Post on 23-Mar-2016
description
Integración Metabólica
Universidad Central de Venezuela
Facultad de Medicina
Escuela “José María Vargas”
Cátedra de Bioquímica
Br. Carlos Pedroza
Integración y Regulación del Metabolismo
Integración Metabólica
Compartimentalización
Isoenzimas Diferentes Control de Síntesis de
la Enzima
Modulación Alostérica Modulación Covalente
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Enzimas
Mecanismos de Regulación
Integración Metabólica
Compartimentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Isoenzima de ↑Km Isoenzima de ↓Km
Glucoquinasa (hígado) Hexoquinasa I, II y III
Aminoacil-tRNA Sintetasa
Muscular
Aminoacil-tRNA Sintetasa
Neuronal
Transportador de glucosa
GLUT-2 (hígado)
Transportador de Glucosa
GLUT1 y 3
Lipasa Lipoproteica
(adipocito)
Lipasa Lipoproteica
(muscular y cardíaca)
Glutaminasa renal Glutaminasa hepática
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
“Modificación de la actividad enzimática por unión a través de interacciones débiles de una molécula a un sitio diferente al
sitio activo generando un cambio conformacional en la enzima”
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación “Modificación de la actividad enzimática por unión covalente
de grupos fosfato, grupos adenilil, grupos metilos, etc”.
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Compartamentalización
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación “Modificación de la actividad enzimática por unión covalente
de grupos fosfato, grupos adenilil, grupos metilos, etc”.
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Compartamentalización
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación “Modificación de la actividad enzimática por unión covalente
de grupos fosfato, grupos adenilil, grupos metilos, etc”.
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Compartamentalización
Activas fosforiladas Activas desfosforiladas
Piruvato carboxilasa HMG-CoA reductasa
Fructosa-2,6-bifosfatasa Fosfofructoquinasa I y II
Glucógeno fosforilasa Piruvato quinasa l
Fosforilasa quinasa Piruvato deshidrogenasa
Triacilglicérido lipasa Glucógeno sintasa
Acetil-CoA Carboxilasa
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Inducidas por insulina Inducidas por cortisol
Glucoquinasa Proteasas
Piruvato quinasa Arginasa
Ácido graso sintasa Argininosuccinasa
Argininosuccinato sintetasa
Acetil-CoA carboxilasa Glucosa 6-fosfatasa
PEP carboxiquinasa
Integración Metabólica
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Mecanismos de Regulación
Compartamentalización
Isoenzimas diferentes
Modulación alostérica
Modulación covalente
Control de síntesis de la
enzima
Integración Metabólica
Hora de la
Comida
4 horas
después
6 horas
después
24 horas
después
1-24 días
después
Período
Absortivo
Período
Post-absortivo
Ayuno
nocturno
Ayuno
intermedio a
prolongado
Insulina Glucagon
Períodos Metabólicos
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Regulación Paracrina A↓
Células
Somastotatina
Células
Glucagon
Células
Insulina
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Insulina
Células β Insulina
Ruta Ras, Raf, MAPK →
Receptor tirosina-quinasa →
Regulación de la expresión
Activación de PKB y
fosfoproteínas fosfatasas
(Ppasas)
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Insulina Ruta Ras, Raf, MAPK
P
P P
INSULINA
P
P
RTK
-S-
S-
Tyr
Tyr
T
K
-S-
S-
T
K
Tyr
Tyr
P PTB IRS-
1
Tyr m-
Sos
S
H
2
S
H
3
GR
B2 Ras
Cys
GT
P
P P P
P MEK
MAPK P
Raf
Ser
MAPK
MEK fosforila y activa a MAPK.
