T.13. Metabolismo de glúcido parte B

Question 1

• Importancia y función del glucógeno:

Answer 1

– Forma de almacenamiento de glucosa fácilmente movilizable.
– El exceso de glucosa de la dieta se almacena como glucógeno. Se moviliza cuando surge una necesidad: actividad muscular, entre comidas (reserva energética 12 - 24 h).
– Se encuentra en el citosol: gránulos de 10-40nm. Contiene las enzimas para su degradación y biosíntesis y las enzimas reguladoras.
– Lugares principales de almacenamiento: hígado y músculo esquelético.

Question 2

• Importancia y función del glucógeno:
  – Funciones diferentes:

Answer 2

1. Regular el nivel de Glucosa en sangre (hígado)
2. Suministrar glucosa para la actividad muscular vigorosa (músculo)
   – Existen defectos enzimáticos congénitos que alteran el metabolismo del glucógeno: enfermedades de almacenamiento del glucógeno.

Question 3

• Funciones del glucógeno en hígado y músculo:

Answer 3

• Su glucógeno solo es para el consumo del propio
  músculo, de manera que el músculo lo va a gastar
  cuando haga ejercicio (sobre todo intenso o prolongado).
• Lo acumula en período de reposo y lo gasta cuando
  haga ejercicio.

Question 4

• Funciones del glucógeno en hígado y músculo: Mantener la homeostasis de glucosa en sangre, es decir?

Answer 4

mantener siempre una [glucosa]
constante en sangre, lo que resulta vital para la vida, pues la glucosa es la fuente principal de energía de todos los órganos, y en especial del cerebro y de los glóbulos rojos o eritrocitos, ya que constituye su única fuente de energía.
El glucógeno del hígado se “rompe” en situación de ayuno (Ø de glucosa en sangre) ≈ expresión de su función de reserva de energía.

Question 5

• Estructura del glucógeno:

Answer 5

Su estructura puede parecerse a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que éste último.
Está formada por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas formadas por enlaces glucosídicos 1,4; uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.

Question 6

glucogenolisis:

Answer 6

• Síntesis de glucosa a partir de glucógeno. Es antagónica de la glucogenogénesis.
• La glucogenólisis es un proceso catabólico llevado a cabo en el citosol que consiste en la remoción de un monómero de glucosa de una molécula de
  glucógeno mediante fosforilación para producir glucosa 1 fosfato, que después se convertirá en glucosa 6 fosfato, intermediario de la glucólisis.
• Estimulada por el glucagón en el hígado, epinefrina (adrenalina) en el músculo e inhibida por la insulina.

Question 7

glucogenolisis: 1,2 y 3

Answer 7

1. El glucógeno es degradado a glucosa 1 fosfato por la enzima glucógeno fosforilasa que es la enzima reguladora de esta vía y la enzima desramificante
   que rompe los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6 (después de la actuación de la enzima transferasa) .
2. La glucosa 1 fosfato pasa a glucosa 6 fosfato por la enzima fosfoglucomutasa (la cual puede hidrolizarse a glucosa (en hígado) o seguir la vía glucolítica (hígado y
   músculo)
3. La glucosa 6 fosfato pasa a glucosa por la enzima glucosa 6 fosfatasa(hígado)

Question 8

• Regulación de la glucógeno fosforilasa (I)

Answer 8

– MÚSCULO. Objetivo: producción de ATP vía glucolisis

Question 9

• Regulación de la glucógeno fosforilasa (II)

Answer 9

– HÍGADO. Objetivo: mantener la [glucosa] constante en sangre

Question 10

• Glucógeno sintasa:

Answer 10

• La glucógeno sintasa Enzima que participa en
  la síntesis del glucógeno
• Cataliza la reacción de transferencia del grupo glucosil de la UDP-glucosa al polímero glucógeno en formación mediante un enlace glucosídico α(1→4).

Question 11

Las hormonas adrenalina y glucagón ?

Answer 11

activan las proteínas quinasas que fosforilan ambas enzimas, provocando activación de la glucógeno fosforilasa, estimulando la degradación del glucógeno; mientras que la glucógeno sintasa disminuye su actividad, lo que inhibe la síntesis de glucógeno.

