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INTRODUCCION AL METABOLISMO Cátedra de Química Biológica-FBCB-UNL. Año 2018 QUIMICA BIOLOGICA “Ciencia que estudia los constituyentes químicos de las células vivas y las reacciones químicas que experimentan” 1. CONCEPTOS DE METABOLISMO Rutas metabólicas: reacciones químicas catalizadas por enzimas que ocurren de forma secuencial en el interior de las células. E1 E2 E3 E4 Lineales: A ----> B ----> C ------> D -------E E1 E2 E3 Ramificadas: A ----- Cíclicas: A B----> C ------> D E4 E5 E----> F ------> G B C D E E2 E3 E4 E1 METABOLISMO: suma de muchas secuencias de reacciones (rutas metabólicas) interconectadas. Proteínas Aminoácidos Acidos Nucleicos Polisacáridos Lípidos Nucleó- tidos Monosacáridos Glicerol Ac. grasos glucosa Gliceraldehí do-3-P Piruvato Acetil-CoA 2. REGULACION DE RUTAS METABOLICAS A. Existencia de reacciones irreversibles (específicas de una ruta metabólica) B. Diferencias de compartimentalización C. Regulación de enzimas específicas de una ruta metabólica I- número de moléculas de enzima (largo plazo) II- actividad catalítica de la enzima (corto plazo) fFactores que afectan el número y actividad de las enzimas HIDRATOS DE CARBONO Cátedra de Química Biológica-FBCB-UNL. Año 2018 1. FUNCIONES GENERALES ► ENERGETICAS: a. Reserva energética primaria en vegetales y animales, especialmente el glucógeno y el almidón. b. Combustible energético inmediato, especialmente la glucosa. Representan la fuente de energía mayoritaria para el ser humano (40-60% de la energía total aportada por la dieta) ► ESTRUCTURALES: a. Forman parte de membranas celulares porque se asocian a proteínas (glicoproteínas) y a lípidos (glicolípidos) de la membrana. b.Forman parte de paredes vegetales y cubiertas protectoras en algunas especies animales ► Precursores de moléculas complejas. ► Participación en las interacciones de la membrana de una célula con las membranas vecinas. ► Muchos actúan cómo receptores en mecanismos de transducción de señales ► Participación en reacciones inmunitarias, ya que poseen una participación activa en los mecanismos de reconocimiento celular a nivel inmunitario. 2. CARBOHIDRATOS IMPORTANTES DESDE EL PUNTO DE VISTA FISIOLÓGICO HEXOSAS PENTOSAS DISACARIDOS POLISACARIDOS Desempeñan funciones de almacenamiento y estructurales. ► ALMIDON: homopolímero de glucosa. Presente en papas, cereales, legumbres y otras verduras ► GLUCOGENO: polisacárido de almacenamiento de glucosa en animales. ► DEXTRINAS: intermediarios de la hidrólisis del almidón. ► CELULOSA: constituyente de paredes de células vegetales. Principal componente de la fibra dietaria. ► CARBOHIDRATOS COMPLEJOS: GLUCOSAMINOGLUCANOS- GLUCOPROTEINAS 3. DIGESTIÓN Proceso mediante el cual se transforman los alimentos hasta formas asimilables. HIGADO VENA CAVA INFERIOR ARTERIA HEPATICA VENA HEPATICA VENA PORTA INTESTINO 3. DIGESTIÓN Amilosa Amilopectina ALMIDON RESISTENTE ► ALMIDON que escapa a la hidrólisis: a- por adoptar disposiciones que dificultan el ataque de la amilasa b- por estar protegido por membranas que impiden la acción de las enzimas FIBRA DIETARIA ► Incluye: la celulosa, hemicelulosa, lignina (Fibra soluble) pectinas, gomas, mucílagos (Fibra insoluble). ► No sufre modificaciones en el intestino delgado por falta de enzimas capaces de degradarla. ► Da volumen al contenido intestinal y estimula el peristaltismo. Permite producir heces más grandes y blandas ► En el intestino grueso: parte es fermentada por bacterias de la flora normal y se generan gases (hidrógeno y metano) y ácidos grasos de cadena corta que son utilizados como fuente de energía por las células de la mucosa o absorbidos. El resto se elimina con