Medio Extracelular
Citosol
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Insulina Activación de PKB y PPasas
P
P
P
P
-S-S-
Tyr
Tyr
TK
-S-S-
TK
Tyr
Tyr
P PTB IRS-1 Tyr SH2 PI3K
P
PKB/ISPK
PDK1
P
PPasa
(inactiva)
Ser
Tre P Ser
Tre
PPasa
(activa)
INSULINA
RTK
Medio Extracelular
Citosol
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Glucagon
Células α Glucagon
Ruta del AMPc → Receptor
acoplado a Proteína G → PKA
Ruta del Inositol trifosfato →
Receptor acoplado a Proteína G
→ PKC
Fosforilando e inhibiendo a la
Fosfoproteína fosfatasa-1 (PP-1)
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Glucagon Ruta del AMPc
R R
C PKA
C PKA
Proteína Kinasa A (PKA)
(activa)
GSβ
GSγ
Hormona
Receptor
Rs
GSα GTP
Adenilato
Ciclasa
(activa)
+ ATP
AMPc
PPi
Pi
Pi
AMPc AMPc
C
PKA
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Glucagon Ruta del AMPc
Gqβ
Gqγ
Hormona
Receptor
Rq
Gqα GTP
Fosfolipasa
C
(activa)
+ PIP2
IP3
DAG
PKC activa
Retículo
sarco/endoplasmático liso
IP3
Ca2+ Ca2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+ DAG Ca2+
PPasa
(inactiva)
Ser
Tre
P Ser
Tre
PPasa
(activa)
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Cortisol
Inducción Genética
→ Control de la
Síntesis de Enzimas
Zona Fasciculada y
Reticular
PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Cortisol PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Inducidas por cortisol
Proteasas
Arginasa
Argininosuccinasa
Argininosuccinato sintetasa
Glucosa 6-fosfatasa
PEP carboxiquinasa
Integración Metabólica
Glucosa en Sangre PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Glicemia normal 60-110 mg/dL
Riesgo de Coma
<60 mg/dL
Integración Metabólica
Enzimas Regulatorias PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Carbohidratos Lípidos Aminoácidos
Hexoquinasa
Fosfofructoquinasa-1
Piruvato Quinasa
Piruvato Carboxilasa
PEP carboxiquinasa
Fructosa-1,6-bifosfatasa
Piruvato Deshidrogenasa
Glucógeno sintasa
Glucógeno fosforilasa
Acetil-CoA carboxilasa
Complejo ácido-graso sintasa
HMG CoA reductasa
Triglicérido lipasa
Carnitina Acil Transferasa
Glutamato Deshidrogenasa
Carbamoil-P Sintetasa I
Arginosuccinato sintetasa
Arginosuccinato liasa
Arginasa
Integración Metabólica
Ciclo de Krebs PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Integración Metabólica
Ciclo de Krebs PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Integración Metabólica
Ciclo de Krebs PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Integración Metabólica
Metabolismo de Aminoácidos PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Integración Metabólica
Neoglucogénesis PRIMERA PARTE – Condiciones Bioquímicas
Integración Metabólica
Integración Metabólica
No Insulinodependientes Insulinodependientes Reguladores de la Glicemia
Eritrocitos Corazón Intestino delgado
Sistema Nervioso Músculo Hígado
Médula suprarrenal Tejido adiposo Riñón
Páncreas
Glut-1 y Glut-3 Glut-4 Glut-2
Transportador Km Afinidad ¿Insulino-
dependiente? ¿Cuándo está activo?