Question 12

La hormona insulina provoca ?

Answer 12

la desfosforilación de las enzimas, en consecuencia la glucógeno fosforilasa se hace menos activa, y la glucógeno sintasa se activa, lo que favorece la síntesis de glucógeno.

Question 13

ACCIÓN DE LA ADRENALINA , EL GLUCAGÓN Y INSULINA SOBRE EL METABOLISMO DEL GLUCÓGENO

Answer 13

Es decir, que hormonas como la adrenalina y el glucagón favorecen la degradación del glucógeno,
mientras que la insulina estimula su síntesis.

Question 14

Gluconeogénesis:

Answer 14

Síntesis de “novo” glucosa (Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos)

Question 15

• Importancia y Función de la gluconeogénesis:

Answer 15

– Cerebro, eritrocitos, …necesitan glucosa como principal fuente de energía.
– Ayuno de más de un día o ejercicio muy intenso: las reservas de glucógeno se agotan.
– El hígado sintetiza glucosa a partir de distintos sustratos (lactato, piruvato, aminoácidos glucogénicos, glicerol…)
– Tejidos: HÍGADO»>corteza renal
– Localización: Citosol y mitocondria
– Destinos de la GLU sintetizada: sistema nervioso y músculo esquelético; formación de glucógeno, glucoproteínas, disacáridos, etc

Question 16

Los ácidos grasos NO son ?

Answer 16

gluconeogénicos

Question 17

Precursores gluconeogénicos:

Answer 17

Ciclo de Cori

Question 18

El ciclo de Cori es ?

Answer 18

la circulación cíclica de la GLUCOSA y el LACTATO entre el músculo y el hígado.

Question 19

Ciclo de Cori: caracteristicas

Answer 19

• El Ciclo de Cori es el ciclo de reacciones metabólicas que envuelve dos rutas de transporte de productos entre los músculos y el hígado.
• A lo largo del ciclo, el glucógeno muscular es desglosado en glucosa y ésta es transformada a piruvato mediante la glucólisis.
• Este piruvato se transformará en lactato (o ácido láctico) por la vía del metabolismo anaeróbico (por falta de oxigeno en la célula) gracias a la enzima lactato deshidrogenasa.
• El ácido láctico es transportado hasta el hígado por vía sanguínea y allí es reconvertido a piruvato, y, después, a glucosa.

Question 20

Ciclo de Cori: La glucosa puede ?

Answer 20

volver al músculo para servir como fuente de energía inmediata o ser almacenado en forma de glucógeno en el hígado.

Question 21

Este reciclaje del ácido láctico es la base del Ciclo de Cori. Teniendo en cuenta que ?

Answer 21

es un consumidor neto de energía;
gasta 4 ATP más que los producidos en la glucólisis, no puede mantenerse de forma indefinida.
Glucosa + 2ADP –> 2 Lactato + 2H+ + 2ATP + 2H20 (músculo)
2 Lactato + 6 ATP + 4 H20 –> Glucosa + 6ADP (hígado)
CONSUMO NETO DE ATP: 4 ATP

Question 22

β Oxidación de los ácidos grasos:

Answer 22

Proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA.

Question 23

La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes.:

Answer 23

El resultado de dichas reacciones son unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, molécula que pueden ingresar en el ciclo de Krebs, y coenzimas reducidos (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria.
No obstante, antes de que produzca la oxidación, los ácidos grasos deben activarse con coenzima A y atravesar la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a ellos.

Question 24

Regulación: Gluconeogénesis

Answer 24

La regulación de la gluconeogénesis es crucial para muchas funciones fisiológicas, pero sobre todo para el funcionamiento adecuado del tejido nervioso.
El flujo a través de la ruta debe aumentar o disminuir, en función del lactato producido por los músculos, de la glucosa procedente de la alimentación, o de otros precursores gluconeogénicos.

Question 25

La gluconeogénesis está controlada en gran parte por la alimentación:

Answer 25

Los animales que ingieren abundantes hidratos de carbono presentan tasas bajas de gluconeogénesis, mientras que los animales en ayunas o los que ingieren pocos hidratos de carbono presentan un flujo elevado a través de esta ruta.