las heces. Beneficios: ► Se asocia a menor frecuencia de: cáncer de colon;ECV; diabetes ► La fibra soluble hace más lenta la evacuación del estómago ► Reduce la elevación posprandial de glucosa en sangre 4. ABSORCIÓN Y TRANSPORTE HIGADO VENA CAVA INFERIOR ARTERIA HEPATICA VENA HEPATICA VENA PORTA Transportadores de carbohidratos 1. SGLT Transportadores de carbohidratos 2. GLUT Transportadores de carbohidratos 2. GLUT Transportadores de carbohidratos 2. GLUT Regulación del transportador GLUT 4 por la insulina Transportadores de carbohidratos Modelo de transporte de glucosa a través del GLUT 1 en eritrocitos Cinética del transporte de glucosa en eritrocitos 5. DESÓRDENES ASOCIADOS A DEFECTOS EN LA DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS. A. INTOLERANCIA A LA LACTOSA Asociada a deficiencia de la enzima lactasa. B. DEFICIENCIA DE SACARASAS Asociado a deficiencias del complejo sacarasa-isomaltasa C. DISACARIDURIA Defecto de disacaridasas o daño intestinal D. MALABSORCION DE MONOSACARIDOS Defecto en el mecanismo de transporte dependiente de sodio (absorción lenta de glucosa y galactosa). 6. METABOLISMO DE LA GLUCOSA VIAS CATABOLICAS: VIAS ANABOLICAS: - Glucólisis - Neoglucogénesis - Glucogenolisis - Glucogenogénesis - Vía de las pentosas fosfato - Vía del ácido urónico Glucógeno Glucosa-6-PGlucosa Ribosa-5-P Piruvato Aminoácidos Lactato Acetil-CoA Ciclo de Krebs glucogenolisisglucogenogénesis Vía de las pentosas fosfato neoglucogénesis glucolisis A-GLUCOLISIS 1 2 3 4 5 67 8 9 10 FASE PREPARATORIA FASE DE BENEFICIOS GLUCOLISIS HEXOQUINASA (HQ I-II-III) GLUCOQUINASA (HQ IV) Fosforila diferentes hexosas Fosforila principalmente a la glucosa. Baja afinidad por otras hexosas Necesita la presencia de Mg++, Mn++, Co++, Cu++ Necesita la presencia de Mg++, Mn++, Co++, Cu++ Constitutiva Adaptativa Km < 100 µM Km= 10 mM Diferentes isoenzimas en los tejidos En células hepáticas, tubo proximal renal, células β, células neuroendócrinas Inhibida por G-6-P No inhibida por G-6-P Ubicación subcelular regulada por una proteína reguladora (hígado) GLUCOSA GLUCOSA-6-P ATP ADP GLUCOLISIS GLUCOLISIS ECUACION GLOBAL DE LA GLUCOLISIS: GLUCOSA + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 Piruvato + 2 NADH + 2H++ 2ATP + 2 H20 ΔG´°= -85 kJ/mol (IRREVERSIBLE) Consume ATP Hexoquinasa Fosfofructoquinasa Produce ATP Fosfoglicerato quinasa Piruvato quinasa Produce NADH Gliceraldehido -3 P- deshidrogenasa GLUCOLISIS - DESTINOS DEL PIRUVATO El destino del piruvato dependerá del estado redox del tejido y de la presencia de la maquinaria necesaria para continuar la oxidación. GLUCOLISIS Regeneración del NAD+ en aerobiosis: sistemas de lanzaderas Lanzadera de glicerol - 3- fosfato GLUCOLISIS Regeneración del NAD+ en aerobiosis: sistemas de lanzaderas Lanzadera del malato - aspartato 1- Transportador malato- α-KG 2- Transportador glutamato-aspartato GLUCOLISIS EFECTO PASTEUR Velocidad y cantidad de glucosa consumida en condiciones anaeróbicas es mayor que en condiciones aeróbicas. Rendimiento de glucólisis en anaerobiosis: 2 moléculas de ATP Rendimiento de glucólisis en aerobiosis : 30- 32 moléculas de ATP REGULADORES DE LA VELOCIDAD DE LA VIA GLUCOLITICA 1. Velocidad de consumo de ATP 2. Regeneración de NADH 3. Regulación alostérica de enzimas: HQ, PFK-1, PQ 4. Hormonas: glucagon, insulina, adrenalina 5. Cambios en la expresión de genes de enzimas glucolíticas B- GLUCONEOGENESIS Proceso de síntesis de glucosa necesario durante períodos de ayuno prolongado, ejercicio vigoroso En mamíferos ocurre en: -hígado (principalmente) -corteza renal -células epiteliales que recubren el intestino delgado1 2 1 1 2 2 2 2 2 GLUCONEOGENESIS VARIACIONES DE ENERGIA LIBRE