Copy of Metabolismo Integrado e Interactivo

METABOLISMO INTEGRADO E INTERACTIVOMETABOLISMO DE CARBOHIDRATOS (Polisacridos = almidn y glucgeno) Llegan a la boca Piruvato, cidos grasos, aminocido s del citosol Pasan al estmago Intestino delgado Polisacridos Maltosa + polisacridos cortos H+ Fumarato Ciclo del cido Succinato Ctrico NADH La amilasa contina hasta que se desactiva por pH cido DIGESTIN Amilasa Polisacridos no digeridos pancratica Maltosa + oligosacridos Maltosa Glucosa + glucosa Entra al enterocito por un traslocador GLUT5 Entra al con junto enterocito + Na por difusin facilitada Pasan al sistemaporta por difusin facilitada Pasan al sistema a travs de GLUT4 Despus sale a travs de SGLT1 sacando 3Na+ y ABSORCIN metiendo 2K+ con uso de ATP Aminocidos ADP + Pi O2 H+ H+COMPLEJO V TRANSPORTE Tejido Circulacin sistemtica ATP Sacarosa Lactosa Glucosa + fructosa Glucosa + galactosa HGADO

Acetil-CoA Citrato Oxaloacetato

H+ Fructosa y galactosa entran por difusin facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina

Vas- galactosa y fructosa Gluclisis

ENTRAN AL CITOSOL

cis-AconitatoMalato 2 ATP+HCO3-+NH3 Pi Carbamoilfosfato sintetasa Carbamoil fosfato Isocitrato Ornitina Ornitina transcarba moilasa Citrulina Entra al citosol

Fumarato

Succinato Succinil -CoA

-Cetoglutarato

Entra a mitocondria

Ornitina

Citrulina Aspartato ATP AMP + Pi

METABOLISMO DE LIPIDOS

UREA Argina sa H O2

Arginina

FumaratoArginino succinato Arginin osicinas a

Llegan a la boca

Lipasa gstrica Triagliceroles

DIGESTIN Triagliceroles cortos Grasa emulsificada

Fase fsica

Pasan al estmago

Intestino delgado

Glbulo de grasa Triaglicerol

Lipasa pancretica

2 cidos grasos + 2 monoacil glicerol Metabolismo de Protenas

Colesterol esterificado Lipasa pancretica Colesterol libre Colesterol esterificado ApoB48

Entran al enterocito En el Retculo Endoplasmtico Rugoso HSCoA Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa

Protenas Llegan a la boca No sucede nada Pepsina renina DIGESTIN

ABSORCIN

Pasan al estmago

Protenas

Polipptidos cortos

QUILOMICRONES

Acil-CoA

Intestino delgado

Tripsina Quimotripsina Polipptidos Tripptidos + dipptidos Dipptidos Carboxi Aminocidos libres peptidas a Tripptidos + dipptidos Dipeptid Aminocidos libres asa Aminope ptidasa Peptidas a

HSCoA Pi

1Glicerol- 3 fosfato Aciltransferasa

Se absorben en el enterocito por transporte activo y difusin facilitada

GLUCLISIS ATP ADP GLUCOSA Glucosa-6-fosfato Fructosa-6ATP fosfato ADP Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiaceto na fosfato 5 Pi 1 Hexocinas a Glucosa-6-fosfato isomerasa 3 Fosfofructocinasa Acil-CoA con dos tomos de carbono menos 2

Aminoci dos de la dieta

Clula

Circulaci n sistmica

HGADO

Pasan a la circulacin, va porta

TRANSPORTE

POZA DE AMINOCIDOS

4 Aldolasa Gliceraldehdo-3NAD+ fosfato NADH+H ADP 9 7

Acetil-CoA Gliceraldehdo-3-fosfato 6 deshidrogenasa ATP 3-Fosfoglicerato Fosfoglicerato mutasa 8 2- fosfo-D-glicerato ATP ADP Fosfoenolpiruvat o 10 Piruvato cinasa 3-Hidroxiacil-CoA 2 PIRUVATO 2 Trans -2enoil CoA 3-Cetoacil-CoA FAD

1,3-bisfosfoglicerato

INSTRUCCIONES

MEN

CRDITOS

BIBLIOGRAFA

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS METABOLISMO DE GLUCGENO

METABOLISMO DE LPIDOS

METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOSVolver a pgina principal

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

Digestin de Carbohidratos Gluclisis Ciclo de Krebs Ciclo de Cori Complejo Piruvato Deshidrogenasa Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilacin Oxidativa GluconeognesisVolver a Men

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Digestin de carbohidratos: -Inicia en la boca ( amilasa salival) -Intestino delgado (alfa dextrinasa limitante, alfa amilasa pancretica, gama amilasa pancretica, lactasa, sacarasa, maltasa e isomaltasa).

-Objetivo: obtener monmeros para su absorcin.-Absorcin: Difusin simple, difusin facilitada (transportadores de glucosa GLUT1, GLUT2, GLUT5,etc), Cotransporte (transportador de glucosa dependiente de sodio, y cotransporte de glucosa con aminocidos).

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS(Polisacridos = almidn y glucgeno) Amilasa salival Polisacridos Llegan a la boca Pasan al estmago Intestino delgado Maltosa + polisacridos cortos (dextrinas)

OTRA VA

La amilasa contina hasta inactivarse por el pH cido Polisacridos no digeridos Glucosa + glucosaAmilasa pancretica

DIGESTIN

Maltosa + oligosacridos Despus sale a travs de SGLT1 sacando 3Na+ y metiendo 2K+ con uso de ATP ABSORCIN

Maltosa

Maltasa

Sacarasa Sacarosa Glucosa + fructosa Lactosa Lactasa

Entra al enterocito por un traslocador GLUT5 junto con Na+ Entra al enterocito por difusin facilitada

Glucosa + galactosa

TRANSPORTE Tejido Circulacin sistmica

HGADO

Pasan al sistema porta por difusin facilitada Pasan al sistema a travs de GLUT4 Vas- galactosa y fructosa

Fructosa y galactosa entran por difusin facilitada Glucosa entra por un traslocador GLUT4 y depende de insulina

ENTRAN AL CITOSOL Gluclisis

G G

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C

Gluclisis Glucognesis Gluconeognesis Va de las Pentosas Ciclo de Krebs

D Cl L L C A A S

Degradacin de cuerpos cetnicos B- oxidacin Colesterol Liplisis Lipognesis

P P

Sntesis de Protenas Sntesis de Aminocidos no Esenciales Metabolismo de Protenas Poza de Aminocidos Sntesis de: Sntesis de Protenas Corporales Sntesis de Pirimidinas Sntesis de Purinas Degradacin de Pirimidinas Degradacin de Purinas Desaminacin de Aminocidos Ciclo de La Urea

PrPa S

Complejo piruvatodeshidrogenasa

CetognesisSntesis de cidos grasos Degradacin de cidos grasos Sistema carnitina

Pc P P PP D U

C1C2 F G

Complejo 1 Complejo 2

Co Ciclo de CoriVa de la Fructosa

Va de la Galactosa

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Definicin. Serie de 10 a 11 reacciones que inicia con glucosa y termina en piruvato en condiciones aerbicas y en lactato en condiciones anaerbicas. Localizacin tisular. En todas las clulas del organismo. Zona celular. Citosol Estadios de la gluclisis. De consumo y ganancia de energa de preparacin y lisis respectivamente. Regulacin: -Fosfofructocinasa 1 (principal enzima regulatoria) se inhibe por ATP, citrato, y se estimula por AMP y aumento de la fructosa 1,6 difosfato. -Regulacin por la hexocinasa. -Regulacin hormonal de la gluclisis: papel de la insulina y el glucagn.

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Descripcin de la va metablica. -Enfatizar en que reacciones se consume ATP, sitio en que la hexosa se divide en 2 triosas fosforiladas, sitio de generacin de NADH+ H, sitios de fosforilacin a nivel de sustrato (1,3 DPG y fosfoenolpiruvato ) y las enzimas que catalizan estas reacciones ( fosfoglicerato cinasa y piruvato cinasa), reacciones reversibles e irreversibles. Efecto del aumento de la fructosa 1,6 difosfato. -G y G de las reacciones irreversibles. -Lanzadera de glicerol 3 fosfato y lanzadera de malato -Reoxidacin del NADH en condiciones anaerbicas (cido lctico). Rendimiento energtico. se consumen 2 moles de ATP y produce 4 moles de ATP, y 2 moles de NADH en gluclisis aerobia. Produce 4 moles de ATP en gluclisis anaerobia. - 2 moles de ATP consumidos.

ATP

GLUCOSA

GLUCLISISHexocinasa

OTRA VA

G

ADP

Glucosa-6-fosfato Fructosa-6-fosfato

1

P2

G

Glucosa-6-fosfato isomerasa ATP ADP

Fosfofructocinasa

3 4

Fructosa-1,6-bisfosfato Dihidroxiacetona-P5Triosa fosfato Pi isomerasa

Aldolasa

Gliceraldehdo-3-PNAD+NADH+H Gliceraldehdo-3-fosfato deshidrogenasa

F6

C Co

S

L

1,3-bisfosfoglicerato7Fosfoglicerato ADP cinasa ATP

3-FosfogliceratoFosfoglicerato mutasa

2- fosfo-D-glicerato9Enolasa H2 O ATP

8

FosfoenolpiruvatoADP10

2 PIRUVATO

Piruvato cinasa

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2OH O H HO H OH

H OH

H H OH

Glucosa

H HO

CH2O P O H OH H H OH

H OH

Glucosa-6-fosfato

P OCH2

O

CH2OHHO OH

H

H

OH

H

Fructosa-6-fosfato

P OCH2

O

CH2O

P

H

H

HO

OH

OH

H

Fructosa-1,6-fosfato

OC H C

HOH

CH2 O P

Gliceraldehdo-3-fosfato

CH2O C O

P

CH2OH

Dihidroxiacetona fosfato

OC H O OH O P P

CCH2

1,3-Bisfosfoglicerato

COO-

H

CCH2

OHO P

3-Fosfoglicerato

COO-

H

CCH2

OHO P

3-Fosfoglicerato

COO-

H

CCH2

OHO P

3-Fosfoglicerato

COOH C O P

CH2

OH

2-Fosfoglicerato

COOC O

P

CH2

Fosfoenolpiruvato

COO-

CCH3

O

Piruvato

HexocinasaPrimera inversin de ATPEs la primera reaccin de la gluclisis. La glucosa es fosforilada de manera dependiente del ATP y es catalizada por la enzima hexocinasa o por la glucocinasa en el hgado y la clula beta del pncreas La reaccin consiste en la transferencia de un grupo fosforilo del ATP a la glucosa para formar glucosa-6-fosfato.CH2OH H HO H OH O H OH H OH H

ATP

ADP H2OH

CH2O P O H OH H OH H OH

H

Hexocinasa

HO

Glucosa

Glucosa-6-fosfato

Glucosa-6-fosfato isomerasaEsta reaccin consiste en la conversin de glucosa -6-fosfato a D-fructofuranosa-6-fosfato. La isomerizacin transforma de una estructura piranosa a una furanosa.

