Universidad de Oriente

Núcleo de Bolívar

Escuela de Ciencias de la Salud

Prof. Zulay Castillo Pérez

Metabolismo:

Conjunto de reacciones químicas que ocurren en las

células de todos los seres vivos, se subdivide en:

Anabolismo: conjunto de reacciones biquímicas de síntesis

de moléculas complejas, a partir de moléculas simples, con

inversión de energía

Catabolismo: Conjunto de reacciones químicas donde

ocurre la degradación de moléculas complejas a moléculas

simples con liberación de energía.

La misión fundamental del metabolismo es generar: precursores de

otras vías metabólicas, poder reductor y ATP

Regulación del número de moléculas de enzima:

Inducción-represión de la síntesis enzimática

Degradación de las enzimas

Regulando la eficiencia catalítica de las enzimas:

Disponibilidad de sustratos y cofactores

(Compartimentalización, asociaciones multienzimáticas)

Regulación alostérica

Homoalosterismo

Heteroalosterismo

Modificación covalente

Zimógenos o proenzimas

fosforilación y desfosforilación

Especializaciones metabólicas de algunos órganos

Proteínas Polisacáridos Ácidos nucléicos Lípidos

aminoácidos Glucosa

Bases

Pentosas TAGs

Ácidos

grasos

Glicerol

FADH2

NADH

Piruvato

Acetil-CoA

ATP

ATP

o2 H2O

Isoprenoides

NADPH

NH3+

Otras

reacciones

biosintéticas

Proteínas Polisacáridos Ácidos nucléicos Lípidos

aminoácidos Glucosa

Bases

Pentosas TAGs

Ácidos

grasos

Glicerol

ATP

NADH

FADH2

NADH

Piruvato

Acetil-CoA

co2

ATP

ATP

o2 H2O

Cuerpos

cetónicos

FADH2

NADH

NH3+

UREA

CARBOHIDRATOS LÍPIDOS PROTEÍNAS

♣ Glucólisis

♣ Gluconeogénesis

♣ Pentosas-Fosfato

♣ Glucogénesis

♣ Glucogenólisis

♣ Lipogénesis

♣ Lipólisis

♣ Síntesis de TAG

♣ Síntesis de colesterol

♣ Degradación de

colesterol

♣ Síntesis y degradación

de aminoácidos

♣ Síntesis de

nucleótidos

♣ Transporte de lípidos

CICLO DE KREBS (Embudo metabólico)

Y

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Vía Enzima (s)

Reguladora (s)

Activadores e Inhibidores

alostéricos

Lugar de la

célula en que

ocurre

Glucólisis

Hexocinasa Inhibe glucosa

Citosol PFK 1 Activa: AMP y F-2,6 BP

Inhibe: Citrato, ATP y H+

Piruvato Cinasa Activa: F-1,6-BP

Inhibe: ATP y Alanina

Gluconeógenesis

Glucosa-6-Fosfatasa Inhibida por: Citrato, ATP e Insulina.

Activa: Glucocorticoides

Citosol y

Mitocondria

Fructosa Bifosfatasa Inhibe: F-2,6-BP y AMP

Activa: Citrato

PEP carboxicinasa Inhibe: ADP

Piruvato Carboxilasa Inhibe: ADP

Activa: Acetil-CoA

Pentosas fosfato G-6-P-DH Activa: NADP+

Inhibe: NADPH Citosol

Glucogénesis Glucógeno sintasa Activa: Insulina Citosol

Glucogenólisis

Glucógeno fosforilasa

muscular Activa: Adrenalina y AMP

Inhibe: ATP Citosol

Glucógeno fosforilasa

hepática

Activa: Glucagón

Inhibe: Glucosa, ATP Citosol

Vía Enzima (s)

Reguladora (s)

Inhibidores y

activadores

Lugar de la

célula donde

ocurren

Lipogénesis Acetil-CoA

carboxilasa

Activa: Citrato,

Insulina.