Glut-1 Baja Alta No Activo siempre
Glut-2 Alta Baja No Activo sólo en período absortivo
Glut-3 Baja Alta No Activo siempre
Glut-4 Baja Alta Sí Activo sólo en período absortivo
Integración Metabólica
Anatomía de una Hamburguesa SEGUNDA PARTE – Ida al Burger King
Proteínas Carbohidratos Lípidos Calorías
71g 151g 90g 1670
Integración Metabólica
SEGUNDA PARTE – Ida al Burger King
Estómago
Pepsinógeno y Enteropeptidasa
Factor intrínseco
Nucleasa
Integración Metabólica
SEGUNDA PARTE – Ida al Burger King
Duodeno
Amilasa pancreática, sacarasa, maltasa, lactasa
Colecistoquinina y Secretina
Lipasa pancreática, Fosfolipasa A2, Colesterol
esterasa
Enteropeptidasa, tripsinógeno,
quimiotripsinógeno, procarboxipeptidasa,
proelastasa
Aminopeptidasa, dipeptidasa, tripeptidasa
Ribonucleasa y Desoxirribonucleasa
Integración Metabólica
SEGUNDA PARTE – Ida al Burger King
Yeyuno
20% → Hígado
Enterocito → QM
Pool de aminoácidos
Integración Metabólica
Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Per
íod
o A
bso
rtiv
o
Leyenda
Activada
Inactivada
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Captación de Glucosa Condiciones Bioquímicas Efectos
Altas concentraciones de glucosa en sangre
Todos los transportadores de glucosa están
activos y las células captan glucosa
Todas las isoformas de la hexoquinasa (I, II,
III y IV) están activas
Condiciones Bioquímicas – Anatómicas Efectos
Circulación porto-cava El hígado recibe 100% sangre portal → en un
solo paso remueve 20% de la glucosa.
Las hexoquinasas I, II y III son inhibidas
por producto (Glucosa-6-P), la
glucoquinasa no.
Los tejidos captan glucosa hasta un límite →
El hígado capta todo el excedente de glucosa.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Glicólisis Condiciones Bioquímicas Efectos
Condiciones antes expuestas Formación de Glucosa-6-P
Presencia de Insulina
Se induce la expresión genética de
Glucoquinasa y Piruvato quinasa.
Se promueve la defosforilación de la
Fosfofructoquinasa I, de la enzima dual
PFKII/F2,6BiPasa, de Piruvato quinasa L
y la Piruvato DH.
Defosforilación de la enzima dual →
Fosfofructoquinasa II activa
Producción de F-2,6-P → (MA+) de la
Fosfofructoquinasa I
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Ciclo de Krebs Condiciones Bioquímicas Efectos
Inactivación de la β-oxidación de AG
Menor producción de NADH+ y de ATP →
Reduce relaciones ATP/ADP y
NADH+/NAD+.
Bajos niveles de ATP (MA-) y altos de ADP
y AMP (MA+)
Activan → Piruvato DH, Citrato sintasa,
Isocitrato DH y α-cetoglutarato DH.
Baja relación NADH+/NAD+ mitocondrial
Activa → Piruvato DH, Isocitrato DH, α-
cetoglutarato DH y Malato DH
mitocondrial (sentido oxalacetato).
Inactivación de la Neoglucogénesis Se evita la “fuga” de oxalacetato
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Neoglucogénesis Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Insulina Se promueve la defosforilación de la enzima
dual y de la PEP carboxiquinasa
Defosforilación de la enzima dual
Fosfofructoquinasa II activa
Fosforilación de F-6-P → F-2,6-P.
(MA-) de la Fructosa-1,6-bisfosfatasa.
Defosforilación de la enzima dual
Fructosa-2,6-bifosfatasa inactiva.
No puede catalizar
F-2,6-P → F-6-P
Inactivación de la β-oxidación de AG
Menor producción de NADH+ y de ATP →
Reduce relaciones ATP/ADP y
NADH+/NAD+
Y rápida remoción del oxalacetato por la
citrato sintasa Se promueve la acción de la malato DH
mitocondrial (en sentido oxalacetato →
ciclo de Krebs) Bajas relaciones de ATP/ADP y
NADH+/NAD+
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Síntesis de Glucógeno Hepático
Condiciones Bioquímicas Efectos
Condiciones antes expuestas Formación de glucosa-6-P.
Presencia de Insulina
Se promueve la defosforilación y activación de la
Glucógeno sintasa
Se promueve la inactivación de PKA y GSK3
Inactivación de PKA y GSK3 Se evita la fosforilación e inactivación de la
glucógeno sintasa.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Glucogenólisis Hepática Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Insulina
Se promueve la defosforilación e inactivación de
la Glucógeno fosforilasa y de la Fosforilasa b
quinasa.