En esta reaccin se forma el intermediario cis-1,2-enediol entre la conversin de glucosa-6-fosfato a fructosa -6- fosfato.CH2O P P OCH2 O H OH HO H OH H O

CH2OHHO OH H

H

HH H O H

OH

Glucosa-6-fosfato isomerasa

Glucosa-6-fosfato

Fructosa-6-fosfato

FosfofructocinasaLa fructosa-6-fosfato es fosforilada para producir fructosa-1,6-bisfosfato. La reaccin enzimtica de la fosfofructoquinasa cataliza la transferencia de un grupo fosfato de ATP al compuesto fructosa-6-fosfato para dar fructosa-1,6-fosfato.P OCH2

O

CH2OHHO OH H

ATP

ADP

H2O

P OCH2 O CH2O P HO OH H

H

H O H

Fosfofructocinasa

H H O H

Fructosa-6-fosfato

Fructosa-1,6-bisfosfato

AldolasaEs la divisin de fructosa 1,6- bisfosfato para formar dos triosas: gliceraldehdo-3- fosfato y dihidroxiacetona-3-fosfato.O

P OCH2 O CH2O P HO OH

Gliceraldehdo-3fosfato H C OHCH2 O P

C

H

H H O H

CH2O P H

Aldolasa

C

O

Fructosa 1,6 Bifosfato

CH2O H


Triosa fosfato isomerasaCataliza la interconversin de la dihidroxiacetona3-fosfato a D-gliceraldehdo-3-fosfato.O CH2O P C C O H C H OH

CH2OH


Triosa fosfato isomerasa

CH2 O P

Gliceraldehdo-3fosfato

Gliceraldehdo-3-fosfato deshidrogenasaLa reaccin catalizada por esta enzima oxida al gliceraldehdo-3fosfato a 1,3-bisfosfoglicerato. El grupo aldehdo sufre una oxidacin con la formacin de un enlace fosfoanhdrido en el carbono1 con la consiguiente reduccin de NAD+ a NADH + H y utilizacin de fosfato inorgnico (Pi), formndose el 1,3-bisfosfoglicerato. O O C H C H OHPi NAD+ NADH+H

C H C CH2

O OH

P

Gliceraldehdo-3-fosfato CH2 O P deshidrogenasa Gliceraldehdo-3fosfato

O P


FosfogliceratocinasaLa reaccin catalizada por la enzima fosfogliceratoquinasa hace la transferencia de un grupo fosfato del 1,3-bisfosfoglicerato al ADP formando ATP y produciendo 3- fosfoglicerato.O C H C CH2 O OH O P PADP

ATP

COO H C CH2 OH O P

Fosfogliceratocinasa


3-Fosfoglicerato

Fosfoglicerato mutasaSe isomeriza el 3-fosfoglicerato a 2-fosfoglicerato. El fosfato es llevado del carbono 3 al carbono 2.

COO H C CH2 OH O P H

COO C CH2 O P OH

Fosfoglicerato mutasa

3-Fosfoglicerato

2-Fosfoglicerato

EnolasaLa enolasa cataliza la reaccin que convierte al 2fosfoglicerato en cido fosfoenol pirvico, compuesto por un grupo fosfato enlico.

COOH2O

COO O P OH C O P

H

C CH2

Enolasa

CH2

2-Fosfoglicerato

Fosfoenolpiruvato

PiruvatocinasaEs el ltimo paso de la gluclisis y es la transferencia del grupo fosfato de alta energa del fosfoenolpiruvato al ADP produciendo piruvato; es la segunda fosforilacin a nivel de sustrato.COOADP

COOATP

C CH2

O

P

C

O

Piruvatocinasa

CH3

Fosfoenolpiruvato

Piruvato

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Definicin: El complejo de la piruvato deshidrogenasa cataliza la descarboxilacin oxidativa irreversible del piruvato para formar acetil CoA. Localizacin Tisular: Todas las clulas (excepto eritrocitos). Zona celular: Mitocondria ( cara interna de la membrana interna mitocondrial). Regulacin: Por 2 mecanismos: control alostrico (inhibicin de E3 por NADH e inhibicin de E2 por acetil CoA). Control por fosforilacin reversible: PDH fosforilada es inactiva y defosforilada es activa. PDH quinasa fosforila la enzima y PDH fosfatasa defosforila la enzima.

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Descripcin de la va: 3 enzimas : E1 (piruvato decarboxilasa), E2 (dihidrolipoil transacetilasa) y E3 ( dihidrolipoildeshidrogenasa). 5 coenzimas: pirofosfato de tiamina (PPT), lipoamida, CoA, FAD y NAD+. 5 reacciones qumicas. La acetil CoA proviene de la degradacin de glucosa, triacilgliceroles y amino cidos y sirve de esqueleto carbonado para la cetognesis, sntesis de cidos grasos, sntesis de esteroides y degradacin en el ciclo de Krebs. Rendimiento energtico: Se produce 1 mol de NADH por mol de piruvato oxidado a acetil CoA.

Complejo Piruvato DeshidrogenasaG G

OTRA VA

PIRUVATO

Hidroxietilpirofosfato de tiamina E1K C

Piruvato deshidrogenasa

Acetil-CoA +

Dihidrolipoiltransacetilasa

Dihidrolipoamida-E 2

E3 Reducida

Dihidrolipoildeshidrogenasa

NADH + H+

FADH2

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

Ver Va

Definicin: Serie cclica de 8 reacciones compuesta de 7 enzimas y 1 complejo multienzimtico (alfa cetoglutarato deshidrogenasa). Tiene reacciones catablicas y anablicas o sitios de entrada y de salida (anfiblico). Su objetivo principal es realizar oxidacin de diversos compuestos hasta CO2, H2O, GTP y equivalentes reductores como NADH, FADH2. Sus funciones son: -Oxidacin de la acetil CoA. -Va final comn para aminocidos, cidos grasos de cadena impar. -Proporciona esqueletos carbonados para la sntesis de algunos aminocidos, acetil Co A, gluconeognesis, sntesis de porfirinas.

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Localizacin tisular: Todas las clulas, excepto eritrocito. Zona celular: Mitocondria (matriz). Regulacin: Alostrica y control respiratorio. Descripcin de ciclo: Enfatizar cuales son las reacciones irreversibles, enzimas alostricas y factores que las regulan, sitios donde se produce NADH, FADH2 y GTP, sitios donde sale CO2, precursores de otros compuestos. Rendimiento energtico: Se producen lo equivalente A 12 ATPs por mol de acetil CoA oxidada.

GSale de la mitocondria

C

CICLO DE KREBSAcetil-CoA Oxalacetato1Condensacin CoA-SH

OTRA VA

AH 2O 2aDeshidratacin

Citrato

8Deshidrogenacin

NADH+H

C1

cis-AconitatoH 2O

2Isomerizacin

Malato7Hidratacin H 2O

2bHidratacin

P6Deshidrogenacin

FumaratoFADH2

IsocitratoNAD+ CO2

3NADH+H

Descarboxilaci n oxidativa

C2

Succinato

DFosforilacin a nivel de sustrato

CoA-SH

-CetoglutaratoNADH+H

5

CoA-SH GTP

Succinil -CoA

4

Descarboxilacin oxidativa

CO2

C1

GSale de la mitocondria

C

CICLO DE KREBSAcetil-CoA Oxalacetato1Condensacin CoA-SH

AH 2O 2aDeshidratacin

Citrato

8Deshidrogenacin

NADH+H

C1

cis-AconitatoH 2O

2Isomerizacin

Malato7Hidratacin H 2O

2bHidratacin

P6Deshidrogenacin

FumaratoFADH2

IsocitratoNAD+ CO2

3NADH+H

Descarboxilaci n oxidativa

C2

Succinato

DFosforilacin a nivel de sustrato

CoA-SH

-CetoglutaratoNADH+H

5

CoA-SH GTP

Succinil -CoA

4

Descarboxilacin oxidativa

CO2

C1

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

K

Ciclo de Krebs

C

Complejo piruvato

deshidrogenasa

O

CH3

C

S - CoA

Acetil- CoA

COO-

CH2HO C CH2 COOCOO-

Citrato

COOCH2 C CH

COOCOO-

Cis-Aconitato

COOCH2 H HO C COO-

CH

COO-

Isocitrato

COOCH2

CH2C O COO-

- Cetoglutarato

COOCH2 CH2 C O S - CoA

Succinil- CoA

COOCH2 CH2 COO-

Succinato

COOCH HC COO-

Fumarato

COOHO C CH2 COOH

Malato

COOO C

CH2COO-

Oxalacetato

CondensacinEsta reaccin consiste en la condensacin o adicin de un acetilo mas Oxalacetato, molcula de 4 carbonos, por medio de la enzima Citrato sintasa.