Inhibe: Palmitoil-

CoA, Glucagón

Citoplasma,

mitocondria y

retículo

endoplasmático

Síntesis de TAG Activa: Insulina Citosol

Lipólisis

Carnitina acil

transferasa I

Inhibe: Insulina y

Malonil-CoA

Citosol y

mitocondria Lipasas

Reguladas

hormonalmente

Cetogénesis HMG-CoA

sintasa Activa:Acetil-CoA

Matriz

mitocondrial

Sintesis de

colesterol

HMG-CoA

reductasa

Inhibe: Colesterol

y Glucagón

Activa: Insulina

Citoplasma

Vía Enzima (s)

Reguladora (s)

Inhibidores y

activadores

Lugar de la

célula donde

ocurren

Ureogénesis:

Formación de

Carbamoil fosfato

CPS I Activa: Arginina y

glutamato Mitocondria

Sintesis de novo

de nucleótidos de

purina

Glutamina

fosforribosil amino

transferasa

Activa: PRPP

Inhibe :AMP, GMP

e IMP Citosol

Sintesis de

nucleotidos de

pirimidina

Aspartato

transcarbamilasa

Activa: PRPP

Inhibe: CTP Citosol

Sintesis de

porfirinas ALA sintasa

Regulada por

Hemo Mitocondria

Glucosa

Glucosa-6-P

Glucosa-1-P

Fructosa-6-P

6 fosfogluconato

Glucógeno

Piruvato

Ribosa-5-P

Acetil-CoA

Lactato

Alanina

Oxalacetato

Ácidos

grasos

CO2

Colesterol

Cuerpos

cetónicos

Alimentación:

Máxima absorción de nutrientes desde el intestino (2 horas

despues de recibir alimento o pospandrio)

Ayuno temprano:

Inmediatamente al cesar la captación de combustibles por el

intestino (4-12 horas después de recibir alimento)

Ayuno prolongado:

No hay aporte alguno de nutrientes que puedan ser absorbidos

intestinalmente (Después de 12 horas de recibir alimento)

Inanición:

Más de 3 días sin recibir alimento

Renutrición:

Estado inicial al llegar nutrientes provenientes del intestino.

Tejido Función Requerimiento

energético

Hígado

Sintetiza: glucógeno, proteínas

plasmáticas, urea, ácidos grasos y

VLDL, cuerpos cetónicos.

Realiza: gluconeógenesis

desintoxicación, suministro de

combustible al cerebro, músculo, y

otros órganos perifericos, sintetiza y

esterifica, sintetiza

α-cetoácidos

Músculo

esquelético Trabajo mecánico

Glucosa, fosfocreatina,

ácidos grasos y cuerpos

cetónicos.

Reserva glucógeno y

fosfato de creatina.

Intercambia lactato y

alanina por glucosa con el

hígado.

Músculo

cardíaco Bombeo de sangre por contracción a

través del sistema circulatorio

Glucosa en alimentación,

ácidos grasos en e ayuno,

puede tambien usar CC,

lactato y piruvato.

Tejido Función Requerimiento

energético

Intestino delgado Digestión y absorción de nutrientes

Requiere mucha energia

que emplea en transporte

activo y sintesis de

lipoproteínas. Usa

glutamina exógena o

endógena.

Sanguíneo Transportar oxígeno, CO2, metabolitos,

nutrientes, sustancias de defensa,

reparación y desecho.

Exclusivamente glucosa

Adiposo Reserva energética Glucosa en alimentación

Ácidos grasos en el ayuno

Renal

Filtración del plasma sanguíneo

eliminando productos de desecho,

reabsorción de electrolitos, azúcares y

aminoácidos del filtrado, regulación del pH

sanguíneo, regulación del contenido de

agua corporal.

Glucosa en alimentación

Ácidos grasos y cuerpos

cetónicos, en ayuno

prolongado

Cerebro

Procesa información sensorial, controla y

coordina el comportamiento y las

funciones corporales homeostáticas.

Responsable de la cognición, emociones,

memoria y aprendizaje. Controla y

coordina el metabolismo

Principalmente utiliza

glucosa, en ayuno

prolongado se adapta a

usar cuerpos cetónicos.

Utiliza 20% del oxígeno

consumido

Los animales consumimos cantidades

variables de combustibles para cubrir la

demanda metabólica y almacenar el

exceso que luego será dispuesto durante

los períodos de inanición.

Su finalidad es que exista disponibilidad

constante de combustibles oxidables en

sangre para mantener la homeóstasis

calórica

Fase Origen de la glucosa

sanguínea Tejidos que utilizan glucosa

Principal combustible del

cerebro

I Exógeno Todos Glucosa

II

Glucógeno

Gluconeogénesis

hepática

Todos excepto el hígado.

El músculo y el tejido adiposo en

pequeña proporción

Glucosa

III

Gluconeogénesis

hepática

Glucógeno

Todos excepto el hígado.

