1: Bioquímica metabólica

Células beta del páncreas

Las células alfa del páncreas

La producción de glucagón en las células alfa está activada y la producción de insulina en las células beta está inhibida

La producción de glucagón en las células alfa está inhibida y la producción de insulina en las células beta está activada

Estimulación de la glucogénesis e inhibición de la gluconeogénesis

Activación de la lipogénesis

La activación de la proteogénesis

Estimulación de la glucogénesis y la gluconeogénesis

Activación de la lipogénesis

Activación de la proteolisis

GLUT3

GLUT 1

GLUT4

GLUT4

GLUT2

GLUT2

C) Media

C) Baja

C) Alta

B) Alta

Quiere decir que existe un equilibrio entre las [] y la Km de las enzimas para dicho sustrato. siempre se mantendrán dentro de un rango de la Km de su enzima estable dentro de la célula para su correcto funcionamiento. Este es el caso del ATP, NAD y NADP

Adenilato quinasa y la nucléosido difosfoquinasa

2 ATP ⇌ ADP+AMP

ADP+NTP⇌ATP+NDP

• - glucólisis anaerobia
• - vía pentosas fosfato

• - ciclo de krebs
• - via pentosas fosfato

• - ciclo de Krebs
• - glucogenogenesis
• - via pentosas fosfato

• - ciclo de Krebs
• - glucogenogenesis
• - via pentosas fosfato
• - lipogenesis

TODAS LAS VIAS

Hígado y corteza renal

hexoquinasa, PFK1, piruvato quinasa

hígado, riñón y corazón

trasnporte del poder reductor del NADH del citosol a la mitocondria para generar ATP

cerebro y músculo esquelético

• Insulina:
• - +[Glucosa] -> aumento actividad

• Glucagón:
• - +[F6P] -> disminución actividad

No usamos la G6P para regular porque es intermediario de muchas vías metabólicas

+[G6P] -> inhibición de la act

Recordemos que esta isoenzima de la hexoquinasa esta en el músculo

La adrenalina inhibe la glucólisis en el hígado para la manutención de la glucemia en sangre y la estimula en el músculo para la contracción muscular

Porque existen isoenzimas para el hígado PFK1 L y para el músculo PFK1 M y para el corazón PFK1 H. La isoenzima L posee en su Nt una Ser que al ser fosforilada inhibe la acción del enzima. Sin embargo, los isoenzimas M y H poseen las Ser en el Ct, que hacen que al ser fosforiladas potencien la actividad enzimática.

• Insulina: 
• - Activación de una fosfoproteína fosfatasa que desfosforila a PFK2 que comienza a sintetizar F-2,6bP y éste activa a PFK1.

• Glucagón:
• - Activación de PKA que fosforila a PFK2, inhibiendo su acción. Si no tenemos F-2,6bP no hay potenciación de la acción de PFK1

• Isoenzima L:
• - Insulina: activación de la fosfoproteína fosfatasa que desfosforila a PKL y la activa
• - Glucagón: activa a PKA que fosforila a PKL

• Isoenzima M:
• - Insulina: activación de la fosfoproteína fosfatasa que desfosforila a PKL y la activa
• - Adrenalina: activa a PKA que fosforila a PKL

• Alta carga energética la inhibe: ATP, NADH, citrato
• Baja carga energética la activa: ADP, AMP, F-2,6bP

• Alta carga energética la inhibe: ATP, alanina, Acetil CoA, AG
• Baja carga energética la activa: AMP

LA INHIBICIÓN POR CARGA ENERGÉTICA AFECTA POR IGUAL A TODOS LOS ISOENZIMAS DE LA PIRUVATO QUINASA

• - Lactato en el músculo
• - aa en ayuno prolongado MENOS LA LISINA Y LEUCINA
• - El glicerol de los TAG que pasa a G3P mediante la glicerol quinasa (solo presente en el hígado)

NO, hay que especificar. Solo podemos hacerlo a partir de TAG, NO DE AG

HÍGADO (90%) Y CORTEZA RENAL (10-40%) EN AYUNO PROLONGADO SOLO SON CAPACES DE SINTETIZAR Y LIBERAR GLUCOSA

glucosa exógena -> glucogenolisis -> gluconeogenesis (12-24h)

NO. La gluconeogénesis usa sólo las reacciones reversibles de la glucolisis, pero no las irreversibles. Por esto ambas rutas se puedan regular en forma independiente, aunque coordinada.

La mayoría de sus reacciones ocurren en el citosol, alguna(s) en la mitocondria y una en la membrana del retículo endoplásmico

• - Gluconeo
• - Ocurre en la mitocondria
• - paso de pyr a OAA
• - necesidad de HCO3- y B7

Deficiendia en B7 es rara, pero puede darse por ingesta de huevos crudos por una proteína que contienen llamada avidina

La reacción de la glucosa 6 fosfatasa (paso de G6P a glucosa)

El músculo

El hígado de estos enfermos no es capaz de producir glucosa ni a partir de la gluconeogénesis ni de la degradación del glucógeno, lo que resulta en hipoglucemia severa en el ayuno prolongado

Todos los enzimas se encuentran en el citosol menos la glucosa 6 fosfatasa que se encuentra en el RE y la piruvato carboxilasa que se encuentra en la mitocondria.