COOC CH2 COO O

Acetil-CoA

CoA-SH

COO CH2

Citrato Sintasa

HO

C CH2

COO COO

Oxalacetato

Citrato

Isomerizacin del citratoLa isomerizacin del citrato es catalizada por la enzima aconitasa, generando el compuesto alcohlico secundario isocitrato. Comprende dos reacciones sucesivas: deshidratacin e hidratacin. El citrato se deshidrata, liberando agua para formar el cis-aconitato; el cis-aconitato es hidratado para formar isocitrato. En ambas reacciones participa el enzima aconitasa.COO CH2 HO C CH2 COO COO H2O

COO CH2 C COO H2O COO CH2

Aconitasa

Aconitasa

H HO

C C H

COOCOO

CH

COO

Citrato

cis-Aconitato

Isocitrato

DeshidratacinEs la primera parte de la fase de isomerizacin del citrato. El citrato es deshidratado, por lo que sale una molcula de agua, formando cis-aconitato, el cual posteriormente se transformar en isocitrato, por la enzima aconitasa.COOCOO CH2 HO C COO H2O CH2 C COO COO

CH2

COO

Aconitasa

CH

Citrato

cis-Aconitato

HidratacinEs la segunda parte de la fase de isomerizacin del citrato. El cis-aconitato ahora es hidratado para formar isocitrato por la accin de la misma enzima aconitasa.COO CH2 C CH COO COO H2O COO CH2

Aconitasa

H HO

C C H

COO

COO

cis-Aconitato

Isocitrato

Descarboxilacin oxidativaLa enzima isocitrato deshidrogenasa es la que cataliza la descarboxilacin oxidativa del isocitrato a -Cetoglutarato, con la coenzima NAD+. La isocitrato deshidrogenasa necesita un cofactor, Mg2+ o Mn2+, catalizando la oxidacin de un alcohol secundario a una cetona, con lo cual se liberan dos tomos de hidrgeno y un par de electrones siendo stos recibidos por la coenzima NAD+ producindose el primer NADH. Esto facilita la descarboxilacin del grupo carboxilo de la cetona, liberando el primer CO2.

COO CH2 H HO C C H COO

NAD+

CO2

NADH+H

COO CH2 CH2

COO

Isocitrato deshidrogenasa

C O

COO

Isocitrato

-Cetoglutarato

Descarboxilacin oxidativaEl -Cetoglutarato es oxidado por un complejo enzimtico -Cetoglutarato deshidrogenasa. En este proceso, el -Cetoglutarato se oxida liberando hidrgenos, con lo que, al entrar la coenzima NAD+, se forma NADH, el segundo del ciclo. Tambin pierde un tomo de carbono, quedando una molcula de 4 carbonos, transportada por CoA-SH, liberando el segundo CO2, y formando succinil-CoA.

COOCH2 CH2 C O COO

CoA-SH NAD+

NADH+H

COO CH2 CH2

-Cetoglutarato

Complejo -Cetoglutarato deshidrogenasa

CO2

C O

S - CoA

Succinil-CoA

Fosforilacin a nivel de sustratoEl 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 molcula de succinato. Al entrar el GDP y unirse a un fosfato sale como GTP.

COO CH2 CH2 C O S - CoA CoA-SH H2O GDP + Pi GTP

COO CH2 CH2 COO

Succinil-CoA

Succinil-CoA sintetasa.

Succinato

DeshidrogenacinEl succinato es catalizado por la enzima succinato deshidrogenasa, enzima oxidorreductasa que utiliza el FAD+ como coenzima. Es la deshidrogenacin dependiente de un FAD+ de dos carbonos saturados a un doble enlace, formando el fumarato. Al ser liberado un par de hidrgenos, el FAD+ lo capta para salir en forma de FADH. COO FAD+ CH2 CH2 COO

FADH2

COO CH

Succinato deshidrogenasa.

HC COO

Succinato

Fumarato

Hidratacin.El fumarato es catalizado por la enzima fumarato hidratasa o fumarasa. En esta reaccin, es adicionada una molcula de agua al fumarato, formando malato.

COO CH

H2O HO

COO C CH2 COO H

HCCOO

Fumarato hidratasa

Fumarato

Malato

Deshidrogenacin.El ciclo se completa con la deshidrogenacin del malato. La enzima malato deshidrogenasa que utiliza la coenzima NAD+, cataliza la reaccin de malato a oxaloacetato. El NAD+ oxida al grupo hidroxilo del primer c-alfa, para convertirlo en un grupo carbonilo, liberando dos tomos de hidrgenos, adhirindose a la coenzima, saliendo en forma de NADH + H+. COO NAD+ HO C CH2 COO H O C CH2 COO

NADH + H

COO

Malato deshidrogenasa

Malato

Oxaloacetato

Definicin: Proceso de sntesis de ATP al acoplarse la transferencia de electrones a travs de los complejos de la cadena respiratoria con salida de protones al espacio intermembranoso para formar un gradiente de protones, que producir la energa necesaria para la unin de ADP + Pi = ATP. Localizacin tisular: Todas las clulas que tienen mitocondria. Zona celular: Membrana mitocondrial interna. Descripcin de la va: -Los electrones de NADH + H + se transfieren por los complejos I, III, IV y oxgeno. -Los electrones de FADH2 se transfieren por los complejos II, III y IV y oxgeno.

Composicin de los complejos: Complejo I o NADH deshidrogenasa : contiene FMN y protenas FeS., transfieren los electrones a la CoQ. Se bombean 4 protones hacia el espacio intermembranoso. Complejo II o succinato ubiquinona reductasa: contiene succinato deshidrogenasa, FAD y protenas Fe-S. Transfieren sus electrones a la CoQ. Coenzima Q: lanzadera de electrones de los complejos I y II al III. Complejo III o ubiquinol-citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, citocromo c1 y protenas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : lanzadera de electrones entre el complejo III y IV.

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Complejo III o ubiquinol- citocromo c reductasa: contiene citocromos b562 y b566, citocromo c1 y protenas Fe-S. Se bombean 4 protones al espacio intermembranoso. Citocromo c : anzadera de electrones entre el complejo III y IV. Complejo IV: o citocromo c oxidasa: constituida de citocromos a y a3 y 2 tomos de cobre. Cataliza la reduccin de 4 electrones de oxgeno a agua. Se bombean 2 protones. Complejo V o 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 travs de Fo a la matriz mitocondrial produce la sntesis de ATP y relaciona la cadena de transporte de electrones a la fosforilacin oxidativa (Teora quimiosmtica de Peter Mitchel).

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Regulacin: Inhibidores: rotenona y amital (-) complejo I Antimicina A (-) complejo III. Cianuro, monxido de carbono (-) complejo IV Oligomicina y diciclohexilcarbodimida (-) Fo de la ATP sintasa. Desacopladores: aquellos que disocian el transporte de electrones de la fosforilacin oxidativa. 2,4 dinitrofenol (disipa gradiente de protones); FCCP (trfluorocarbonilcianurometoxifenilhidrazona).-producen ms calor que ATP - til en animales que hibernan.(termogenina).

Cadena de transporte de electrones y fosforilacin oxidativaCOMPLEJO IH+ H+NADH+H NAD* FADH2

OTRA VA

NADH del citosol

Acetil-CoACiclo del cido Succinato CtricoFumaratoNADH

NADH+H

COMPLEJO IIFAD+

Piruvato, cidos grasos, aminocidos del citosol Aminocidos

Coenzima Q

H2 O

ADP + Pi

ATPH+

H+

O2

H+

COMPLEJO IIIH+Citocromo c

COMPLEJO IVH+

COMPLEJO V

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

Complejo IEnzima: NADH-Ubiquinona reductasa o NADH deshidrogenasa Reaccin 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 prosttico FMN. Este complejo contiene Fe-S, que a travs de ellos pasan los electrones de FMN a la ubiquinona. Espacio intermembranoso H+

NADH-Ubiquinona reductasa

Fe-S FMNH+

UQH2 UQ

Matriz

NADH+H

NAD+

Complejo IIEnzima: Succinato-Ubiquinona reductasaEste complejo es muy similar al complejo I. La enzima succinato-ubiquinona reductasa cataliza la reduccin de la ubiquinona (UQ) a ubiquinol (UQH2). El donador de electrones en el complejo II es el succinato, intermediario del ciclo de Krebs.

Aqu se transportan electrones hacia la ubiquinona a partir del FAD y de un grupo ferrosulfurado (Fe-S).

Espacio intermembranoso

Fe-S FAD

UQH2UQ

SuccinatoUbiquinona reductasa

Matriz

Succinato

Fumarato

Complejo IIIEnzima: 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 contienen 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. Espacio intermembranoso El UQH2 se oxida a UQ y el citocromo c se reduce

H+

H+ Citocromo c

IUQH2

UQH+

Citocromo c1 e-

Cit. b562

COMPLEJOS

UQ

II

UQH2

Cit. b566 eUQH+

Fe-S

UQ

Ubiquinol citocromo c reductasa

H+

H+

Matriz

Los electrones se mueven del UQH2 al citocromo c y los protones de la matriz al espacio intermembranoso

Enzima: Citocromo c oxidasa.

Complejo IV

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 travs de Cun y citocromo a al O2, catalizando la reduccin de ste por 4 electrones, formando H2O.Cit. C (Fe2+)Cit. C (Fe3+)

H+4eCit. a 4eCit. a3 4e-

Succinato-Ubiquinona reductasa

Espacio intermembranoso

CuA CuB

H+

O2 + 4H+ 2H2O

Matriz

Enzima: Protn-translocante ATP sintasa.

Complejo V Complejo F0F1

Cataliza la sntesis real de ATP a partir de ADP. Estructura ms compleja de la membrana mitocondrial interna y es la que permite la sntesis de ATP en la mitocondria. Est constituida por dos unidades funcionales F0, liposoluble y F1 hdrosoluble. 1. Translocacin de protones por F0 2. Formacin cataltica del enlace fosfoanhdrico por F1 3. Acoplamiento de protones con la sntesis de ATP, requiriendo de la interaccin de F1 y F0

ADP + Pi

Nudo

Complejo F0F1ATP Tallo

Base

CICLO DE CORIInterrelacin entre el msculo y el tejido heptico.

OTRA VA

El lactato producido por el msculo estriado atraviesa la membrana plasmtica y pasa al torrente circulatorio, de donde es transportado al hgado y captado por las clulas hepticas. Este tejido lo oxida a piruvato; posteriormente es carboxilado, formando cido oxalactico, el cual contina su metabolismo por gluconeognesis, hasta formar glucosa-6-fosfato y posteriormente glucosa que pasa al torrente circulatorio. Glucosa-6-fosfatoGlucosa-6-fosfato

G GTorrente sanguneo

Glucosa-6-fosfato

PiruvatoPiruvato

Lactato

G G

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2O H HO H H OH

P O H H

OHOH

Glucosa-6-fosfato

Definicin: Es la produccin de glucosa a partir de fuentes no hidrocarbonadas, siendo las principales los aminocidos glucognicos (alanina principalmente) y glicerol (proveniente de la liplisis y lactato producto de la gluclisis anaerobia). Se activa cuando los almacenes de glucgeno estn por agotarse para mantener la glucemia normal, esto es, en inanicin temprana (12 horas a 16 das) y en menor proporcin durante la inanicin tarda (> 16 das) o durante el ejercicio prolongado. Localizacin tisular: Los principales son el hgado y la corteza renal. Zona celular: El primer paso es en la mitocondria, el resto de la va es citoslica.