El músculo y el tejido adiposo en

proporciones intermedias entre II

y IV

Glucosa

IV Gluconeogénesis

hepática y renal

Cerebro, eritrocitos, médula

renal. El músculo en pequeña

cantidad

Glucosa, cuerpos

cetónicos

V Gluconeogénesis

renal y hepática

El cerebro en pequeña

proporción, eritrocitos y médula

renal

Cuerpos cetónicos,

glucosa

Hormona característica durante el estado de alimentación, secretada por

las celulas β del páncreas. Estimula el almacenamiento de combustibles y

la síntesis de proteínas. Al aumentar su concentración en sangre, induce:

Sintesis de proteínas

sintesis de glucógeno y TAGs

Glucólisis hepática

Entrada de glucosa a las células musculares, cardíacas, adiposas,

cerebrales, del bazo y sanguíneas.

Captación de aminoácidos ramificados por el músculo

Disminuye: Gluconeogénesis, lipólisis, degradación de proteínas y la

concentración de glucosa en sangre.

Hormona característica del estado de ayuno, al aumentar

en sangre estimula la liberación de glucosa del hígado y la

liberación de combustibles, al inducir:

Degradación de glucógeno hepático

Gluconeogénesis hepática y renal

Degradación de TAGs en el tejido adiposo

Aumento de la concentración de glucosa en sangre

Disminuye: La síntesis de glucógeno, la síntesis de ácidos

grasos y la glucólisis.

Hormona característica del estado de ayuno, al aumentar

su concentración en sangre induce:

Aumento de la concentración de AMPc en el músculo

Degradación de glucógeno muscular

Degradación y movilización de TAGs en el tejido

adiposo

Aumento de la concentración de glucosa en sangre.

Disminuye: la captación de glucosa por el músculo, la

síntesis de glucógeno y la secreción de insulina

Ejercicio aeróbico Ejercicio anaeróbico

Moderado y de larga duración Intenso y de corta duración

Mucha cooperación entre

órganos

Poca cooperación entre

órganos

Combustibles:

FOSFOCREATINA,

GLUCÖGENO, oxidacion de

ÁCIDOS GRASOS, CUERPOS

CETÖNICOS

Combustibles:reservas de

FOSFOCREATINA y de

GLUCÓGENO

Rutas metabólicas:

Glucogenólisis muscular,

glucólisis aeróbica, lipólisis,

osidación de ácidos grasos,

cetogénesis.

Rutas metabólicas:

Glucogenólisis muscular y

glucólisis anaeróbica

INTESTINO

GLUCOSA

AMINOÁCIDOS

LÍPIDOS

TEJIDO ADIPOSO

QUILOMICRONES

VASOS

LINFÁTICOS

VENA

PORTA

GLUCOSA

AA LÍPIDOS

ÁCIDOS

GRASOS

VLDL

LDL

LACTÓGENO

PLACENTARIO

ESTRADIOL PROGESTERONA

LIPÓLISIS

OTROS

TEJIDOS

P

L

A

C

E

N

T

A

ESTADO INSULINO RESISTENTE

GLUCÓGENO

GLUCOSA

TEJIDO ADIPOSO

LIPÓLISIS

GLUCOSA

LACTATO P

L

A

C

E

N

T

A

ÁCIDOS GRASOS TAG

cc

AMINOÁCIDOS

CO2

CO2

LACTÓGENO

PLACENTARIO

ESTRADIOL PROGESTERONA

ESTADO INSULINO RESISTENTE

INTESTINO

GLUCOSA

AMINOÁCIDOS

LÍPIDOS VASOS

LINFÁTICOS

VENA

PORTA

GLUCOSA

AA LÍPIDOS LACTOSA

PROTEÍNAS

TAGs

TEJIDO ADIPOSO

ÁCIDOS

GRASOS

DESARROLLO DE

CÉLULAS Y

CONDUCTOS

GALACTÓFOROS

GLUCOSA

AA

LÍPIDOS

CALCIO

TEJIDO ADIPOSO

ÁCIDOS

GRASOS

LACTOSA

PROTEÍNAS

TAGs

LIPÓLISIS

Dependiente de insulina, es causada por la destrucción

autoinmune de las células -pancreáticas, es tratada con terapia

de reemplazo de insulina. Representa un 10% de los casos de

diabetes

No dependiente de insulina, esta se produce pero los

receptores no son sensibles a ella. Representa el 85-90% de

los casos de diabetes. El tratamiento se basa en control

dietético y ejercicio