Teorico 9 Dra Cymeryng - Regulacion del metabolismo de glucidos - 2019

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REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE GLÚCIDOS - 2019 
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1 
Regulación del metabolismo de glúcidos 
Hexoquinasa/glucoquinasa 
Fosfoglicerato quinasa 
PEP-carboxiquinasa 
Piruvato quinasa 
Glucosa-6-fosfatasa 
Fructosa 1,6-
bisfosfatasa Fosfofructoquinasa-1 
Piruvato carboxilasa 
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Regulación de la fosforilación de la glucosa: 
Glucoquinasa y hexoquinasa 
La hexoquinasa tiene mayor afinidad por 
la glucosa que la glucoquinasa 
Concentración 
de glucosa en ayunas 
Vmax 
Glucoquinasa 
Glucoquinasa 
Vmax 
Hexoquinasa 
Hexoquinasa 
V
e
lo
c
id
a
d
 e
n
z
im
á
ti
c
a
 
Km 
Glucoquinasa 
Km 
Hexoquinasa 
Concentración de glucosa, mmol/L 
Glucosa 6-fosfato 
Glucógeno 
Piruvato 
Ribosas, NADPH 
Glucosa 
ATP 
ADP 
Hexoquinasa/ 
Glucoquinasa 
Glucogenogénesis 
Vía de las pentosas 
2 ADP AMP + ATP Adenilato Quinasa 
Cambio % relativo 
(músculo esquelético reposo/ejercicio) 
 ATP ADP + Pi Reacciones con gasto energético 
Regulación del metabolismo de la glucosa por la carga energética 
[ATP] 20% 
[ADP] 50% 
[AMP] 300% 
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Regulación de la glucólisis y de la gluconeogénesis 
 por la carga energética 
Gluconeogénesis 
Fructosa 6 P 
Fructosa 1, 6 di P 
ATP 
ADP 
ATP 
AMP 
CITRATO 
Pi 
H2O 
Glucolisis 
Fosfofructoquinasa 1 
FFQ1 
Fructosa 1,6 
bisfosfatasa 
Gluconeogenesis 
Fructosa 6 P 
Fructosa 1, 6 bis P 
ATP 
ADP 
Fructosa 2,6 bisfosfato 
Pi 
H2O 
Glucolisis 
Fructosa 1,6 
bisfosfatasa 
Fosfofructoquinasa 1 
FFQ1 
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Alta 
Glucemia 
QUINASA 
Fosfatasa 
Baja 
Glucemia 
Quinasa 
FOSFATASA 
Regulación de la actividad de la FFQ2 por fosforilación 
FFQ2 
Regulación hormonal de la glucólisis 
 y de la gluconeogénesis 
Glucagon 
Insulina 
Cortisol 
Receptores de membrana Receptores intracelulares 
Adrenalina 
Acción a través de mensajeros 
 intracelulares 
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AMPc 
HIPOGLUCEMIA 
PKA FFQ2 INACTIVA F2,6 BIS-P 
GLUCÓLISIS INHIBIDA 
GLUCONEOGENESIS ACTIVA 
Regulación de la glucólisis y de la gluconeogénesis 
(enzima fosforilada, 
Actividad quinasa 
inhibida) 
Regulación de la glucólisis y de la gluconeogénesis 
AMPc 
HIPERGLUCEMIA 
PKA FFQ2 ACTIVA F2,6 BIS P 
(Enzima desfosforilada, 
 actividad quinasa activa) 
GLUCÓLISIS ACTIVA 
GLUCONEOGENESIS INHIBIDA 
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Regulación de la FFQ2 en músculo esquelético y cardíaco 
Enzima Fosforilada 
Quinasa ACTIVA 
[Fructosa 6P] + FFQ2-dominio quinasa 
- FFQ2-dominio fosfatasa Fru 2,6 Bis-P 
Músculo esquelético 
+ FFQ2-dominio quinasa 
- FFQ2-dominio fosfatasa 
Músculo cardíaco 
Fru 2,6 Bis-P 
Noradrenalina AMP 
PIRUVATO QUINASA-OH 
PIRUVATO QUINASA-OP 
ACTIVA 
INACTIVA 
ATP 
ADP 
Pi 
H2O 
PKA 
Regulación de la piruvato quinasa hepática 
Fosfatasa de 
proteínas 
AMPc 
Fosfoenolpiruvato + ADP Piruvato + ATP 
Fructosa 1, 6 Bis-P 
Alanina 
ATP 
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Glucosa 
Oxaloacetato 
Piruvato 
Acetil-CoA 
CICLO DE KREBS 
Energía 
PDH 
Fosfoenolpiruvato 
lactato 
aminoácidos 
+ 
Piruvato carboxilasa 
Fosfoenolpiruvato carboxiquinasa 
Hexoquinasa/glucoquinasa 
Fosfoglicerato quinasa 
PEP-carboxiquinasa 
Piruvato quinasa 
Glucosa-6-fosfatasa 
Fructosa 1,6-
bisfosfatasa Fosfofructoquinasa-1 
Piruvato carboxilasa 
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Regulación del metabolismo del glucógeno 
Hígado 
Función: Regulación de la glucemia 
Regulación: Glucemia 
 Insulina/glucagon 
 Adrenalina 
Músculo 
Función: Obtención de energía 
Regulación: Nivel energético 
 Ca2+ 
 Adrenalina 
 
