Revisão Controle do Metabolismo Odonto 2013 – Prova 2 QBQ0204
Metabolismo Del Glucógeno
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Metabolismo de Glucógeno
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Metabolismo del
glucgeno
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El glucgeno es un polmero grande y ramificado de
molculas de glucosa, unidas por dos tipos de enlaces: -1-4 y -1-6
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Importancia biomdica
Los dos lugares principales de almacenamiento de glucgeno son el hgado y el msculo esqueltico
Se acumula mucho ms glucgeno en msculo dado que tiene una masa mucho mayor que el hgado
El glucgeno esta presente en forma de grnulos con un dimetro variable de entre 10-40nm
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El glucgeno muscular funciona como fuente de fcil disponibilidad de unidades de
hexosa para la glucolisis dentro del propio musculo
El glucgeno heptico sirve en gran medida para exportar unidades de hexosa para la
conservacin de la glucosa sangunea, en particular
entre comidas
Importancia biomdica
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Despus de 12 a 18 horas de ayuno, el hgado casi agota su reserva de
glucgeno
Por su parte, el glucgeno muscular solo disminuye de manera
significativa despus de un ejercicio
vigoroso prolongado
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Biosntesis de glucgeno
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Biosntesis de glucgeno
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En seguida, la glucosa-1-fosfato reacciona con el trifosfato de uridina (UTP) para
formar el nucletido activo difosfato de glucosa de uridina (UDPGIc, del ingls, uridine diphosphate glucose)
Biosntesis de glucgeno
La reaccin es catalizada
Por la enzima UDPGIc
pirofosforilasa
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Biosntesis de glucgeno
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Cuando la cadena se ha alargado como mnimo a 11 residuos de glucosa, una
Segunda enzima, la enzima ramificante amilotransglucosidasa que forma enlaces
-1-6, estableciendo de este modo un punto de ramificacin en la molcula
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Glucgeno sintasa solamente puede aadir residuos glucosilo si la cadena de polisacrido contiene ms de
cuatro residuos
Necesita la accin previa de un iniciador o cebador,
funcin desempeada por la glucogenina
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Glucogenina
Protena dimrica: Dos subunidades idnticas
de 37 Kda
Cada subunidad posee un oligosacrido de unidades de glucosa con enlaces -1,4
El carbono 1 de la primera unidad de cada cadena, est unido covalentemente al grupo
hidroxilo fenlico de una tirosina especfica
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Glucogenina
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Regulacin de la glucgeno sintasa
La actividad de la glucgeno sintasa se encuentra regulada por fosforilacin
La glucgeno sintasa existe bajo dos formas interconvertibles:
La forma activa (a) no esta fosforilada La forma inactiva (b) esta fosforilada por la protein quinasa A, o la fosforilasa quinasa
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La sntesis de glucgeno est regulada por la disponibilidad de sustrato (UDP-Glucosa)
La glucgeno sintasa se activa alostricamente por la Glucosa-6-P
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La sntesis y degradacin de glucgeno se regula mediante:
control de las actividades enzimticas para ajustar el metabolismo del glucgeno a las necesidades
de la clula
Regulacin alostrica
ajustar el metabolismo de glucgeno a las necesidades del organismo entero
Regulacin hormonal
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- La insulina, produce el efecto contrario, induce defosforilaciones y
estimula la sntesis del glucgeno
mediante la activacin de la protena
fosfatasa que defosforila a la
glucgeno sintasa y as la activa
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Glucogenlisis
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Glucogenlisis
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Paso 1
Acortamiento de las cadenas (ruptura de los enlaces alfa 1-4)
Por accin de la enzima Glucgeno fosforilasa
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Paso 2
Remocin de las ramificaciones
Enzima desramificante
oligo ( 1,4- 1,4)- Glucanotransferasa: remueve los ltimos 3-4 residuos de gluocosa unidos en una ramificacin y
los transfiere al terminal no reducido de otra cadena
Amilo - 1,6- Glucosidasa: libera glucosa, Cataliza la hidrlisis del enlace glucosdico alfa 1,6 localizado en el punto de
ramificacin
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Paso 2