Regulacin: Alostrica: la inanicin aumenta a la acetil CoA y sta estimula a la piruvato carboxilasa y la GNG e inhibe a la PDH. -La elevacin de alanina y glutamina estimulan GNG -El cortisol elevado aumenta la disponibilidad de sustrato. -La fructosa 2,6 difosfato (-) a la fructosa 1,6 bifosfatasa Control hormonal: glucagn estimula GNG al (-) piruvato quinasa (de la gluclisis, disminuye concentracin de fructosa 2,6 bifosfato y activa la transcripcin del gen de la fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa (PEPCK) e inhibe la transcripcin del gen de la piruvato quinasa)

Ver Va

Descripcin de la va: Las enzimas participantes en la GNG son las mismas que

las de la gluclisis con excepcin de las 3 enzimas que producen reaccionesirreversibles en la gluclisis ( piruvato quinasa, fosfofructoquinasa 1 y hexoquinasa). Estas enzimas tienen que ser sustituidas en la gluconeognesis

por las enzimas

piruvato carboxilasa + PEPCK, 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 reguladora: Es la fructosa 1,6 difosfatasa (regulacin reciproca con la fosfofructocinasa 1).

GLUCONEOGNESISGLUCOSAPi H2 O

OTRA VA

Glucosa-6-fosfato isomerasa

Glucosa-6-fosfato

Glucosa -6- 4 fosfatasa

KPi H2 O

Fructosa-6-fosfato

Fructosa-1,6bisfosfatasa 3

Aldolasa

Fructosa-1,6-bisfosfato

EnolasaH2O

D-gliceraldehdoDihidroxiacetona fosfato Triosa fosfato 3-fosfato isomerasaPi NAD+

2-fosfoglicerato

Fosfoenol Fosfoglicerato piruvatomutasaGDP GTP

2Fosfoenol piruvato carboxilasa

3-fosfogliceratoATP ADP

Gliceraldehdo fosfato deshidrogenasaNADH+H

Fosfoglicerato cinasa

OxalacetatoADP ATP CO2

1,3-bisfosfoglicerato

Piruvato carboxilasa

PIRUVATO

1Lactato

Otros Alanina aminocidos

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

COO-

C

O

CH3

Piruvato

COOO C CH2 COO-

Oxalacetato

COO-

C

O

P

CH2

Fosfoenolpiruvato

COO-

C

O

P

CH2

Fosfoenolpiruvato

COO-

C

O

P

CH2

Fosfoenolpiruvato

COOH C O P

CH2

OH

2-Fosfoglicerato

COOH C OH

CH2

O

P

3-Fosfoglicerato

O C H C CH2 O P

OH O P


O C H C H OH P

CH2 O


CH2O

P

C CH2OH

O


P OCH2 O CH2O P HO OH

H

H

OH

H

Fructosa-1,6-fosfato

P OCH2 O CH2OH

H

H

HO

OH

OH

H

Fructosa-6-fosfato

CH2O P

OH H OH HO H OH H OH H

Glucosa-6-fosfato

CH2OH O H H OH HO H OH H OH H

Glucosa

Piruvato carboxilasaActa en la mitocondria, y cataliza la reaccin para convertir piruvato en oxalacetato; requiere biotina como coenzima para la catlisis. La carboxilacin de la biotina, y por tanto, la conversin de piruvato en oxalacetato slo es posible si la acetil-CoA, u otro acil-CoA, se encuentra unida a la enzima.

COOCO2

ATP

ADP

COO C CH2 O

C CH3

O

Piruvato carboxilasa

COO

Piruvato

Oxalacetato

Fosfoenolpiruvato carboxicinasaEl oxalacetato es convertido, en el citosol, en fosfoenolpiruvato, por la PEPCK en una reaccin en la cual el GTP sirve como donador de fosfato. En esta reaccin el trifosfato de guanosina (GTP) sirve como donador del fosfato.

COO C O GTP GDP

COOCO2

CH2COO

C

O

P

Fosfoenolpiruvato Carboxiquinasa

CH2

Oxalacetato

Fosfoenolpiruvato

Fructosa-1,6-bisfosfatasaCataliza la generacin de fructosa-6-fosfato a partir de fructosa-1,6bifosfato. Promueve la hidrlisis esencialmente irreversible del fosfato en el C-1. Esta es la 3era reaccin diferente a la gluclisis. P OCH2 O O

P OCH2

CH2O P HO OH

CH2OH

H2O

PiH H HO OH

H H OH

H

Fructosa-1,6bisfosfatasa

OH

H

Fructosa-1,6-bifosfato

Fructosa-6-fosfato

Glucosa-6-fosfatasaCataliza la desfosforilacin de la glucosa-6-fosfato, para producir glucosa libre. Esta enzima Mg+ dependiente se encuentra en el retculo endoplsmico de los hepatocitos. Debido a que esta enzima no se encuentra en msculos y en cerebro, la gluconegnesis no se lleva a cabo en estos tejidos.

CH2O P O H H OH HO H OH H OH H

H2O

PiH

CH2OH O H OH H OH H OH H

Glucosa-6-fosfatasa

HO

Glucosa-6-fosfato

GLUCOSA

METABOLISMO DE GLUCGENOINTRODUCCIN.Funciones del glucgeno: -Almacn de glucosa. -Mantiene la glucemia durante periodos de ayuno fisiolgico y actividad muscular. -La glucosa es fundamental en esta situacin, sobre todo para el cerebro y clulas que no tienen mitocondria como los eritrocitos. -Se almacena en hgado (10% de su peso o aprox. 200 g) y en msculo (1-2% de su peso). Los depsitos hepticos duran 12 -24 horas.Glucognesis GlucogenlisisVolver a Men

Ver Va

Definicin: Es el proceso de sntesis de glucgeno a partir de la glucosa 6 fosfato. Localizacin tisular: Hgado y msculo principalmente. Zona celular: Citosol Regulacin: Control hormonal: (papel de insulina, glucagn y adrenalina). fosforilacin reversible: -Glucgeno sintetasa defosforilada es activa y fosforilada es inactiva Control alostrico: la glucosa 6 fosfato estimula a la glucgeno sintetasa.

Ver Va

Descripcin de la va metablica: Estadio I: formacin de UDP-G Estadio II: Elongacin Estadio III: formacin de ramificaciones Enzimas participantes: Fosfoglucomutasa, UDP-G pirofosforilasa, pirofosfatasa, glucgeno sintetasa y enzima ramificadora (amilo 1-4- 1-6 transglucosilasa). Enzima regulatoria: Glucgeno sintetasa. Rendimiento energtico

GLUCOGNESISG G

OTRA VA

Glucosa-6-fosfatoFosfoglucomutasa

Glucosa-1-fosfato 1er. Estadio2Pi UTP PPi

UDP-Glucosapirofosforilasa

1

2do. Estadio

UDP-glucosaGlucgeno sintetasa 2

Elongacin de la cadena de glucgeno Enlace -1,4-glucosdico 3er. Estadio Ramificante

GLUCGENO

Enzima ramificadora amilo (1,4 - 1,6) transglucosilasa 3

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2O P H HO H OH O

HOH H

H

OH

Glucosa-6-fosfato

HOCH2 O H HO H OH H OH H O P H

Glucosa-1-fosfato

OHN O H O H H H H CH2OH H HO H O O P OH P O H H H H CH2 N H

OOH

O

O

O

HO

OH

Difosfoglucosa de Uridina UDP-G

CH2OH O H H H O

CH2OH OH OH H

H OH H

HO

H

OH

H

OH

Enlace 1,4 glucosdico

6 5

43 2 1

O HO O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O

Glucgeno

UDP-Glucosa-pirofosforilasa 1er. EstadioCataliza la reaccin entre el UTP y la G-1-P. Un oxgeno del fosfato de la G-1-P ejerce un ataque nucleoflico sobre el fosfato del UTP para formar UDPG y liberar pirofosfato(PPi). CH2OH H HO H OH O H OH H H OPCH2OH H O H OH HO H O OH H O P O OH O P O O H H HO H H OH CH2 O HN O H

Glucosa-1-fosfato2PiUTP

N

H

PPi

UDP-Glucosapirofosforilasa

H

UDP-G

Glucgeno sintetasaCataliza la transferencia del glucosilo de la UDPG a un grupo OH del C-4 de una cadena de glucgeno, uno de los extremos no reductores, para formar un enlace glucosdico (1,4). Es activada por la glucosa-6-fosfato.

2do. Estadio

O H N H H OH H

CH2OH H HO O H OH H H OH H O

HN

UDP-GO P OH O O P O H H HO O CH2

O

Glucgeno sintetasaCH2OH H H OH HO O CH2OH O H OH H OH

H H H OH H O OH H


H

Enzima ramificadora 3er EstadioTambin llamada amilo(1,4 - 1,6) transglucosilasa. Transfiere el extremo terminal de una cadena preexistente de glucosas. Su accin requiere de la rotura de una enlace (1,4) entre las glucosas 6 y 7 de una cadena y la transferencia e interaccin del OH del C-1 del fragmento con el OH del C-6 de la otra cadena, estableciendo el enlace (1,6).

CH2OH H H OH HO H O

CH2OH

H H H OH H O

OH

H

OH

OH

H

OH

Enzima ramificadora amilo transglucosilasa


GLUCGENO

Ver Va

Definicin: Es la degradacin de glucgeno a glucosa libre o glucosa 6 fosfato. Localizacin tisular: hgado y msculo esqueltico principalmente. Zona celular: Citosol. Regulacin: a) Modificacin covalente: la fosforilasa b desfosforilada es inactiva y la fosforilasa a fosforilada es activa. b) Alostrica: la glucosa y glucosa 6 fosfato inhiben a la glucgeno fosforilasa a heptica. - A nivel muscular los reguladores son el AMP y el calcio ambos estimulan la transformacin de fosforilasa b a fosforilasa a. c) Hormonal: El glucagn y la adrenalina estimulan a la fosforilasa a heptica y en el msculo solo la adrenalina.