LA SÍNTESIS DE GLUCOSA (PASO DE G6P A GLUC) NO SE EN EL CITOSOL SINO EN EL LUMEN DEL RE

2 Pyr+4ATP+2GTP+4H₂O+2NADH+2H⁺ -> Gluc+ 4ADP+2GDP+6Pi+2NAD⁺

De la beta oxidación. Si en ayuno a una persona le inhibimos la beta oxidación la matamos porque no se puede hacer gluconeo

Lactacto generado en el musculo y eritrocitos (Ciclo de Cori) y pasa a Pyr mediante la LDH

Alanina mediante la degradación de proteína en el músculo y convertida en Pyr (es su alfa cetoácido) mediante transaminasa en el hígado.

Sí, pero NUNCA en el mismo tejido

• - Ejercicio intenso y anaeróbico
• - Generación de lactato
• - Viaje del lactacto al hígado
• - Paso de lactato a Pyr por la LDH
• - Uso del Pyr para la gluconeo mediante el ATP y NADH de la beta oxidación
• - Transporte glucosa al músculo
• - Generación de lactato

• - Situación de degradación proteica en el músculo
• - Uso del aa Ala para sintetizar glucosa en el hígado por transaminasa y alfa-cetoglutarato

• Enzima activa catabolismo e inhibe el anabolismo
• Inhibe síntesis de insulina en el páncreas

METFORMINA

• Efectos contrarios a la AMPK
• Anabolizante

• Largo plazo: regulación [enzima] por expresión
• Corto plazo: modificación covalente
• Muy corto plazo: regulación alostérica

• Nucleares (moléculas lipídicas, hidrófobas): del citosol y núcleo para hormonas esteroideas, tiroideas y retinoides. Respuestas lentas, estables y costosas energéticamente. Activan FT
• De la MP (moléculas proteicas, hidrófilas): canales iónicos, acoplados a proteínas G, actividad enzimática (tirosina quinasa). Respuestas rápidas, fugaces y más baratas aenergéticamente.

• - Acoplados a proteínas G: del glucagón y adrenalina. Genera 2º mensajeros
• - Act tirosina quinasa: autofosforilación de residuos de Tyr. Insulina y del FGF
• - De guanilil ciclasa: segundo mensajero como GMPc
• - Canales iónicos
• - Recetores nucleares: FT que unidos a la hormona regulan la expresión génica. FOXO, CREB. Se unen a HREs (elementos de respuesta a hormonas) de genes específicos

• Antagonista del receptor de estrógenos que se utiliza en terapia contra el cáncer de mamá como hormono dependiente. Las células tumorales necesitan de esta hormona para
• poder proliferar.

• - Vía de proliferación
• - Activada por insulina o FGF
• - Por FGF: unión de FGF a su receptor -> Grb2 -> SOS (GEF) -> RAS -> RAF -> MEK -> ERK (NF1 GAP)
• - Insulina: unión insulina a receptor -> IRS1 -> Grb2 -> SOS (GEF) -> RAS -> RAF -> MEK -> ERK (NF1 GAP)

dominios phosfo tyrosine binding domains que tienen proteínas que reconocen tirosinas fosforiladas de otras proteínas

Su mutación causa la Neurofibromatosis I, un tipo de cáncer. NF1 es la GAP para RAS. Sin NF1 no se puede inhibir la vía de las MAPKs llevada por RAS y hay proliferación celular descontrolada.

• - MAPKs
• - PIP3K/PKB
• - PLC
• - ?

Segundo mensajero para la activación por insulina de PKB en l vía PIP3K/PKB. 

PIP3 recluta a PDK1, mTORC2 y PKB

Causada por mutación PTEN que fosfatasa para PIP3 y enzima antagonista de PIP3K. 

Este síndrome causa la aparición de pólipos en principio benignos en el intestino que pueden llegar a malignizarse.

• Activada por insulina y FGF:
• - insulina por IRS1 -> glucólisis y glucogenogénesis
• - FGF directamente por RAS -> APOPTOSIS

• - Citosólicos: AS160 y GS3K
• - Nucleares: FOXO

• Receptor adrenérgico α1 en musculatura lisa vascular e hígado

• Receptor adrenérgico α2 en membranas presinápticas

• Receptor adrenérgico β1 en músculo cardíaco

• Receptor adrenérgico β2 en musculatura esquelética, musculatura lisa pulmonar e hígado

• Receptor adrenérgico β3 en tejido adiposo

• - Gαs (activa la adenilil ciclasa) se acoplan a los receptores β adrenérgicos y al receptor del
• glucagón.
• - Gαi (inhibe la adenilil ciclasa) se acoplan a receptores α2 adrenérgicos y a receptor M2 de la
• acetilcolina
• - Gαq (activa la fosfolipasa C)
• se acoplan a receptores α1 adrenérgicos y al receptor M1 de la
• acetilcolina.

• - Fosforilasa quinasa b para a
• - Piruvato quinasa hepática
• - glucógeno sintasa a para b
• - PFK2
• - CREB

A) taquicardizante y braquicardizante

Quinasa activada por adrenalina mediante la PLC y liberación de Ca²⁺

• Citrato sintasa
• Isocitrato DH
• alfa-cetoglutarato DH

COO^--CO-CH₃

CH₃-CO-SCoA

COO^--CO-CH₂-COO^-

COO^--CH₂-(C--COO^---OH)-CH₂-COO^-

COO^--CH₂-CH₂-CO-SCoA