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Regulación del metabolismo del glucógeno en el hígado 
A
u
m
en
to
 d
e 
gl
u
ce
m
ia
 
Hiperglucemia 
Células b 
liberan 
insulina 
La insulina estimula la 
utilización de glucosa 
por las células 
La insulina estimula la 
glucogénesis en el 
hígado 
La glucemia 
vuelve a valores 
normales 
La glucemia 
vuelve a valores 
normales 
El glucagon estimula la 
gluconeogénesis en el 
hígado y la liberación de 
glucosa al plasma 
Células a 
liberan 
glucagon 
Hipoglucemia 
D
is
m
in
u
ci
ó
n
 d
e 
gl
u
ce
m
ia
 
Hígado 
Hígado 
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Fosforilasa b Fosforilasa a 
GFQ 
GFQ 
mas activa menos activa 
Glucosa-6-fosfato 
GLUCOGENOLISIS 
MUSCULAR AMPc 
G
M G
M 
PKA: proteína quinasa A 
GFQ: glucógeno fosforilasa quinasa 
PP1: proteína fosfatasa 1 
ADRENALINA 
I 
I P 
P 
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Adrenalina 
Adenilato 
ciclasa 
Proteína 
quinasa A 
Enzima 
activada 
Producto 
Amplificación 
Amplificación 
Amplificación 
Amplificación 
Glucógeno sintasa a Glucógeno sintasa b 
menos activa mas activa 
GLUCOGENOGENESIS 
glucosa-6-fosfato 
AMPc 
GFQ 
PP1 
PP1 
GM 
GM 
AMPc 
PKA: proteína quinasa A 
GFQ: glucógeno fosforilasa quinasa 
CaMK2: Calcio/calmodulina quinasa 2 
PKC: proteína quinasa C 
GSK3: glucógeno sintasa quinasa 3 
PP1: proteína fosfatasa 1 
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Adenilato ciclasa 
(inactiva) 
muchos sustratos 
fosforilados 
Glucagon o Adrenalina 
Receptor de glucagón HIGADO 
Receptor b-adrenérgico HIGADO-MUSCULO 
Gs 
ATP AMPc 
Adenilato ciclasa 
(activa) 
PKA (inactiva) PKA (activa) 
Inactiva 
Activa Inactiva 
Activa 
Inactiva Activa 
Proteína quinasa A 
Fosforilasa quinasa Glucógeno sintasa 
Glucógeno 
fosforilasa 
Glucógeno Glucosa 1-fosfato 
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Receptor a1-
adrenérgico 
HIGADO 
Retículo 
endoplásmico 
GFQ 
Adrenalina 
Fosforilasa 
(activa) 
calmodulina 
Gq 
PLC-b: fosfolipasa C-beta 
GFQ: glucógeno fosforilasa quinasa 
PKC: proteína quinasa C 
Glucógeno sintasa 
(menos activa) 
calmodulina 
Ca2+/CaM 
quinasa 
P 
CIERRE DE LA SEÑAL 
Fosfodiesterasa 
GLUCAGON 
ADRENALINA (β-adrenérgico) 
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Glucógeno GM PP1 
ATP 
 
 
ADP 
P 
P 
Fosfatasa activa 
Adrenalina PKA 
Fosfatasa inactiva 
PP1 
PP1 
Fosfatasa menos activa 
P 
ATP 
 
 
ADP 
I 
I 
I 
GM Glucógeno 
glucógeno 
glucosa 
 Glucosa-6-fosfato 
 Glucosa-1-fosfato 
UDP-glucosa Glucógeno 
sintasa 
Glucógen
o 
fosforilas
a 
glucosa insulina 
GFQ 
GM 
IRS1: sustrato del receptor de insulina 1 
PI3K: quinasa del fosfatidil inositol 3P 
PDK1: quinasa dependiente de fosfoinosítidos 
PKA: proteína quinasa A 
PKB/Akt: proteína quinasa B 
PDE: fosfodiesterasa de AMPc 
GFQ: glucógeno fosforilasa quinasa 
GSK3: glucógeno sintasa quinasa 3 
PP1: proteína fosfatasa 1 
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glucógeno 
fosforilasa b 
(menor actividad) 
glucógeno 
fosforilasa a 
(mayor actividad) 
Fosforilasa quinasa 
P 
Adrenalina 
AMPc 
proteína quinasa A 
Pi 
Impulso nervioso 
Ca2+ 
Retículo 
sarcoplásmico 
contracción 
muscular 
ATP 
ADP 
AMP 
(Ca2+-
calmodulina) 
Regulación del metabolismo del glucógeno muscular 
PP1 
P 
HIGADO 
GLUCÓGENO 
 
 
 
GLUCOSA 
 
 
 
PRECURSORES 
GLUCÓGENO 
 
 
 
GLUCOSA 
 
 
 
PRECURSORES 
MÚSCULO 
insulina/glucagon 
[glucosa]sangre 
adrenalina 
AMP ATP 
Ca2+ 
adrenalina