DE REACCIONES GLUCOLITICAS (eritrocitos) 7 de las 10 reacciones de la glucólisis están cercanas al equilibrio (reversibles) pero las catalizadas por Hexoquinasa, PFK-1 y Piruvato quinasa no (irreversibles). GLUCONEOGENESIS REACCIONES OPUESTAS DE LA GLUCOLISIS Y GLUCONEOGENESISReacción global: 2Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + H+ glucosa + 4ADP+2GDP + 6 Pi + 2 NAD+ ΔG´°: -16kJ/mol GLUCONEOGENESIS 1. RODEO DE LA PIRUVATO QUINASA Conversión de Piruvato en PEP Intervienen reacciones catalizadas por enzimas del citosol y mitocondrias Existen 2 rutas alternativas: Predomina cuando el precursor es piruvato o alanina Predomina cuando el precursor es lactato A B A B Alanina Alanina GLUCONEOGENESIS 1. RODEO DE LA PIRUVATO QUINASA Reacciones involucradas en la ruta A : 1. Reacción catalizada por la Piruvato carboxilasa (PC) Piruvato carboxilasa GLUCONEOGENESIS 1. RODEO DE LA PIRUVATO QUINASA Reacciones involucradas en la ruta A: 2. Reacción catalizada por malato deshidrogenasa (mitocondrial): Oxalacetato + NADH + H+ L-malato + NAD+ 3. Reacción catalizada por malato deshidrogenasa (citosólica): Malato + NAD+ Oxalacetato + NADH + H+ 4. Reacción catalizada por PEP carboxiquinasa (citosólica): oxalacetato fosfoenolpiruvato Mg++ GLUCONEOGENESIS 1. RODEO DE LA PIRUVATO QUINASA Ecuación global (ruta A) Piruvato + ATP + GTP + HCO3 - PEP + ADP + GDP + Pi + CO2 ΔG´°: 0,9 kJ/mol - ΔG´° bajo condiciones fisiológicas : ~ -25 kJ/mol (porque PEP se consume rápidamente en otras reacciones) Reacciones involucradas en la ruta B : 1. Reacción catalizada por la lactato deshidrogenasa 2. Reacción catalizada por la Piruvato carboxilasa (PC) 3. Reacción catalizada por PEP carboxiquinasa mitocondrial Ecuación global (ruta B) Lactato + NAD PEP + NADH + H+ GLUCONEOGENESIS 2. RODEO DE LA PFK-1 Fructosa-1,6-bifosfatasa (FBPasa-1) citosol Fructosa-1,6-bisosfato + H2O fructosa-6-fosfato + Pi G' = 16.3 kJ/mol 3. RODEO DE LA HQ/GQ Glucosa-6-fosfatasa Retículo endoplasmático Hígado,riñón,intestino Glucosa-6-fosfato + H2O glucosa + Pi G' = 13.8 kJ/mol GLUCONEOGENESIS Hidrólisis de glucosa-6-P por la enzima glucosa-6-fosfatasa del RE GLUCONEOGENESIS PRINCIPALES PRECURSORES GLUCONEOGENICOS Glucosa Glicerol Alanina Lactato Propionil-CoA Otros aminoácidos CICLO DE CORI (glucosa-lactato-glucosa) Cooperación metabólica entre el músculo esquelético y el hígado Los músculos muy activos utilizan glucógeno como fuente de energía y producen lactato por la vía glucolítica. Durante la recuperación, el lactato se transporta al hígado y vía gluconeogénesis se convierte en glucosa que se vuelca a la sangre y vuelve al músculo para restablecer las reservas de glucógeno. CICLO GLUCOSA-ALANINA Cooperación metabólica entre el músculo esquelético y el hígado OTROS PRECURSORES GLUCONEOGENICOS Aminoácidos como precursores de glucosa OTROS PRECURSORES GLUCONEOGENICOS lipasa glicerol quinasa Glicerol-3-P deshidrogenasa OTROS PRECURSORES GLUCONEOGENICOS Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis glucoquinasa Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis 1. Regulación de la hexoquinasa y glucoquinasa a- Hexoquinasa : inhibida por altos niveles de glucosa-6-P b- Glucoquinasa (HQ IV - en hígado) : proteína reguladora la secuestra en el núcleo Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis 2. Regulación de la PFK-1 y FBPasa-1 a. Regulación alostérica por AMP, ADP, ATP y citrato Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis 2. Regulación de la PFK-1 y FBPasa-1 b. Regulación alostérica por fructosa 2,6-bifosfato Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis La PFK-2/FBPasa 2 es una enzima bifuncional Actividad Quinasa Actividad Fosfatasa