Ver Va

Descripcin de la va: Estadio I de acortamiento Estadio II de desramificacin. Enzimas: Fosforilasa, transferasa y amilo 1-6 glucosidasa (desramificante) y glucosa 6 fosfatasa (en hgado). -En msculo falta la glucgeno 6 fosfatasa. Rendimiento energtico: ser de acuerdo al nmero de molculas de glucosa que se liberen.

OTRA VA

GLUCOGENLISISGLUCGENOGlucgeno fosforilasa Enzima desramificante

12

Glucosa-1-fosfatoFosfoglucomutasa 3

Glucosa-6-fosfato

G G

Co

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S Gl


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Glucogenlisis

Va de la Galactosa

6

5 4 3 2 1

O HO O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O O

O

Glucgeno

CH2OH O H H OH HO H OH H H

O P

Glucosa-1-fosfato

CH2O H

P O H H OH

H OH

HOH OH

Glucosa-6-fosfato

Glucgeno fosforilasaCataliza la fosforlisis de glucgeno (rotura de un enlace con la adicin de un fosfato) para producir glucosa-1fosfato. Dicha enzima no puede liberar ms de 5 unidades de glucosa antes del punto de ramificacin.

CH2OH O H H OH H O P H OH H

Glucgeno fosforilasa Glucgeno

HO

Glucosa-1-fosfato

Enzima desramificanteRemueve las ramificaciones del glucgeno. Hidroliza el enlace (1,6), liberando glucosa. 90% de glucgeno se transforma en glucosa-6-fosfato y el resto en glucosa.

Enzima desramificante

H

CH2OH CH2OH H O O H H H H OH H OH H O OH OH H OH H

CH2OH CH2OH CH2OH H H O O O O H H H H H H H H H H OH H OH H OH H OH H O O O OH OH OH H OH H OH H H O CH2OH CH2OH CH2 H CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH H H O O O H O O O H H H H H H H H H H H H H H H H H OH H OH H OH H O OH OH O OH H OH H O O O O HO OH H OH H H OH H OH H OH H H OH

O CH2

HidrlisisH O CH2OH CH2OH H O O H H H H OH H O OH H OH OH OH H OH H

Maltosa

H

Glucgeno

H OH CH2OH OH H O H H H OH H O OH H OH

CH2 CH2OH CH2OH H O O O H H H H H H H OH H OH H O OH H O OH OH H OH H H OH

+

CH2OH CH2OH H CH2OH H O O O H H H H H H OH H OH H OH H O O HO OH H OH H H OH

CH2OH CH2OH H O H H H H H OH H OH O O H OH H

H O H H O OH

CH2OH O H OH H H OH

H H O

CH2 OH O H H OH H O H OH H

Dextrinas

FosfoglucomutasaConvierte la glucosa-1-fosfato en glucosa-6fosfato, la cual continuar por gluclisis.

CH2OH

CH2O

PO H H OH

OH H OH HO H OH H O P H H H OH

Fosfoglucomutasa

HOH OH

Glucosa 1-fosfato

Glucosa-6-fosfato

VIAS ALTERNAS DEL METABOLISMO DE HIDRATOS DE CARBONO

Va de las Pentosas Va de la Galactosa

Va de la Fructosa

Volver a Men

Ver Va

Definicin: Consiste en la transformacin de glucosa a ribosa, es la

principal fuente de NADPH para la biosntesis reductiva,regeneracin de glutatin reducido (antioxidante) y bactericida (produce H2O2 en leucocitos). La va tambin interconvierte

azcares de 3, 4, 5, 6 y 7 carbonos conforme se requiere por otrosprocesos metablicos o para metabolizar los excesos de ribosa 5 fosfato a travs de la gluclisis. Localizacin tisular: todas las clulas. Zona celular: citosol

Ver Va

Definicin: Consiste en la transformacin de glucosa a ribosa, es la

principal fuente de NADPH para la biosntesis reductiva,regeneracin de glutatin reducido (antioxidante) y bactericida (produce H2O2 en leucocitos). La va tambin interconvierte

azcares de 3, 4, 5, 6 y 7 carbonos conforme se requiere por otrosprocesos metablicos o para metabolizar los excesos de ribosa 5 fosfato a travs de la gluclisis. Localizacin tisular: todas las clulas. Zona celular: citosol

G G

VIA DE LAS PENTOSASNADP+ NADPH+HGlucosa-6fosfato deshidrogenasa

OTRA VA

Glucosa6-fosfato1

L

H 2O

H+

6-Fosfoglucono 6- Fosfogluconato 1,5-lactona Gluconolactonasa 6-Fosfogluconato2NADP+

LRibosa-5-P

NADPH+H

Deshidrogenasa

3

P

4 fosfato isomerasa

Ribulosa-5-

Ribulosa-5- PRibulosa 5fosfato 5 epimerasa

Gliceraldehdo Sedoheptulosa-3-P 7-P +Transaldolasa

Transcetolasa 6

Xilulosa-5-P

7

Fructosa-6-P + Eritrosa 4-P

Transcetolasa

Fructosa 6-P

+

Gliceraldehdo -3-P

8

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2O P O H HO H OH

HOH H

H

OH

Glucosa-6-fosfato

CH2O H HO H

P O

HOH H O

OH

6-Fosfoglucono-1,5-lactona

C H HO H C C C C CH2

OOH H OH

H

OHO P

6-Fosfogluconato

CH2OH C H H C C CH2O O OH OH P

Ribulosa-5-fosfato

H

CH H H C C C OH OH OH

CH2 O P

5-Fosfato de Ribosa

CH2OH C HO H C C CH2O O H OH P

Xilulosa-5-fosfato

O C H C H OH

CH2 O P


CH2OH C HO H C C C O H OH OH

HH

C

OH

CH2O P

Sedoheptulosa-7-fosfato

CH2OH C HO H H C C C O H OH OH

CH2O

P

Fructosa-6-fosfato

C H H C C

H OH OH

CH2 O P

Eritrosa-4-fosfato

Glucosa-6-fosfato deshidrogenasaCataliza la conversin de la aldopiranosa -DGlucosa-6-fosfato en 6-fosfoglucono-1,5-lactona y se reduce el NADP+ a NADPH + H.

CH2O P H HO

CH2O P

OH OH H

H OH

NADP+

NADPH+H

H HO

O H OH H O

H

OH

Glucosa-6-fosfato

Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

H

OH

6-Fosfoglucono 1,5lactona

6-Fosfogluconato d-lactonasaCataliza la hidrlisis de la D-Fosfoglucono-1,5lactona para formar el cido 6-fosfoglucnico.

CH2O P H HO H OH O

C H2O O

O

HOH H

H+

HHO H

CC C C CH2

OHH OH OH O P

6-Fosfoglucoo 1,5lactona

6-Fosfogluconato d-lactonasa

H

6- Fosfogluconato

6-Fosfogluconato deshidrogenasaLa segunda que causa una deshidrogenacin y una descarboxilacin oxidativa. Se genera una molcula de CO2, NADPH y Ribulosa-5fosfato

C H HO C C C C CH2

O OH H NADP+ NADPH+H CO2 H H

CH2OH C C C O OH OH P

HH

OHOH O P

6-Fosfogluconato deshidrogenasa

CH2O

6- Fosfogluconato

Ribulosa-5-fosfato

Ribulosa-5-fosfato isomerasaNo Oxidativa Cataliza la reaccin de ribulosa-5-fosfato en ribosa5-fosfato mediante una conversin aldolasa-cetona.CH2OH C H H C C CH2O O OH OH P H H C C C C

H OH OH OH

Ribulosa-5-fosfato Isomerasa (fosfopentosa isomerasa)

H

CH2 O P Ribosa-5-fosfato

Ribulosa-5-fosfato

Ribulosa-5-fosfato epimerasaNo Oxidativa Participa en la epimerizacin del C-3, da como producto Xilulosa-5-fosfatoCH2OH C H H C C O OH OH P HO CH2OH C C C O H OH P

CH2O

Ribulosa-5-fosfato -3-epimerasa

H

CH2O

Ribulosa-5-fosfato

Xilulosa-5-fosfato

TranscetolasaNo Oxidativa

Enzima dependiente del pirofosfato de tiamina (TPP). Permite la transferencia de un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5fosfato a la ribosa-5-fosfato para obtener un carbohidrato de 7 carbonos, la sedoheptulosa-7-fosfato. Los tres carbonos sobrantes se convierten en gliceraldehdo-3-fosfato. CH2OHC

C H H H C C C

H OH OH OH

CH2OHHO C C C

O O H OH H OH OH C C H OH

C

OH

+

HO H

C C CH2O

H

Transcetolasa HH

OH P

C

+

CH2 O P

Gliceraldehdo-3-P CH2 O PCH2O P

Ribulosa-5-P

Xilulosa 5-P

Sedoheptulosa-7-P

TransaldolasaNo Oxidativa Acta sobre la sedoheptulosa-7-fosfato y cataliza el desplazamiento de la porcin dihidroxoacetona de este carbohidrato de siete carbonos al gliceraldehdo-3-P.CH2OH C HO C C C C O H O OH OH H H OH C HO CH2OH O C O C H H OH OH CH2 O P CH2O P

CC C

H

HH

+

C

H OH

H

Transaldolasa

+

C C

OH OH

H

H

CH2O P

CH2 O P

Gliceraldehdo-3-P

Sedoheptulosa-7-P

Fructosa-6-P

Eritrosa-4-P

TranscetolasaNo Oxidativa Transfiere un grupo cetol de dos carbonos de la xilulosa-5-fosfato a la eritrosa-4-fosfato; ello genera fructosa-6-fosfato y gliceraldehdo-3-fosfato.CH2OH C HO H C C CH2O O HH CH2OH O C C C C H HO OH O H OH OH O

CC

OH

+

Transcetolasa

H H

+H

C C

H OH

H

OH

C

P

CH2 O P

Xilulosa-5-P

Eritrosa-4-P

CH2O P

CH2 O P

Fructosa-6-P

Gliceraldehdo -3-P

Ver Va

La lactosa es la principal fuente diettica de la galactosa. Definicin: Reacciones que convierten a la galactosa en intermediarios de la gluclisis (G6P) y dirigirse a la gluconeognesis y/o a gluclisis. Localizacin tisular: Principalmente en el hgado.