Fosforilasa b quinasa defosforilada e inactiva Se evita la defosforilación y activación de la
Glucógeno fosforilasa.
Altos niveles de glucosa
(MA-) de la Glucógeno fosforilasa hepática
para hacerla susceptible a fosfoproteínas-
fosfatasas que la inactivan.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Per
íod
o A
bso
rtiv
o
Leyenda
Activada
Inactivada
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Síntesis de Ácidos Grasos Condiciones Bioquímicas Efectos
Vías glicolítica y descarboxilación oxidativa
del piruvato → Activas Generación de suficiente Acetil-CoA.
Presencia de Insulina
Se promueve la defosforilación y activación de la
Acetil-CoA carboxilasa → Producción de
Malonil-CoA.
Se induce la expresión genética del Complejo
Ácido Graso Sintasa.
Vías de las pentosas y ciclo citrato-malato
(enzima málica) → Activas
Generación de suficiente NADPH+, cofactor
de la Ácido Graso sintasa
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
β-Oxidación de Ácidos Grasos Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Malonil-CoA Malonil-CoA → (MA-) de la Carnitina-acil-
transferasa I.
Carnitina Acil Transferasa I → Inhibida Se bloquea la entrada de ácidos grasos activados
(Acil-CoA) a la mitocondria.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Síntesis de Colesterol Condiciones Bioquímicas Efectos
Vías glicolítica y descarboxilación oxidativa
del piruvato → Activas Generación de suficiente Acetil-CoA
Presencia de Insulina
Se promueve la defosforilación y activación de la
HMG-CoA reductasa
Se promueve la defosforilación e inactivación de
la HMG-CoA reductasa quinasa
HMG-CoA reductasa quinasa inactiva Se evita la fosforilación e inactivación de la
HMG-CoA reductasa
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Captación de AG, TG, QM y VLDL
Condiciones Bioquímicas Efectos
Altos niveles de QM y VLDL en la sangre Todas las LLP están activas
Presencia de Insulina Se activa la LLP dependiente de insulina →
Tejido adiposo.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Captación de AG, TG, QM y VLDL TERCERA PARTE – Titanic 3D
1) Receptores LRP
2) Receptores LDL
Integración Metabólica
Lipólisis Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Insulina Se promueve la defosforilación e inactivación de
la Triacilglicérido lipasa y perilipinas
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Cetogénesis Hepática Condiciones Bioquímicas Efectos
β-oxidación → Inactiva Menor producción de Acetil-CoA
Ciclo citrato-malato activo Salida del Acetil-CoA
Menor producción de Acetil-CoA
No hay Acetil-CoA mitocondrial suficiente
para la cetogénesis hepática
Acetil-CoA → Ciclo de Krebs
Salida del Acetil-CoA
Lipógenesis → Activa
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Per
íod
o A
bso
rtiv
o
Leyenda
Activada
Inactivada
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Recuperación de NH4+ y α-
cetoácidos Condiciones Bioquímicas Efectos
Altos niveles de NADPH+ y la alta relación
GTP/GDP
Se favorece la reacción de la glutamato-DH
hacia la formación de glutamato
α-cetoglutarato + NADPH++ H+ +NH4+ Glutamato + NADP+
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
Condiciones Bioquímicas Efectos
Ausencia de Cortisol No se induce en músculo las proteasas que
degradan proteína muscular a aminoácidos.
Bajos niveles de Arginina (MA+), glutamato y
Acetil-CoA → no se activa la N-acetil-
glutamato sintetasa
No se produce N-Acetil-glutamato, quien es el
modulador alostérico positivo (MA+) de la
Carbamoil-fosfato sintetasa I. Ésta es la
enzima clave del ciclo de la urea, que resulta
inactivada.