Xilulosa-5-P Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis 3. Regulación de la Piruvato Quinasa a. Regulación alostérica (ocurre en todos los tejidos) b. Regulación covalente (ocurre sólo en hígado) Regulación coordinada de glucólisis y gluconeogénesis 4. Regulación de la Piruvato Carboxilasa y PEPCK Fosfoenol- piruvato Piruvato OxalacetatoPIRUVATO QUINASA PIRUVATO CARBOXILASA FOSFOENOL- PIRUVATO CARBOXIQUINASA Control hormonal de la síntesis Acetil-CoA C- METABOLISMO DEL GLUCOGENO ESTRUCTURA FUNCION y SITIOS DE ALMACENAMIENTO HIGADO: almacén de glucosa para otros tejidos (ayuno) MÚSCULO: reserva de energía para la contracción muscular Almacenamiento de glucógeno en un ser humano de 70 kg METABOLISMO DEL GLUCOGENO Gránulos de glucógeno METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS 1. Reacción catalizada por la enzima glucógeno fosforilasa METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS 2. Reacciones catalizadas por la enzima desramificante (bifuncional) METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOLISIS 3. Reacción catalizada por la enzima fosfoglucomutasa METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOGENESIS Especialmente importante en hígado y músculo esquelético Paso 1: reacción catalizada por la enzima fosfoglucomutasa Paso 2: reacción catalizada por la enzima UDP-glucosa pirofosforilasa METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOGENESIS Paso 3: reacción catalizada por la enzima glucógeno sintasa METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOGENESIS Paso 4: reacción catalizada por la enzima ramificante METABOLISMO DEL GLUCOGENO GLUCOGENOGENESIS ¿Cómo se inicia una nueva molécula de glucógeno? REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO 1. Regulación de la glucógeno fosforilasa a. Regulación covalente (regulación hormonal) Fosforilasa a fosfatasa (PP1) Fosforilasa b quinasa REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO β REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO Formación y degradación de AMPc INSULINA REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO b. Regulación alostérica en músculo e hígado REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO Regulación alostérica de la glucógeno fosforilasa hepática REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO 1. Regulación de la glucógeno sintasa a. Regulación covalente Adrenalina Glucagon PKA QUINASAS activadas por Ca++ REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO Regulación de la GSK3 Regulación de la PP1 REGULACION COORDINADA DE SINTESIS Y DEGRADACION DEL GLUCOGENO a. Regulación alostérica de la glucógeno sintasa REGULACION COORDINADA DEL METABOLISMO GLUCIDICO células hepáticas REGULACION COORDINADA DEL METABOLISMO GLUCIDICO Regulación del metabolismo glucídico en músculo esquelético El músculo difiere del hígado en varios aspectos importantes: (a) utiliza el glucógeno almacenado solamente para sus necesidades (b) cuando pasa del reposo a la contracción vigorosa requiere grandes cantidades de ATP que le aporta la glucólisis (c) el músculo carece de enzimas necesarias para la gluconeogénesis. (d) los miocitos no tienen receptores de glucagón (e) la PQ muscular no es regulada por la PKA por lo que no se inactiva cuando aumentan los niveles de AMPc. Cuando aumenta el AMPc aumenta la glucólisis. Con la contracción muscular se eleva la conc. de Ca++citosólico que activa la fosforilasa quinasa. El aumento de insulina provoca la translocación del GLUT 4 a la membrana y aumenta la captación de glucosa. La insulina activa la PP1 e inactiva la GSK 3 => activa la síntesis de glucógeno REGULACION COORDINADA DEL METABOLISMO GLUCIDICO Diferencias en la regulación