Flashcards
Bioquímica 4
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- 1digestiónla digestión enzimática descompone la grande de moléculas poliméricas de los alimentos en sus unidades monomericas aminoácidos monosacáridos ácidos grasos y glicerol tras la digestión estás entran al citosol de la celula donde comienza su oxidación gradual
- 2glucosano solo es un combustible excelente también precursor extremadamente versátil capaz de suministrar gran cantidad de intermediarios metabolicos para las reacciones biosintéticas
- 3destinos de la glucosasuministro de energía y producción de esqueletos carbonados para sintesis de componentes celulares
- 4metabolismo de la glucosala glucosa mediante la vía glucolítica libera poca energía para que la degradación oxidativa sea completa el piruvato debe convertirse en acetil-CoA que ingresara en el ciclo del ácido cítrico dando lugar a CO2 transportadores electrónicos reducidos NADH y FADH2 y GTP los transportadores entran en la cadena respiratoria mitocondrial y finalmente tracción en su electrones al oxígeno molecular este proceso es la fosforilacion oxidativa y es el que genera la mayor parte de energía procedente de la oxidación de la glucosa
- 5vías alternativasuna vía alternativa es la oxidación por la vía de las hexosas monofosfato llamada también de las pentosas fosfato en la cual se genera D ribosa (ribosa 5 fosfato) que es utilizada en la síntesis de ácidos nucleicos y NADPH
- 6en ayunashidrólisis del glucógeno y gluconeogenesis (síntesis de glucosa a partir de componentes no glucídicos como lactato aminoácido y glicerol)
- 7digestión y absorciónlos glúcidos son digeridos y absorbidos fundamentalmente en el intestino delgado, los disacaridos y polisacaridos son hidrolizados básicamente por la alfa alfa amilasa pancreática y las disacaridasas intestinales produciendo principalmente glucosa pero también fructosa y galactosa
la mayoría de las células captan la glucosa y otros azúcares a través de unas proteínas transportadoras de membrana - 8GLUTproteínas transportadoras de membrana de las que se conocen 13 isoformas que varían en su localización tisular sus características cinéticas y sus dependencia o no de la insulina
de hecho la actuación de insulina se regula en función de la expresión y localización te los distintos GLT en las células en los distintos estados metabolicos
GLUT3 es el principal transportador de glucosa al cerebro con una constante de Michaelis menten muy por debajo de los niveles normales de glucemia lo que significa un transporte constante de glucosa al interior de las células que lo expresan - 9catabolismo de hidratos de carbono glucolisisruta mediante la cual una molécula de glucosa de 6 carbono se desdobla dando lugar a dos piruvatos, moléculas de 3 carbono
parte de la energía se libera y se utiliza para síntesis de ATP a partir de ATP generándose también NADH - 10fases de la glucolisisruta de 10 pasos
fase preparatoria en la que se forma 2 gliceraldehido 3 fosfato, es una fase de inversión de energía
gastando ATP
fase de beneficios fase de generación de energía 2 piruvato 2 ATP y también equivalente reductores en forma de NADH - 11lugar en la célulacitoplasma, las 10 enzimas que se necesitan están en el citosol, los diez intermediarios son compuestos fosforilados de 3 o 6 carbonos
- 12destinos metabolicos del piruvatosu destino depende del paso 6 del estado de oxidación de la célula en condiciones aerobicas el piruvato se oxida a acetil CoA que entra en el ciclo del ácido cítrico no obstante en condiciones hipoxia el NADH no puede ser reoxidado y no se generaría NAD+
así en condiciones anaerobias el destino del piruvato es la fermentación siendo los productos finales lactato (enzima lactato deshidrogenasa) o etanol
el primer proceso es el de la fabricación del yogur el segundo proceso el de las bebidas alcohólicas y el pan
en las células animales cuándo se produce una mayor cantidad de piruvato de la que puede oxidarse mediante el el ciclo del ácido cítrico , durante el ejercicio extenuante , se reduce el piruvato a lactato - 13fermentaciónruta metabólica productora de energía que consiste en una oxidación incompleta del sustrato
- 14glucolisis aerobiaen una célula que respira el piruvato se oxida a acetil CoA que entra en el ciclo del ácido cítrico el NADH producido durante la glucolisis se oxida de nuevo mediante la cadena de transporte electrónico mitocondrial produciendo energía adicional y los electrones se transfieren finalmente al oxígeno que es sale el aceptor electronico final
- 15la glucolisis está relacionada con otras rutassintesis y degradacion del glucogeno gluconeogenesis
ruta de las pentosas fosfato
y ciclo del ácido cítrico - 16regulacion de la glucolisisal haber estrecha relación con otras rutas los factores que controlan la glucolisis también controlan de alguna manera las otras rutas