Zona celular: Citosol

Ver Va

Descripcin de la va: Se inicia con la conversin de la galactosa a galactosa-1fosfato 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 metablicamente, por lo que necesita de UDP-glucosa, produciendo as, glucosa-1-fosfato y UDPgalactosa, reaccin catalizada por la enzima uridiltransferasa. Hay una reaccin que convierte a UDP-galactasa a UDP-glucosa, para que sea utilizado de nuevo en la reaccin descrita. Esta reaccin es catalizada por la 4-epimerasa. La ltima reaccin de esta va es la conversin de glucosa-1-fosfato en glucosa-6fosfato por la fosfoglucomutasa, que entrar a la gluclisis.

Va de la GalactosaGalactosaATPADP UDP glucosa UDP galactosa Galactosa-1-fosfato uridil transferasa Galactocinasa

OTRA VA

Galactosa-1-PUDP-Galalactosa epimerasa

Glucosa-1-PFosfoglucomutasa

Glucosa-6-P

G

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2OH O HO H OH H H OH H H

OH

Galactosa

CH2OH O

HO

H

H

OHH H

HO P OH

Galactosa-1-P

CH2OH O H H OH HO H OH H O P H

Glucosa-1-P

CH2O H H OH HO H

P O H H OH OH

Glucosa-6-P

CH2OH O H H

HOH HO H OH H O UDP

UDP-Glucosa

CH2OH

OHO H OH H O UDP H

HH OH

UDP-Galactosa

Ver Va

La fuente principal de fructosa es la sacarosa. - La fructosa no requiere insulina para entrar a la clula - Tiene 2 vas metablicas , la heptica y la muscular. Definicin: Son las reacciones que procesan a la fructosa para que pueda entrar a la gluclisis o GNG Localizacin tisular: esqueltico. Zona celular: Citosol Regulacin: Ninguna conocida Principalmente hgado y msculo

Ver Va

Descripcin de la va: En hgado: la fructocinasa convierte a la fructosa en fructosa-1-P que se escinde por la aldolasa B a

gliceraldehdo + dihidroxiacetona fosfato (DHAP), luego elgliceraldehdo se fosforila mediante la glicerocinasa (triocinasa) a gliceraldehdo-3-P entrando a la gluclisis. En el msculo: la hexocinasa convierte a la fructosa en fructosa-6-P (va poco utilizada por la baja afinidad de la HK por la fructosa). La fructosa tambin se puede convertir a sorbitol o viceversa mediante la sorbitol deshidrogenasa. Rendimiento energtico: Igual que la gluclisis.

OTRA VA

Va de la FructosaFructosa-6-PFructocinasaATP ADP

Fructosa-1-PFructosa-1-fosfato aldolasa

GliceraldehdoGliceraldehdo cinasa

Gliceraldehdo-3-P

G

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

P OCH2 O CH2OH

H

H

HO

OH

OH

H

Fructosa-6-P

CH2OHO CH2O P

H

H

HO

OH

OH

H

Fructosa-1-P

O

C

H

H

C

OH

H

CH H

OH

Gliceraldehdo

O

C

H

H

C

OH

CH2 O

P

Gliceraldehdo-3-P

METABOLISMO DE LPIDOSDigestin de lpidos Sntesis de cidos grasos Liplisis Lipognesis

Sistema de la Carnitina - OxidacinCetognesis

Degradacin de Cuerpos CetnicosSntesis de ColesterolVolver a Men

Ver Va

Digestin de lpidos: -Los lpidos se degradan principalmente en el intestino delgado. -Para la digestin de los lpidos se requiere la accin combinada de varios factores fsico-qumicos que implican la accin combinada de varios rganos como son la vescula biliar, el pncreas y el tracto gastrointestinal. -El intestino detecta la presencia de grasas y libera colecistocinina( CCK), la CCK produce la contraccin de la vescula biliar y liberacin de bilis, la bilis con los cidos biliares produce la emulsificacin de las grasas, las grasas emulsificadas son digeridas por la accin de la lipasa y colipasa pancretica.

Ver Va

Digestin de lpidos: El colesterol ingresa a la dieta en forma esterificada y mediante la colesterol esterasa se digiere para producir colesterol libre y cidos grasos libres. En el caso de los fosfolpidos se degradan por diferentes tipos de fosfolipasas (A1, A2, C y D) y lisofosfolipasas. Estos productos se absorben por difusin hacia el interior del enterocito, en donde se reconstituyen TAG, fosfolpidos y esteres de colesterol que se une a apoprotenas B-48 y B-100 para formar los quilomicrones y poder transportarse a travs de los vasos linfticos.

(Triacilgliceroles (TAG) y esteres de colesterol) Llegan a la boca Pasan al estmago Intestino delgadoLipasa lingual

METABOLISMO DE LIPIDOSDIGESTINLipasa gstrica TAG 2-Monoacilglicerol (MAG) + ac. Grasos libres (AGL) Lecitina y sales biliares

Glbulo de grasa Triaglicerol

Grasa emulsificada

Lipasa pancretica

Fase fsica

Colesterol esterificadoColesterol libre Colesterol esterificado ApoB48

Colesterol esterasa

2 AGL + 2-MAGColesterol libreFase qumica

TAG +

Aparato de Golgi del enterocito

Entran al enterocito

FABP

En el Retculo Endoplasmtico RugosoAGL se activan con HSCoA Acilgraso CoA + glicerol 3- fosfato cido lisofosfatdicoHSCoAAcil-CoA HSCoA

ABSORCIN

QUILOMICRONES

Glicerol- 3-P Aciltransferasa

1MAG- 3 P Aciltransferasa cido fosfatdico fosfatasa

2 MAG

2 MAG aciltransferasa Acil CoA HSGA

cido fosfatdicoDiacilglicerolAcil-CoA H-SGA

Pi

TAG

Diacilglicerol aciltransferasa

OTRA VA

QUILOMICRONES

Sistema linfticoEntran las clulas

Circulacin sanguneacidos grasos libres

Lipoproten lipasa

Tejidos con lipoprotenas Lipasa en los capilares

Acta sobre quilomicrones

VA EXGENA Formar parte de membranas Formar vitamina D (piel) Sintetizar hormonas esteroides (glndulas) cidos biliares

Residuos de quilimicrones Hgado Empaqueta lipoprotena VLDL

Se utiliza para formar Colesterol libre

METABOLISMO DE LIPOPROTENAS

Sangre VA ENDGENA Tejidos VLDLIDL Residuos

HDL recoge colesterol

Hgado

Lipasa lisosomal Se asocia al Se forman lisosoma gotas liberando de steres de aminocidos colesterol

Contienen colesterolEntran a los tejidos formando un endosoma

Se convierten en LDL

Lipoproten lipasa

Entran a la clula

Libera cidos grasos libres

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

Ver Va

Definicin: Serie secuencial de reacciones hidrolticas que tienen como fin liberar 3 cidos grasos de la molcula de glicerol. Localizacin tisular: Tejido adiposo Zona celular: Citosol

Descripcin de la va: En primer lugar el cido graso en el carbono1 o en el 3 es liberado por medio de la lipasa hormono-sensible, despus actan las DAG lipasa y MAG lipasa. para dar como producto final glicerol + 3 cidos grasos libres.

Ver Va

Reacciones irreversibles: Todas.Regulacin de la va:

Sucede en la reaccin de la lipasa sensible ahormonas, la cual, se activa por fosforilacin y se

inactiva por defosforilacin.La adrenalina fosforila a la enzima y la insulina

hace lo contrario.

OTRA VA

LIPLISISTriacilglicerolAG

Triacilglicerol lipasa

1

DiacilglicerolSAG Diacilglicerol lipasa

2

MonoacilglicerolAG Monoacilglicerol lipasa

3

Glicerol

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

OO R2 C O

CH2CH

O

C O

R1

CH2

O

C

R3

Triacilglicerol

OO R2 CH2

O H OH

C

R1

C

O

C CH2

Diacilglicerol

O R2

CH2

OH H OH

C

O

C CH2

Monoacilglicerol

CH2 HO CH

OH

CH2

OH

Glicerol

TAG LipasaEs el primer paso de la liplisis o degradacin de triacilgliceroles. Por medio de la TAG lipasa se libera un cido graso de un triacilglicerol, quedando como producto diacilglicerol.O O cido graso R2 R3 O C O CH2 C O H C R1

OR2 C O

CH2 CH CH2

O

C O

R1

O

C

TAG lipasa

CH2

OH

Triacilglicerol

Diacilglicerol

DAG LipasaConsiste en la liberacin del segundo cido graso del diacilglicerol por medio de la diacilglicerol lipasa, para formar monoacilglicerol, liberando el segundo cido graso.O O R2 C CH2 O C R1 cido graso R2 O C O CH2 C CH2 H OH OH

O

C

H

DAG lipasaCH2 OH

Diacilglicerol

Monoacilglicerol

MAG LipasaConsiste en la liberacin del tercer cido graso del monoacilglicerol por medio de la monoacilglicerol lipasa, quedando como producto final el glicerol.

O R2 C O

CH2 C CH2 H

OH

cido graso HO

CH2 CH CH2

OH

OH

MAG lipasa

OH

Monoacilglicerol

Glicerol

Ver Va

Definicin: Consiste en una serie de 3 reacciones que conducen a la unin de 3 cidos grasos activados a un esqueleto de glicerol, con la finalidad de almacenar energa. Localizacin tisular: Hgado y tejido adiposo Zona celular: Citosol Descripcin de la va: La va consiste de 3 estadios en los que participan 6 enzimas. Estadio 1: Formacin de glicerol 3 fosfato. El glicerol fosfato puede obtenerse de 2 maneras: Glicerol cinasa: cataliza la fosforilacin del glicerol a nivel heptico. Glicerol 3 fosfato deshidrogenasa. Cataliza la reduccin de la dihidroxiacetonafosfato de la gluclisis a glicerol 3 fosfato.

Ver Va

Estadio 2: Activacin de los cidos grasos. La cido graso CoA sintetasa (tiocinasa) en presencia de ATP activa a los cidos grasos al unirlos a CoA. Estadio 3: Esterificacin 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 cido graso para formar el fosfatidato, enseguida acta una fosfatasa que elimina el grupo fosfato del carbono 3 y finalmente una DAG aciltransferasa que adiciona el ltimo cido graso en el carbono 3 para obtener un TAG.

