Regulación Hormonal del metabolismo de glucosa Dra. Sobeida Sánchez Nieto.
Regulación del metabolismo
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Debido a que el ambiente de los organismos cambia constantemente, las reacciones metabólicas son reguladas para mantener un conjunto de condiciones en la célula, una condición denominada homeostasis.
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Esta regulación permite a los organismos responder a estímulos e interactuar con el ambiente.
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Para entender cómo son controladas las vías metabólicas, existen dos conceptos vinculados. En primer lugar, la regulación de una enzima en una ruta es cómo incrementa o disminuye su actividad en respuesta a señales o estímulos.
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En segundo lugar, el control llevado a cabo por esta enzima viene dado por los efectos que, dichos cambios de su actividad, tienen sobre la velocidad de la ruta (el flujo de la ruta).
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Por ejemplo, una enzima muestra cambios en su actividad; pero si estos cambios tienen un efecto mínimo en el flujo de la ruta metabólica, entonces esta enzima no se relaciona con el control de la ruta.
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Existen múltiples niveles para regular el metabolismo.
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En la regulación intrínseca, la ruta metabólica se autorregula para responder a cambios en los niveles de sustratos o productos; por ejemplo, una disminución en la cantidad de productos puede incrementar el flujo en la ruta para compensarlo.
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Este tipo de regulación suele implicar una regulación alostérica de las actividades de las distintas enzimas en la ruta.
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El control extrínseco implica a una célula en un organismo pluricelurar, cambiando su metabolismo en respuesta a señales de otras células.
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Estas señales son enviadas generalmente en forma de mensajeros como las hormonas, y los factores de crecimiento, que son detectados por receptores celulares específicos en la superficie de la célula.
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Estas señales son transmitidas hacia el interior de la célula mediante mensajeros secundarios que generalmente involucran la fosforilación de proteínas.
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Un ejemplo de control extrínseco es la regulación del metabolismo de la glucosa mediante la hormona denominada insulina.
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La insulina es producida como consecuencia de un aumento de la concentración de azúcar en la sangre.
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La unión de esta hormona a los receptores de insulina activa una cascada de proteín-quinasas que estimulan la absorción de glucosa por parte de la célula para transformarla en moléculas de almacenamiento como los ácidos grasos y el glucógeno.
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El metabolismo del glucógeno es controlado por la actividad de la glucógeno fosforilasa, enzima que degrada el glucógeno, y la glucógeno sintasa, enzima que lo sintetiza.
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Estas enzimas son reguladas de un modo recíproco, siendo la fosforilación la que inhibe a la glucógeno sintentasa, pero activando a su vez a la glucógeno fosforilasa.
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La insulina induce la síntesis de glucógeno al activar fosfatasas y producir una disminución en la fosforilación de estas enzimas.