA ACETIL Co A CARBOXILASA + MALONIL Co A CPT I _ FA Co A PALMITATO SINTETASA DE ACIDOS GRASOS TEJIDO ADIPOSO

ESTERIFICACION EN TEJIDOADIPOSO HIGADO TORRENTE SANGUINEO GLUCOSA VLDL GLUCOLISIS VLDL GLICEROL 3 P Apo B-100 QUILOCRICRONES TG INTESTINO QUILOMICRONES TG TG LP +L CII LIPOPROTEIN LIPASA FA Co A GLICEROL + FA FA TG VASOS TEJIDO ADIPOSO

ESTERIFICACION n LOS TRIGLICERIDOS ALMACENATOS EN TEJIDO ADIPOSO REPRESENTAN UNA FUENTE DE ENERGIA n ESTE ALMACENAJE ES REGULADO POR INSULINA n n n ESTIMULA LA SECRECION DE LA LIPOTROTEIN LIPASA POR EL TEJIDO ADIPOSO FAVORECE LA ENTRADA DE GLUCOSA AL TEJIDO ADIPOSO POR LA PRESENCIA DE LOS GLUT 4 TEJIDO ADIPOSO NO USA EL GLICEROL RESULTANTE DE LA HIDRÓLISIS DE LOS TG, PORQUE CARECE DE LA GLICEROL CINASA

LIPOLISIS

n TRANSFORMACION DE TRIGLICERIDOS A ACIDOS GRASOS Y GLICEROL. n ESTIMULADA POR GLUGAGON, CATECOLAMINAS, GH, HORMONAS TIROIDEAS, CORTISOL n ACIDOS GRASOS Y GLICEROL SON LIBERADOS AL TORRENTE SANGUINEO.

n n LOS ACIDOS GRASOS SON TOMADOS POR TEJIDOS PERIFERICOS PARA SER OXIDADOS Y UTILIZARLOS COMO FUENTE DE ENERGIA O POR EL HIGADO PARA FORMAR CUERPOS CETONICOS. EL GLICEROL SE INTEGRA A LA GLUCONEOGENESIS.

TORRENTE SANGUINEO CATECOLAMINAS TEJIDOS PERIFERICO S OXIDACION GLUCAGON AMPc TG P P PKA P HORMONA SENSIBLE A LIPASA P P P FA FA FA GLICEROL TEJIDO ADIPOSO FA FA FA GLICEROL HIGADO FORMACION DE CUERPOS CETONICOS GLUCONEO GE NESIS

T. ADIPOSO TG FA ALBUMINA TORRENTE SANGUINEO PROTEINA Z MEMBRANA CELULAR ACTIVACION FA Co. AS H ATP AMP + PPi FA Co. A MITOCONDRIA 2 Pi

FORMACION DE CARNITINA

FORMACION DE CARNITINA

ENTRADA DE ACIDOS GRASOS A LA MITOCONDRIA

ESTERIFICACION PPPPPPP CITRATO LIASA CITRATO ACETIL Co A ACETIL Co. A CARBOXILASA MALONIL Co. A SINTETASA DE ACIDOS GRASOS ACIL ELONGACION DE ACIDOS GRASOS INHIBE BETA OXIDACION CPT II CPT I ACIL Co A SINTETASA FA ACIL Co A CK NEFA ACETIL Co A CITRATO GLUCOSA

BETA OXIDACION

BETA OXIDACION FA ACIL Co A DESHIDROGENASA FA ENOIL Co A HIDROXILASA HIDROXIL ACIL Co A HIDROXI ACIL Co A DESHIDROGENASA CETO ACIL Co A CETO TIOLASA ACETIL Co A CUERPOS CETONICOS CK

CETOGENESIS

n n n SE FORMAN EN MITOCONDRIA EN EL HIGADO SON 3 CUERPOS CETONICOS: ACETOACETATO, HIBROXIBUTIRATO Y ACETONA SE FORMAN A PARTIR DE ACETIL Co. A + ACETOACETIL Co A FORMANDO HMG Co A EL HIGADO NO UTILIZA LOS CUERPOS CETONICOS POR CARECER DE LA ENZIMA TIOTRANSFERASA LOS CUERPOS CETONICOS SON UTILIZADOS POR TEJIDOS PERIFERICOS COMO FUENTE DE ENERGIA

FORMACION DE CUERPOS CETONICOS ACETIL Co A + ACETIL Co A TIOLASA ACETO ACETIL Co. A HMG Co A SINTETASA HMG Co A HIDROXIBUTIRATO DESHIDROGENASA 3 - HIDROXIBUTIRATO ACETOACETATO ESPONTANEA ACETONA HMG Co A LIASA ACETIL CO A

CUERPOS CETONICOS HIGADO MITOCONDRIA ACETOACETATO TORRENTE SANGUINEO ACETOACETATO TEJIDOS PERIFERICOS + ACETOACETATO SUCCINATO TIOTRANSFERASA ACETONA 3 HIBROXIBUTIRATO 3 HIDROXIBUTIRATO ACETOACETIL Co A CK PULMON

n Los cuerpos cetonicos son fuente de energia para tejidos perifericos