G G

LIPOGNESISGlicerol1ATPADP

OTRA VA

Dihidroxiacetona-3-PGlicerol-3 P NADH+H 1a deshidrogenasa NAD+

Glicerol-3-P

Glicerol cinasa 1b2

AcilCoA CoA

Glicerol-3 fosfato Aciltransferasa

cido fosfatdicoH2 O

cido fosfatidico fosfatasa

3

AcilCoA

DiacilglicerolDiaglicerol aciltransferasa 4

Pi

CoA

Triacilglicerol

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2 HO CH

OH

CH2

OH

Glicerol

CH2OH C CH2 O O P

Dihidroxiacetona-3-P

CH2 HO CH CH2 O

OH

P

Glicerol-3-fosfato

O O CH2 O C CH2 H O P O C R1

R2

C

cido fosfatdico

OO R2 CH2

O H OH

C

R1

C

O

C CH2

1,2-Diacilglicerol

OO R2 C O

CH2CH CH2

O

C O

R1

O

C

R3

Triacilglicerol

La formacin de glicerol-3-P puede obtenerse por medio de dos sustratos y dos enzimas diferentes: a) Por medio de glicerol, que es fosforilado a glicerol-3-P por medio de la glicerol cinasa.

Glicerol cinasa y Glicerol-3-P deshidrogenasa

b) A partir de dihidroxiacetona-3-P por medio de la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa, junto con NADH+H+ para oxidar y formar glicerol-3-fosfato.

CH2

OH

Glicerol cinasaATP ADP

HO

CH OH CH2 Glicerol

CH2 H

OH OH P

C

CH2OH C

CH2 O ONADH+H NAD+

Glicerol-3-P

CH2

O

P


Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa

Glicerol cinasaEs una etapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipognesis o sntesis de triacilgliceroles. Es sustrato es el glicerol que es fosforilado en el carbono 3 por medio de la glicerol cinasa para producir glicerol-3fosfato.CH2 ATP ADP H OH OH OH P

CH2 HO CH CH2

OH

C

Glicerol cinasa

CH2 O

Glicerol

Glicerol-3-fosfato

Glicerol-3-fosfato deshidrogenasaEtapa donde se obtiene el glicerol-3-fosfato para iniciar la lipognesis o sntesis 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.

CH2OH

NADH+H

CH2 NAD+ H

OH OH P

CCH2

OO P

C

Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa

CH2 O


Glicerol-3-fosfato

AciltransferasaImplica la acilacin o incorporacin de una o dos molculas de acil-CoA al glicerol-3-fosfato para dar monoacilglicerol-3fosfato o diacilglicerol-3-fosfato llamado cido fosfatdico o fosfatidato. cidos grasos activadosCH2 H OH 2ATP OH P AMP +PPiR1-COSCoA R2-COSCoA 2 CoA-SH

O O C O CH2 C CH2 O H O P C R1

C

R2

CH2 O

Aciltransferasa

Glicerol-3-P

cido fosfatdico

Fosfatidato fosfatasaEl cido fosfatdico es convertido en un 1,2diacilglicerol por medio de la enzima fosfatidasa. Esta enzima desfosforila al carbono 3.O O R2 C O CH2 C CH2 O H O P C R1H2O

O

Pi

O R2 C O

CH2 C CH2 H

O

C

R1

Fosfatidato fosfatasa

OH

cido fosfatdico

1,2-diacilglicerol

Diacilglicerol aciltranferasaEl 1,2-diacilglicerol es transformado por medio de la diacilglicerol aciltranferasa en triacilglicerol por transesterificacin con una tercera molcula de O acil-CoA.O R2 C O CH2 C CH2 H OH O C R1O

O O

R3C-S-CoA 2 CoA-SH

CH2 O CHCH2

O

C O

R1

R2 C

1,2, Diacilglicerol

Diacilglicerol aciltransferasa

O

C

R3

Triacilglicerol

SISTEMA DE LA CARNITINAL

OTRA VA

cidos grasos libres

+

Glicerol

L

CoASH ATP Carnitina CoASH

Cadena larga

Acil CoA sintetasa

Acilgraso CoA Acilcarnitina

Cadena cortaEntra a la mitocondriaATPCoASH

Carnitinacil transferasa I

Glicerol

Entran a la mitocondriaCoASH Carnitina

Acilgraso CoA

Carnitinacil transferasa II

Acilgraso CoA

Acil CoA Sintetasa

Glicerol-3-P

Glicerol cinasa Glicerol 3-fosfato deshidrogenasa

Dihidroxiacetona Fosfato

G G

Los cidos grasos de cadena corta pasan directamente al sistema porta y entran a las clulas en forma de cidos grasos

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

CH2 HO CH

OH

CH2

OH

Glicerol

O R2 C O-

O+ 3 H+ R2

C O

O-

R2

C

O-

Acidos grasos

O R CH2 CH2 CH2 C S CoA

Acil CoA

O R

CH3 S CoA + CH3 N CH3 CH2 C OH

C

CH2

COO-

Acil-CoA

+

Carnitina

CH2

OH

HO

CH

CH2 O

P

Glicerol-3-fosfato

CH2O

P

C

O

CH2OH


Ver Va

Definicin: Consiste en la degradacin de un cido graso con n tomos de carbono hasta un nmero n / 2 molculas de acetil CoA. El corte sucede en el carbono No. 3 o beta. Funcin: Fuente energtica. Siendo la principal en el msculo cardaco y muy importante durante actividad prolongada de msculo esqueltico y en el ayuno. Localizacin tisular: Todas las clulas, excepto el eritrocito y el sistema nervioso. Zona celular: Mitocondria.

Ver Va

Descripcin de la va: Los cidos grasos citoslicos requieren activarse al unirse con la CoA por medio de la acilCoA sintetasa. Los cidos 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 cido graso se encuentra en el interior de la mitocondria va a sufrir una serie de cuatro reacciones secuenciales que culminan en la remocin de una molcula de acetil CoA y un acil Co A con 2 carbonos menos por vuelta. Las reacciones son las siguientes: -Oxidacin con FAD por medio de la AcilCoA deshidrogenasa. -Hidratacin de la enoil CoA por medio de la Enoil CoA hidratasa. -Oxidacin de la hidroxiacil CoA con NAD+ por medio de la hidroxiacil CoA deshidrogenasa. -Ruptura tioltica del cetoacil CoA por medio de tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas las reacciones de la ruta metablica son irreversibles. Regulacin de la va: Sucede a nivel de la entrada de cidos grasos. ( la malonil CoA inhibe a la carnitina-acil-transferasa). La beta-oxidacin se regula por el aporte de NAD+ y FAD, ya que, estas coenzimas se requieren tambin en el ciclo de Krebs y ambas vas estn activas simultneamente.

-OxidacinCC S4

OTRA VA

Acilgraso CoAAcil-CoA con dos tomos de carbono menos

Acil-CoA 1 FAD deshidrogenasaFADH2

Acetil-CoACoASH

Tiolasa

3-Cetoacil-CoA

Trans -2- enoil CoAEnoil-CoA Hidratasa

2

NADH+H

H2ONAD+

3-Hidroxiacil-CoA

3-Hidroxiacil-CoA 3 deshidrogenasa

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

O R

CH2

CH2

CH2

C S - CoA

Acil CoA

H R CH2 C H C

OC

S - CoA

Trans -2- enoil CoA

HO R CH2 C

H C H

O C S - CoA

H

3-Hidroxiacil-CoA

O

O

R

CH2

C

CH2

C

SCoA

3-Cetoacil-CoA

OCH3 C S - CoA

Acetil- CoA

O R CH2

C

S - CoA

Acil-CoA con 2 tomos menos de carbono

Acil-CoA deshidrogenasaConsiste en la oxidacin de una molcula de acilCoA de cadena larga a trans- 2- enoil-CoA por medio de la acil-CoA deshidrogenasa dependiente del FAD, produciendo adems FADH2.

O

FAD+ S - CoA

FADH2R CH2 C H

H C

O C S - CoA

R

CH2 CH2

CH2 C

Acil-CoA

Acil-CoA deshidrogenasa

Trans-2-enoil-CoA

Enoil-CoA hidratasaConsiste en la hidratacin del doble enlace de la trans-2-enoil-CoA para producir 3-hidroxiacil-CoA por medio de la enoil-CoA hidratasa utilizando una molcula de agua.H O C S - CoA H2O

R

CH2

CH

C

Acil-CoAR

Enoil-CoA hidratasaHO CH2 C H H C H O C S - CoA

3-hidroxiacil-CoA

3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa3-hidroxiacil-CoA es oxidada para producir 3-cetoacil-CoA por medio de la 3-hidroxiacil deshidrogenasa dependiente del NAD+, produciendo NADH+H+.HO R CH2 C H H C H O C S - CoA NAD+ NADH+H O R

3-Hidroxiacil-CoA

3-hidroxiacil deshidrogenasaO CH2 C S - CoA

CH2

C

3-Cetoacil-CoA

TiolasaEl 3-cetoacil-CoA sufre ruptura del enlace tioster para liberar una molcula de acetil CoA y un cido graso con dos carbonos menos en su cadena.OR CH2 C CH2

OC S - CoA CoA-SH

3-Cetoacil-CoA

TiolasaAcetil-CoA O R CH2

C

S - CoA

Acil-CoA 2 tomos de carbono menos

Ver Va

Definicin: Serie de 5 reacciones ( 4 enzimticas y 1 espontnea) que forman acetoacetato, 3 hidroxibutirato y acetona a partir de la acetil-CoA que proviene principalmente de la beta oxidacin. *Sucede durante situaciones adversas como es la inanicin, el ejercicio intenso y prolongado y en la diabetes mal controlada. **El uso de cuerpos cetnicos como combustible ahorra glucosa y conserva las protenas musculares. Localizacin tisular: Hgado Zona celular: Mitocondria

Ver Va

Descripcin de la va La acetoacetil CoA tiolasa cataliza la condensacin de 2 molculas de acetil coA para forar acetoacetil CoA + CoA. La hidroximetil glutaril CoA(HMG-CoA) sintetasa cataliza la adicin de una tercer molcula 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 tambin puede decarboxilarse espontneamente para formar acetona. Reacciones irreversibles: Todas Regulacin de la va: Sucede en la reaccin catalizada por la 3 HMG CoA sintetasa.