el ritmo de la ruta glucolitica está controlada principalmente por la regulacion alosterica de tres enzimas
la hexoquinasa (se inhibe por su producto glucosa 6 fosfato impidiendo la entrada de más sustrato)
la fosfofructoquinasa 1 enzima limitante compromete la continuación de la degradación glucolitica
y la piruvato quinasa inhibida por concentración elevada de ATP o de acetil-CoA señal de excedente y desvío hacia rutas anabolicas
las reacciones catalizadas por estas enzimas son irreversibles y la activan o desactivan efectores alostericos - 17rutas de las pentosas fosfatoes una ruta alternativa de oxidación de glucosa 6 fosfato para producir NADPH y ribosa 5 fosfato el precursor de los acidos nucleicos se lleva a cabo en el citosol y se puede dividir en dos fases;
fase oxidativa en la que se genera el NADPH y fase no oxidativa en la que se sintetizan pentosas fosfato
la degradación de glucosa a través de esta ruta es necesario para algunos tejidos como adiposo , corteza adrenal, hígado etcétera donde las reacciones biosintéticas son elevadas - 18uso de las pentosaslas células que se dividen rápidamente las de la médula ósea piel o mucosa intestinal utilizan pentosas para producir ADN ARN y coenzimas
- 19uso de NADPHnecesario para la biosintesis reductora o reducir los efectos dañinos de los radicales libres
los tejidos que producen mucha síntesis de ácidos grasos (como hígado adipocitos glándulas mamarias) o síntesis activa de colesterol y hormonas esteroides ( hígado gónadas) requieren NADPH para estas vías - 20ciclo del ácido cítrico o de Krebs y fosforilacion oxidativa respiracion celularla respiración tiene lugar en la matriz interior de la mitocondria y el transporte electronico y la fosforilacion oxidativa están catalizadas por enzimas ligadas a la membrana de las crestas mitocondriales
el acetil CoA y otros intermediarios del ácido cítrico también se genera mediante degradación de las grasas o catabolismo de los aminoacidos - 21oxidacion del piruvatola conversión del piruvato en acetil CoA se realiza la mitocondria es una descarboxilacion oxidativa catalizada por la piruvato deshidrogenasa
en esta reacción se produce la generación de un transportador electrónico reducido la descarboxilacion del piruvato y la activación metabólica de los dos carbonos restantes del piruvato altamente es orgánica y esencialmente irreversible y es la explicación de que no se puedan convertir lípidos a glúcidos y si al reves
intervienen tres enzimas y 5 coenzimas en el denominado complejo piruvato deshidrogenasa - 22complejo piruvato deshidrogenasaes un complejo multienzimatico muy organizado formado por tres enzimas:
piruvato descarboxilasa E1
dihidrolipoamida transacetilasa E2
y la de hidrolipoamina deshidrogenasa E3
TPP pirofosfato de tiamina
lip o acido lipoico
FADH2
NAD
coenzima A - 23regulación de la piruvato deshidrogenasaesta regulación es clave para el control del flujo catabolico y se lleva a cabo modificando la actividad mediante fosforilacion desfosforilacion desde una forma desfosforila da activa a una forma fosforilada inactiva
intervienen también enzimas proteína fosfatasa y proteina quinasa controladas a su vez por hormonas
por otro lado las concentraciones elevadas de acetil-CoA y NADH inhibe alostericamente la enzima mientras que las concentraciones altas de CoA o NAD+ funciona como activadores alostericos finalmente cuando la carga energética es elevada se incrementa el estado inactivo de la enzima - 24ciclo de Krebsentran dos carbonos del acetil CoA se transfiere al oxalacetato un acido de cuatro carbonos para dar un un acido de 6 carbonos , el citrato. este entra en una serie de reacciones en las cuales se libera dos carbones en forma de CO2 y los cuatro que restan se regenera en oxalacetato de ahí la naturaleza cíclica de la reacción
de las 8 reacciones las 4 primeras sirven para general cofactores reducidos NADH flavina reducida
las cuatro restantes sirven para regenerar el oxalacetato
los metabolitos que intervienen pueden ser extraído de la ruta introducidos en ruta biosintetica tanto para gluci dos como para aminoácidos y nucleótidos
el balance final es un ATP, 4 coenzimas reducidas, 3NADH+ H+, 1FADH2 - 25via mixta o anfibolicaque participa tanto del catabolismo como del anabolismo
- 26reposición de metabolitosdado que los metabolitos que intervienen en el ciclo del ácido cítrico pueden utilizarse como intermediarios de otras rutas es necesario procesos que repongan la reserva de intermediarios del ciclo estos procesos se llaman rutas anapleróticas gracias a ellas las concentraciones intra mitocondriales de los intermediarios del ácido cítrico se mantienen constantes
- 27reguladores del ácido cítricoel flujo a través del ácido cítrico es sensible al estado energético de la célula
al estado redox de la celula