Question 26

Dado que la gluconeogénesis sintetiza glucosa y la glucólisis la cataboliza, es evidente que ?

Answer 26

la gluconeogénesis y la glucólisis deben controlarse de manera recíproca. En otras palabras, las condiciones intracelulares que activan una ruta tienden a inhibir la otra.

Question 27

Regulación por los niveles de energía:

Answer 27

La fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por concentraciones altas de AMP, asociadas con un estado energéticamente pobre. Es decir, la elevada concentración de AMP y reducida de ATP inhiben la gluconeogénesis.

Question 28

Regulación por fructosa 2,6-bisfosfato:

Answer 28

La fructosa 1,6-bisfosfatasa es inhibida por la fructosa 2,6-bisfosfato, un modulador alostérico cuya concentración viene determinada por la concentración circulante en sangre de glucagón; la
fructosa 1,6-bisfosfatasa está presente tanto en el hígado como en los riñones.

Question 29

Regulación de la fosforilación:

Answer 29

Este proceso es dependiente de la concentración de ATP; al disminuir la concentración de ATP, la fosforilación también se observa disminuida y viceversa. En el hígado, este proceso aumenta al
aumentar la síntesis de glucocinasa, proceso que es promovido por la insulina. La membrana de
los hepatocitos es muy permeable a la glucosa, en el músculo y el tejido adiposo la insulina
actúa sobre la membrana para hacerla permeable a ella.

Question 30

Regulación alostérica:

Answer 30

La inanición aumenta el acetil-CoA y éste estimula la piruvato carboxilasa y por lo tanto la gluconeogénesis, al mismo tiempo que inhibe la Piruvato Deshidrogenasa; la elevación de alanina y glutamina estimulan la gluconeogénesis. El cortisol aumenta la disponibilidad de sustrato y la fructosa 2,6-bisfosfato inhibe a la fructosa 1,6-bisfosfatasa.

Question 31

• Ruta de las Pentosas Fosfato:

Answer 31

– Objetivos:
* Producción de NADPH: Biosíntesis de ácidos grasos, esteroides.
* Producción de Ribosa-5-P: ácidos nucleicos, ATP, CoA, NAD+, FAD…
– Tejidos:
* adiposo, glándula mamaria, corteza adrenal, eritrocitos, hígado
– Modalidades:
1. Se requiere tanto NADPH como ribosa-5-P
2. Se requiere mucho más NADPH
3. Se requiere más ribosa-5-P

Question 32

• Ruta de las Pentosas Fosfato
• Ruta metabólica estrechamente relacionada con ?

Answer 32

la glucólisis, durante la cual se utiliza la glucosa para generar ribosa, que es necesaria para la biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos.
Además, también se obtiene poder reductor en forma de NADPH que se utilizará como coenzima de enzimas propias del metabolismo anabólico

Question 33

• Ruta de las Pentosas Fosfato
• Es regulado por insulina, tiene una doble función, ya que la glucosa se usa ?

Answer 33

para formar NADPH, mientras que también se puede
transformar en otros componentes del metabolismo,
especialmente pentosas, utilizadas para la síntesis de nucleótidos y
de ácidos nucleicos. Así, se forma un puente entre rutas anabólicas
y catabólicas de la glucosa.

Question 34

• Ruta de las Pentosas Fosfato
• La ruta de la pentosa fosfato tiene lugar en ?

Answer 34

en el citosol.

Question 35

• Ruta de las Pentosas Fosfato: La fase no oxidativa

Answer 35

La fase no oxidativa de la ruta de la pentosa fosfato se inicia en caso que la célula necesite más NADPH
que ribosa-5-fosfato

Question 36

Vía no Oxidativa:

Answer 36

En este segundo proceso se encuentran una compleja secuencia de reacciones que permiten cambiar los azúcares C3, C4, C5, C6 y C7 de las pentosas para poder formar finalmente gliceraldehído-3-fosfato y
fructosa-6-fosfato, los cuales podrán seguir directamente con la glucólisis.

Question 37

• Regulación:

Answer 37

– Glucosa-6-P DH (deshidrogenasa)
– Deshidrogenación de la G6P.
– Exceso de carbohidratos en la dieta.
– NADPH y ATP