C

CetognesisAcetil CoA + Acetil CoACoASH

OTRA VA

Tiolasa

1

Acetoacetil CoAAcetil CoA

AcetoacetilCoA desacilasa 2aH2 O

+

H2 O

CoASH

3-Hidroxi-3metilglutaril-CoA

CoASH

HMG- CoA sintetasa

2b1

Acetoacetato3b Espontneo 2 COH

Acetil CoA

HMG- CoA liasa

2b2

3a

3Hidroxibutirato deshidrogenasa

NADH+H

NAD+

Acetona

3-hidroxibutirato

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

O

CH3

C

S - CoA

Acetil- CoA

O

O

H3C

C

CH2

C

S - CoA

Acetoacetil- CoA

O

H 3C

C

CH2

COO-

Acetoacetato

CH3-OOC

O CH2 C S - CoA

CH2

C OH

3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA

O H3C C CH3

Acetona

OH-OOC

CH2

C CH3

H

3-hidroxibutirato

TiolasaEsta va inicia con la adicin de los molculas de Acetil-CoA para producir Acetoacetil-CoA con la consecuente salida de CoASH.OCH3 C S - CoA CoA-SH H3C

Acetil-CoA +O CH3

OC CH2

OC S - CoA

TiolasaS - CoA

C

Acetil-CoA

Acetoacetil-CoA

Acetoacetil-CoA DesacilasaEs una de los dos caminos por el que la acetoacetil-CoA se transforma en acetoacetato. Consiste en la desacilacin e hidrlisis del acetoacetil-CoA para producir acetoacetato con la entrada de una molcula de agua y sale CoA-SH por medio de la acetoacetil-CoA desacilasa

O H3C C CH2

O C S - CoA

H2O

CoA-SH H3C

O

Acetoacetil CoA

Desacilasa

C

CH2

COO-

Acetoacetato

HMG-CoA SintetasaEs otro de los dos caminos por el cual el acetoacetil se transforma en acetoacetato.Consiste en la condensacin de una molcula 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 molcula de H2O y la salida CoASH. O O

H3C

C

CH2

C

S - CoAH2O CoA-SH-OOC

Acetoacetil CoA

CH3CH2 C OH CH2

O C S - CoA

+O

HMG-CoA SintetasaS - CoA

CH3

C

3-Hidroxi-metil-glutaril-CoA

Acetil CoA

HMG-CoA LiasaConsiste en la separacin de la molcula de acetil-CoA del HMG-CoA, por medio de la HMG-CoA liasa para formar acetoacetato. El acetil-CoA, fue el que se le adicon en la primera reaccin de este camino.

CH3-OOC

O C S - CoA

Acetil-CoAH3C

O

CH2

C OH

CH2

C

CH2

COO-

3-Hidroxi-3-metil-glutaril-CoA

HMG-CoA liasa

Acetoacetato

3-hidroxibutirato deshidrogenasaEs la ltima reaccin de esta va, consiste en la transformacin del acetoacetato en -hidroxibutirato por la enzima 3-hidroxibutirato deshidrogenasa y un donador de hidrgenos, como el NADH+H+

O

NADH+H

NAD+-OOC

OH CH2 C CH3 H

H3C

C

CH2

COO-

Acetoacetato

3-hidroxibutirato deshidrogenasa

3-hidroxibutirato

No enzimtico. Espontnea.Este es otra reaccin que puede sufrir el acetoacetato al final de la va, consiste en la transformacin del acetoacetato en acetona sin la participacin de una enzima, pero si requiere de H+ y sale CO2.

O

H+CH2 COO-

CO2H 3C

O C CH3

H3C

C

Aceto-acetato

No enzimtico Espontnea

Acetona

Ver Va

Definicin: Proceso mediante el cual los cuerpos cetnicos son transformados a acetil CoA con la finalidad de proveer de energa al organismo en situaciones de escasez de glucosa. Localizacin tisular: Msculo y cerebro. Zona celular: Mitocondria

Ver Va

Descripcin de la va: Serie de 3 reacciones que inicia con la oxidacin del 3- hidroxibutirato por la 3-hidroxibutirato deshidrogenasa en presencia de NAD+ dando como producto el acetoacetato, el cual es activado por CoA mediante la 3cetoacil-CoA transferasa para obtener acetoacetil CoA y finalmente la formacin de 2 molculas de acetil CoA mediante la tiolasa y CoA. Reacciones irreversibles: Todas Regulacin de la va: La enzima clave es la 3 cetoacil-CoA-transferasa (tioforasa) la cual, no existe en el hgado y por lo mismo el hgado no utiliza a los cuerpos cetnicos como fuente energtica.

Degradacin de Cuerpos Cetnicos3-hidroxibutirato1 -Hidroxibutirato deshidrogenasaNAD+

OTRA VA

NADH+H

Acetoacetato2 3-Cetoacil-CoA tranferasa Succinil-CoA Succinato

Acetoacetil-CoA3 TiolasaCoA

2 Acetil CoA

VNCULOS

VOLVER A VA

G G G G P K C


D Cl L L C A A S


P P


PrPa S



Pc P P PP D U

C1C2 F G



Va de la Galactosa

OH-OOC

CH2

CCH3

H

3-hidroxibutirato

O

H 3C

C

CH2

COO-

Acetoacetato

O H3C C CH2

O C S - CoA

Acetoacetil- CoA

O CH3 C S - CoA

O

+

CH3

C

S - CoA

2 Acetil- CoA

3-hidroxibutirato deshidrogenasaEsta es la primera reaccin de esta va. Consiste en la regeneracin del acetoacetato a partir de 3-hidroxibutirato. Es la reaccin inversa de la ltima etapa en la sntesis de cuerpo cetnicos. En esta participa la misma enzima, 3hidroxibutirato deshidrogenasa, con la participacin de NAD+ y obteniendo NADH+H+.OH-OOC

NAD+

NADH+H

O

CH2

C CH3

H

3-hidroxibutirato

3-Hidroxibutirato deshidrogenasa

H3C

C

CH2

COO-

Acetoacetato

3-Cetoacetil-CoA transferasaConsiste en la produccin del acetoacetato por medio de la CoA-transferasa, con una molcula de succinil-CoA para producir Acetoacetil-CoA y succinato.

O

Succinil-CoA CH2 COO-

Succinato H3C

O C CH2

O C S - CoA

H3C

C

Acetoacetato

3-Cetoacetil-CoA transferasa

Acetoacetil-CoA

Tiolasaltima etapa en la degradacin de cuerpo cetnicos, consiste en la formacin de 2 molculas de acetil-CoA a partir del acetoacetil-CoA por medio de la tiolasa, necesitando una CoA para obtener las dos molculas de acetil-CoA.O

CoA-SHOH3C

CH3

C

S - CoA

OCH2

+O

C

C

S - CoA

Acetoacetil-CoA

TiolasaCH3 C S - CoA

2 Acetil-CoA

Definicin: Es la formacin de colesterol a partir de los carbonos de 30 molculas de la acetil CoA Localizacin tisular:: Se sintetiza en todas las clulas del organismo aunque los rganos principales son el Hgado

, intestino, glndula suprarrenal, gnadas y placenta.Zona celular: Citosol y retculo endoplsmico liso.

Descripcin de la va:: Se divide en 4 estadios:

Sntesis de hidroximetilglutarilCoA (HMGCoA). participan 2 enzimas y 3 molculas de acetil CoA: tiolasa: cataliza la reaccin de condensacin de 2 molculas de acetil CoA + CoA., para producir acetoacetilCoA. HMGCoA sintetasa: cataliza la adicin de una molcula de acetil CoA al acetoacetil CoA para formar 3 HMG CoA + CoA. Sntesis de mevalonato: participa solo 1 enzima y 2 NADPH + 2H+ la HMGCoA reductasa: cataliza la reaccin de doble reduccin del

3HMGCoA utilizando como coenzima a 2 NADPHmevalonato + CoA +2NADP

para formar

Ver Va

Formacin de unidades isoprenoides: requiere de la participacin de 3 enzimas y 3 ATP. Mevalonatocinasa: cataliza la fosforilacin del carbono 5 del mevalnato produciendo 5,fosfomevalonato + ADP. Fosfomevalonatocinasa: pirofosfomevalonato + ADP cataliza la formacin de 5

5 pirofosfomevalonatocinasa o decarboxilasa: la cual cataliza laformacin de isopentinil pirofosfato en presencia de ATP + CO2 + ADP+Pi. Sntesis 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).

Ver Va

Posteriormente

se

forma

una

estructura

cclica

de

ciclopentanoperhidrofenantreno denominada lanosterol (30C, dobles enlace entre C-24 y C-25 y en C-8 y C-9). La formacin de colesterol

requiere la prdida de 3 carbonos y el cambio del doble enlace de C-8 yC-9 al C-5 y C-6 y por ltimo la reduccin con NADPH de la doble ligadura del C-24 y C-25 . Reacciones irreversibles: Exceptuando la isomerasa de isopentinilpirofosfato, la mayora de las reacciones son irreversibles.

Regulacin de la va:Se regula a nivel de la reaccin catalizada por la HMGCoA reductasa, el colesterol inhibe a la enzima y la transcripcin de su gen.

ColesterolAcetil CoACoASH

+

Acetil CoATiolasa 1

Acetil CoA

Acetoacetil-CoACoASH

HMG-CoA sintasa

3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA2NADPH+2H NADP+ ATP ADP ATP

2

HMG-CoA reductasaCoASH

3

MevalonatoMevalonatocinasa 4

5-Fosfomevalonato 5-PirofosfomevalonatoATPH 2O

ADP

Fosfomevalonatocinasa 5

ADP

HCO3-

Pirofosfomevalonatocinasa

6

Pirofosfato de isopentenilo

Pirofosfato de isopentenilo isomerasa

7

Pirofosfato de dimetilaliloPPi H + PPiH + PPi PPi O2

Pirofosfato de isopentenilo + Pirofosfato de geranilo

H Prenil transferasa

8 9 10 11 12

Prenil transferasa Pirofosfato de farnesilo + Pirofosfato de farnesilo Escualeno sintasaNADPH+H

Pirofosfato de preescualeno

Escualeno

NADP+

Escualeno sintasa

2,3-Epoxiescualeno ProtosterolH+

H2 O

NADPH+H

NADP+

Escua

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