Ausencia de Cortisol
No se induce en hígado enzimas del ciclo de la
urea → la Argininosuccinato sintetasa y la
Arginasa.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Síntesis de Proteínas Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Insulina y Factores de
crecimiento
Se induce la síntesis de factores
transcripcionales que además promueven la
síntesis de numerosas proteínas.
TERCERA PARTE – Titanic 3D
Integración Metabólica
Leyenda
Sistema Nervioso Central
Eritrocitos
Corazón
Activada
Inactivada Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Po
st-A
bso
rtiv
o
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Captación de Glucosa Condiciones Bioquímicas Efectos
Bajas concentraciones de Glucosa en Sangre
La glucosa sólo es captada en tejidos no-
insulinodependientes
La glucosa sólo es fosforilada en tejidos no-
insulinodependientes
Presencia de Cortisol Se induce la expresión genética de la glucosa-
6-fofatasa en hígado
Expresión de la glucosa-6-fofatasa en
hígado
Se favorece la liberación hepática de glucosa
a la sangre
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Glicólisis Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y Adrenalina
Se promueve la fosforilación de la
Fosfofructoquinasa I, la enzima dual
PFKII/F2,6BiPasa, la Piruvato quinasa L y
la Piruvato DH.
Fosforilación de la enzima dual →
Fructosa 2,6 Bifosfatasa activa
Se cataliza la reacción
F-2,6-P → F-6-P
Ausencia de la F-2,6-P (MA+) Inactivación de la Fosfofructoquinasa I
Generación de altos niveles de AG libres y
Acetil-CoA en hepatocito
(MA-) de la Piruvato quinasa L y la Piruvato
deshidrogenasa
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Ciclo de Krebs Condiciones Bioquímicas Efectos
β-oxidación de AG → Activa Aumento de las relaciones ATP/ADP y
NADH+/NAD+
Altos niveles de ATP y NADH+ (MA-) y bajos
de ADP y AMP y de NAD+ (MA+)
Inactivan a la Piruvato DH, a la Citrato
sintasa, a la Isocitrato DH y a la
α-cetoglutarato DH.
Favorecen la reacción en sentido de malato
(neoglucogénico) de la Malato DH
mitocondrial
Neoglucogénesis → inactivada “Consumo” del oxalacetato, sustrato de la
Citrato Sintasa
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Síntesis de Glucógeno Hepático
Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y de Adrenalina
Se promueve la fosforilación e inactivación de la
Glucógeno sintasa
Se promueve la fosforilación y activación del
Inhibidor-1 de la Fosfoproteína-fosfatasa
Inhibidor-1 de la Fosfoproteína-fosfatasa
(PP1-Inh) → Activo
Se evita que la Fosfoproteína-fosfatasa
defosforile y active a la Glucógeno sintasa.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Glucogenólisis Hepática Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y la Adrenalina Se promueve la fosforilación y activación de la
Fosforilasa b quinasa
Fosforilasa b quinasa → Activa Fosforilación y activación de la Glucógeno
fosforilasa que pasa a su forma “a”
Bajos niveles de glucosa No se promueve la inactivación de la
Glucógeno fosforilasa hepática.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Leyenda
Sistema Nervioso Central
Eritrocitos
Corazón
Activada
Inactivada Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Po
st-A
bso
rtiv
o
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Síntesis de Ácidos Grasos Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y la Adrenalina Se promueve la fosforilación e inactivación de la
Acetil-CoA carboxilasa
Acetil-CoA carboxilasa → Inhibida No se produce Malonil-CoA
Baja actividad de la vías de las pentosas y del
ciclo citrato-malato (enzima málica)
No se genera suficiente NADPH+ para la
síntesis de AG.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
β-Oxidación de Ácidos Grasos Condiciones Bioquímicas Efectos
Inhibición de la Acetil-CoA carboxilasa No hay producción de Malonil CoA
Ausencia de Malonil CoA Se desinhibe la Carnitina Acil Transferasa I
Carnitina Acil Transferasa I → Desinhibida Se promueve la entrada de ácidos grasos
activados (Acil-CoA) a la mitocondria.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Síntesis de Colesterol Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y la Adrenalina
Se promueve la fosforilación e inactivación de la
HMG-CoA reductasa.