ya la disponibilidad de compuestos de alta energía - 28transporte electrónicola cadena de transporte electrónico mitocondrial es un conjunto de transportadores situados en la membrana interna mitocondrial transfiere electrones que proceden de las coenzimas reducidas hasta el oxígeno la energía que se libera se acopla a varios procesos el más importante la síntesis del ATP
las proteínas implicadas en la cadena se agrupan en cuatro complejos proteicos I II III IV tres de ellos transmembrana presentes en la membrana mitocondrial interna
los compuestos están ligados por dos compuestos solubles que tienen movilidad lateral dentro de la membrana la ubiquinona o coenzima Q y el citocromo c estas proteínas guía a los electrones para que se desplacen de forma secuencial de un complejo enzimatico otro cada transferencia es una reacción de óxido reducción - 29transporte electrónico 2la energía que se libera de este proceso bombea protones a través de la membrana desde el compartimento interior generando un gradiente de concentración de protones y un potencial de membrana el gradiente electroquimico resultante impulsa los protones nuevamente hacia el interior por medio de la ATP sintetasa
- 30ATP sintetasatiene forma de seta en la superficie interna de la membrana interna de la mitocondria tiene dos componentes la unidad F 1 que corresponde ATP asa activa y la unidad que es un canal transmembrana para los protones
- 31fosforilación oxidativael proceso por el que la energía generada por la Cadena de transporte se conserva impulsando la síntesis de ATP
la velocidad con la que se desarrolla está marcada por las necesidades energéticas de la célula para que el proceso se desarrolle de manera correcta es necesario un aporte de sustrato como NADH, FADH2, O2, ADP, Pi
de ellos el más importante es el ADP y es el que fija la velocidad de la fosforilación oxidativa - 32balance final de ATPel número máximo de ATP que se obtiene al final de la respiración es igual a 38 sin embargo puede verse reducido a 36 cuando las coenzimas NADH se genera en el citosol y no en la mitocondria el pasaje hacia la mitocondria se hace mediante lanzadera y en este proceso se pierden 2 ATP con lo que el balance final son 36
- 33lanzaderael pasaje de los electrones a través de las membranas mitocondriales se realizan mediante lanzadera en el que los electrones son transferidos a compuestos intermediarios y finalmente a una coenzima ubicada en la matriz de la mitocondria existen distintas lanzaderas según el tipo celular en un tipo de lanzaderas el aceptor es NAD+ y en otro tipo es FAD con lo que la cantidad final de ATP se puede reducir en dos cambiando el balance final a 36
- 34anabolismo de hidratos de carbono gluconeogenesispermite el almacenamiento de energía en forma de glucógeno
la gluconeogenesis es la formación de moléculas nuevas de glucosa a partir de precursores que no son hidratos de carbono y se produce principalmente en el hígado estos precursores son en lactato piruvato glicerol y determinados alfa cetoacidos - 35gluconeogenesis secuencia de reaccionesen gran medida es la inversa de la glucolisis sin embargo tres reacciones
mucoliticos son irreversibles para salvar estas reacciones se utilizan en la gluconeogenesis otras reacciones catalizadas por enzimas diferentes son reacciones de circunvalación
la síntesis de fosfoenolpiruvato PEP a partir de piruvato
conversión de la fructosa 1 6 bifosfato en fructosa 6 fosfato
formación de glucosa a partir de glucosa 6 fosfato - 36síntesis de fosfoenolpiruvato PEP a partir de piruvatoel oxalacetato se convierte en fosfoenolpiruvato con consumo de energía gracias a la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa
- 37conversión de la fructosa 1 6 bifosfato en fructosa 6 fosfatola reacción irreversible de la glucolisis se evita por la fructosa 1 6 bisfosfatasa
- 38formación de glucosa a partir de glucosa 6 fosfatola glucosa 6 fosfatasa que solo se encuentran hígado y riñón cataliza la hidrolisis irreversible de la glucosa 6 fosfato a glucosa y Pi
ya continuación la glucosa se libera a la sangre
la gluconeogenesis necesita energía - 39el ritmo de la gluconeogenesisel ritmo de la gluconeogenesis está afectado principalmente por la disponibilidad de los sustratos los efectores alostericos y las hormonas la gluconeogenesis estimula para concentraciones elevadas de lactato glicerol y aminoácidos una alimentación con muchas grasas bendición y un ayuno prolongado proporcionan grandes cantidades de esta molécula las hormonas afecta a la gluconeogénesis alterando las concentraciones de los efectores alostericos y la velocidad a la que se sintetizan las enzimas clave otro regulador es la disponibilidad de ATP
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- Flashcards on Bioquímica 4, created by nini live on 03/04/2017.
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