REGULACIÓN DE LAS RUTAS METABÓLICAS

Junio 2015

ProteínasAcidos

nucleicosPolisacáridos Lípidos

Glicerol

Ac. grasos

MonosacáridosNucleótidosAminoácidos

1

2

e-

NAD+FAD

Glucosa

Gliceraldehído-3- fosfato

Piruvato

Acetil-CoA

CicloDe

Krebs

CO2

O2

H2O

NADHFADH2

NH3

ADP

ATP

e-

e-

Malonil-CoA

Ribosa 5P

Glucógeno

NADPH

En el estado estacionario:

Intermediarios se forman y consumen a velocidades iguales

Si se altera velocidad de formación o consumo de

un metabolito:

Compensación en la actividad enzimática y sistema retorna al

estado estacionario anterior o se alcanza un nuevo estado

estacionario ( Estado estacionario dinámico)

Puntos de regulación:

Reacciones alejadas del equilibrio

Modulación de la actividad de la enzima por variación Nº

moléculas enzima /célula o por cambios en actividad catalítica

Vías reguladas a

diferente nivel:

-intracelular

-extracelular: hormona o

factor de crecimiento desencadena

alteración en Nº mol. enz/cél y/o en

la actividad enzimática que altera el

flujo de una vía metabólica

Flechas azules:Procesos que determinan el Nº de moléculas de enzima en la célula

Flechas rojas:

Procesos que determinan la actividad enzimática

Regulación alostérica:

Proceso a nivel celular; ajuste de la actividad

enzimática, a través de moléculas moduladoras

presentes (regulación negativa o positiva)

Regulación por modificación covalente:

Procesos a nivel supracelular; regulación a

gran escala de actividades enzimáticas, a

través de la modificación covalente provocada

por señales (transducción de señales)

s si

Centroactivo

Centroalostérico

Centroalostérico

Centroactivo

En ausencia de inhibidor,

el substrato se fija normal-

mente al centro activo

Cuando el inhibidor ocupa

el centro alostérico, tiene

lugar un cambio

conformacional en el centro

activo que impide la fijación

del sustrato

Inhibición alostérica

Otra característica importante de las enzimas

alostéricas es que presentan cinéticas anómalas,

con curvas sigmoides:

v

s

La presencia de una

sigmoide implica

la existencia de

cooperatividad en la

fijación del sustrato

Inhibidores y activadoresalostéricos

s

0 2 4 6 8 10 12

Y

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

(+ Inhibidor)

(+ Activador)

(sin efectores)

V+

V0

V-

Rutas metabólicas controladas por

retroalimentación

Glucólisis PFK1 ATP

Gluconeogénesis FBPasa AMP

Biosíntesis

ac. grasos AcetilCoA carboxilasa Acil-CoA

(palmitoil-CoA)

Ruta Enzima Inhibidor

REGULACIÓN HORMONAL-Clasificación de hormonas-

ESTRUCTURA QUÍMICAESTEROIDEAS

POLIPEPTÍDICAS

DERIVADAS DE AMINOÁCIDOS

EICOSANOIDES

ÓRGANO O GLÁNDULA SECRETORAHIPÓFISIS

HIPOTÁLAMO

SUPRARRENAL

PÁNCREAS

TEJ. ADIPOSO

-Clasificación de hormonas-

SOLUBILIDAD EN AGUA

HIDROFÍLICAS HIDROFÓBICAS

Catecolaminas Esteroideas

Oligopeptídicas Tiroideas

Polipeptídicas Calcitriol (Vit. D)

Glicoproteínas Retinoides (Vit. A)

Eicosanoides

CARACTERÍSTICAS DE LAS

HORMONAS

HIDROFÍLICAS HIDROFÓBICAS

Proteína transportadora No Sí

Vida media plasmática Corta (minutos) Larga

Receptor Membrana plasmática Intracelular

Mediador Señales intracelulares Complejo HR

LOCALIZACION Y TIPOS

DE RECEPTORES HORMONALES

Regulación hormonal

Tomado de Mathews, 3ª. ed

SISTEMA DE TRANSDUCCIÓN de SEÑALES

Primer mensajero

SISTEMA DE LA ADENILATO CICLASA

Regulación de la piruvato quinasa

Destinos posibles del piruvato

Regulación de PFK-1 y de FBPasa-1

Fructosa, 2,6, bifosfato

Regulación de la glucógeno fosforilasa

Regulación de la glucógeno fosforilasa hepática

Regulación del metabolismo de los carbohidratos en el hígado y en el músculo