Se promueve la fosforilación y activación de la
de la HMG-CoA reductasa quinasa
HMG-CoA reductasa quinasa → Activa Fosforilación e inactivación de la HMG-CoA
reductasa
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Captación de AG, TG, QM y VLDL
Condiciones Bioquímicas Efectos
Bajos niveles de VLDL Existe una distribución exclusiva de TG
proveniente del VLDL al Corazón Ausencia de Insulina
No quedan QM en el período de ayuno
Integración Metabólica
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Lipólisis Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon y Adrenalina Se promueve la fosforilación y activación de la
Triacilglicérido lipasa y perilipinas.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Leyenda
Sistema Nervioso Central
Eritrocitos
Corazón
Activada
Inactivada Act
ivac
ión
e I
nac
tiva
ció
n d
e V
ías
Met
abó
lica
s en
Po
st-A
bso
rtiv
o
Carb
oh
idra
tos *Captación de Glucosa
*Glicólisis
*Ciclo de Krebs
*Neoglucogénesis
*Glucogenogénesis
*Glucogenólisis L
ípid
os
*Síntesis de Ácidos Grasos
*β-Oxidación de Ácidos Grasos
*Síntesis de Colesterol
*Captación de AG, TG, QM y VLDL
*Lipólisis
*Cetogénesis Hepática
Am
ino
ácid
os *Recuperación de NH4
+ y α-cetoácidos
*Síntesis de Proteínas
*Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Recuperación de NH4+ y α-
cetoácidos Condiciones Bioquímicas Efectos
Bajos niveles de NADPH+ y la baja relación
GTP/GDP
Se favorece la reacción de la Glutamato DH
hacia la formación de α-cetoglutarato
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Proteólisis y catabolismo de aminoácidos
Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Cortisol
Se induce en músculo las proteasas que
degradan proteína muscular a aminoácidos.
Se induce en hígado enzimas del ciclo de la
urea → la Argininosuccinato sintetasa y la
Arginasa
Altos niveles de Arginina (MA+), glutamato y
Acetil-CoA → se activa la N-acetil-glutamato
sintetasa
Se produce N-Acetil-glutamato, quien es el
modulador alostérico positivo (MA+) de la
Carbamoil-fosfato sintetasa I. Ésta es la
enzima clave del ciclo de la urea, que resulta
activada.
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Síntesis de Proteínas Condiciones Bioquímicas Efectos
Ausencia de Insulina y demás Factores de
Crecimiento
No se induce la síntesis de factores
transcripcionales que a su vez promueven la
síntesis de proteínas
CUARTA PARTE – Estudio
Integración Metabólica
Neoglucogénesis Condiciones Bioquímicas Efectos
Presencia de Glucagon Se promueve la fosforilación de la enzima dual
y de la PEP carboxiquinasa.
Fosforilación de la enzima dual →
Fructosa 2,6 Bifosfatasa activa
Se cataliza la reacción F-2,6-P → F-6-P
y se inactiva a la Fosfofructoquinasa I
Alta relación NADH+/NAD+ mitocondrial
Se promueve la reacción de la malato-DH
mitocondrial hacia la formación de malato a
partir de oxalacetato
Presencia de Cortisol
Se induce la expresión genética de la Piruvato
carboxilasa, la PEP carboxiquinasa y de la
Glucosa-6-fosfatasa
QUINTA PARTE – Invasión Zombie
Integración Metabólica
Cetogénesis Hepática Condiciones Bioquímicas Efectos
Saturación del Ciclo de Krebs Acumulación del Acetil-CoA procedente de la
β-oxidación Inactivación de la citrato sintasa
Acetil CoA acumulado Es utilizado para la síntesis de cuerpos
cetónicos.
SEXTA PARTE – Salida