Amilo - 1,6- Glucosidasa
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Productos finales de la glucogenlisis
Glucosa-1-fosfato
Glucosa libre
Glucogenina
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Paso 3
Conversin de Glucosa-1-P a
Glucosa-6-P mediante la enzima fosfoglucomutasa
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Paso 4
Degradacin lisosomal del glucgeno mediante la enzima alfa 1-4 Glucosidasa
Una pequea cantidad de glucgeno es degradado
continuamente por la enzima lisosomal
alfa 1-4 glucosidada
La deficiencia de esta enzima causa acumulacin del glucgeno en vacuolas en el citosol glucogenosis
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Gluconeognesis
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Sntesis de glucosa a partir de precursores simples (lactato o
piruvato)
Ocurre principalmente en el hgado en mamferos
Tambin ocurre en otros animales, plantas, hongos, microrganismos
Su funcin principal es proveer de glucosa a otros rganos cuando sta se ha agotado
Gluconeognesis
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sntesis de glucosa a partir de piruvato
Cualquier metabolito que pueda ser convertido a piruvato u oxalacetato puede ser un precursor de
glucosa
Los precursores gluconeognicos se convierten a piruvato, o bien entran en la ruta por conversin a
oxalacetato o dihidroxiacetona fosfato
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Lactato como precursor gluconeognico
Durante ejercicio fsico vigoroso, cuando se contrae el msculo esqueltico
NADH es regenerado a NAD+ por
LACTATO DESHIDROGENASA
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Lactato debe convertirse de nuevo en piruvato para
poder ser metabolizado: es reconvertido a piruvato en
el hgado
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Este lactato puede permear a clulas del
hgado donde es de nuevo oxidado a
piruvato y convertido a glucosa por
gluconeognesis, que es liberada al torrente
sanguneo para que puede ser utilizada en
msculo (CICLO DE CORI)
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Va de las pentosas
Otra va degradativa de la glucosa es el ciclo de las pentosas fosfato o va oxidativa directa
Presente en el citosol celular
Es independiente de las mitocondrias
Tiene una finalidad distinta a la de la obtencin de energa: Proporciona pentosas Se generan equivalentes reductores en forma de NADPH, para usarlos
en procesos biosintticos
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Va de las pentosas
Las principales funciones de la va de las pentosas fosfato son:
generar NADPH sintetizar azcares de cinco carbonos (PENTOSAS-P)
La unidad del poder reductor ms provechosa con fines biosintticos en las clulas es el NADPH
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El NADH se oxida mediante la cadena respiratoria para generar ATP, mientras que el NADPH sirve
como dador de electrones en las reacciones
reductoras de biosntesis de componentes, sin
generar formacin de ATP
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Va de las pentosas
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Va de las pentosas
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Pasos oxidativos
La glucosa entra al ciclo como glucosa 6-p
En dos pasos se oxida
Pierde H y se descarboxila para dar ribulosa 5-fosfato
El aceptor de H es el NADP, que se convierte en NADPH
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Reacciones de oxidacin en la
produccin de NADPH
Solamente las tres primeras reacciones de la ruta de las pentosas fosfato estn
relacionadas con la produccin de NADPH
La glucosa 6-fosfato deshidrogenasa cataliza la
transferencia de un ion hidruro al NADP
Para formar 6-fosfoglucono-lactona.
La glucosa 6-p es oxidado a ster cclico (lactona)
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La 6-fosfogluconolactonasa aumenta la velocidad
de hidrlisis de la 6-fosfogluconolactona a
6-fosfogluconato
Reacciones de oxidacin en la
produccin de NADPH
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La fosfogluconato deshidrogenasa
cataliza la descarboxilacin oxidativa del 6-
fosfogluconato a ribulosa 5-fosfato (Ru5P)
y CO2
Reacciones de oxidacin en la
produccin de NADPH
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Isomerizacin y epimerizacin de
ribulosa 5-fosfato
Ribulosa-5-fosfato se convierte en ribosa-5-
fosfato por accin de la ribulosa 5-fosfato
isomerasa y en xilulosa-5-fosfato por la ribulosa-
5-fosfato epimerasa
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Reacciones de ruptura y formacin de
enlaces C-C
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Regulacin de la va de las pentosas
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Regulacin de la va de las pentosas