del metabolismo glucídico en hígado y músculo esquelético Duración de Períodos Postprandial, Postabsortivo y Ayuno Monnier L. et al. – Diabetes (2009) Enfermedades por depósito de glucógeno D- VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO Ruta alternativa de oxidación de la glucosa Ocurre en el citosol de las células Finalidad varía según tipo de células y tejidos: Proporcionar NADPH: a. Para biosíntesis reductoras : síntesis de ácidos grasos, síntesis de colesterol y hormonas esteroideas b. Para contrarrestarlos efectos perjudiciales de los radicales libres Proporcionar ribosa -5-P: Para biosíntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos (ADN,ARN, NADH, FADH2, coenzima A). 1 2 Tejidos con la vía de las pentosas fosfato activa TEJIDO FUNCION Glándula adrenal Síntesis de esteroides Hígado Síntesis de ac. grasos y colesterol Testículos Síntesis de esteroides Tejido adiposo Síntesis de ac. grasos Ovarios Síntesis de esteroides Glándula mamaria Síntesis de ac. grasos Eritrocitos Mantenimiento de glutation reducido VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO Visión general de la vía de las pentosas fosfato. Enzimas: G6PDH: glucosa-6-P deshidrogenasa; 6PGL:6-fosfogluconolactonasa; 6PGDH: 6-fosfogluconato deshidrogenasa; RPI: ribulosa-5-P isomerasa; RPE: ribulosa-5-P epimerasa; TKT: transcetolasa; TAL: transaldolasa VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO FASE OXIDATIVA Reacción global Fase Oxidativa Glucosa-6-P + 2 NADP+ + H2O ribulosa-5-P + 2NADPH+2 H + + CO2 VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO FASE NO OXIDATIVA 1. Reacción catalizada por : ribulosa-5-P isomerasa 2. Reacción catalizada por : ribulosa-5-P epimerasa VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO FASE NO OXIDATIVA 3. Reacción catalizada por : Transcetolasa 4. Reacción catalizada por : Transaldolasa VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO FASE NO OXIDATIVA 5. Reacción catalizada por : Transcetolasa Fase oxidativa 3 glucosa-6-P + 6NADP+ + 3H20 ------> 3 pentosa-P + 6 NADPH + 6H + + 3 CO2 Fase no oxidativa 2 xilulosa-5-P + ribosa-5-P --------> 2 fructosa-6-P + gliceraldehído-3-P ECUACION TOTAL 3 glucosa-6-P + 6NADP+ + 3H20 -----> 2 fructosa-6-P + gliceraldehído-3-P+ 6 NADPH + 6H + + 3 CO2 REGULACION DE LA VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATO DESTINO DE LA GLUCOSA-6-P (relación glucólisis/vía de las pentosas fosfato) DESTINO DE LA GLUCOSA-6-P (relación glucólisis/vía de las pentosas fosfato) Situación 1: Se requiere más ribosa-5-P que NADPH 5 glucosa-6-P + ATP ------> 6 ribosa-5-P + ADP + 2H+ Ejemplo: células en división rápida que requieren ribosa-5-P para síntesis de nucleótidos precursores de ADN. DESTINO DE LA GLUCOSA-6-P (relación glucólisis/vía de las pentosas fosfato) Situación 2: Se requiere tanto ribosa-5-P como NADPH Glucosa-6-P + 2 NADP+ + H2O ------> ribosa-5-P + 2 NADPH + 2H + + CO2 DESTINO DE LA GLUCOSA-6-P (relación glucólisis/vía de las pentosas fosfato) Situación 3: Se requiere más NADPH que ribosa-5-P Ejemplo: tejido adiposo para síntesis de ácidos grasos 1 2 3 En esta modalidad están activas 3 grupos de reacciones: 1-Fase oxidativa de la vía de las pentosas fosfato: forma NADPH y ribosa-5-P 2-Fase no oxidativa de la vía: forma fructosa-6-P y gliceraldehído-3P 3-La gluconeogénesis: forma glucosa-6-P a partir de la fructosa-6-P y gliceraldehído-3 P. 1- 6 glucosa-6-P + 12 NADP+ + 6 H2O ---> 6 ribosa-5-P + 12 NADPH + 12 H+ + 6 CO2 2- 6 ribosa-5-P ------> 4 fructosa-6-P + 2-gliceraldehído-3-P 3- 4 fructosa-6-P + 2 gliceraldehído-3-P + H2O ----> 5 glucosa-6-P + Pi glucosa-6-P + 12 NADP+ + 6 H2O -----> 12 NADPH + 12 H+ + 6 CO2 + Pi DESTINO DE LA GLUCOSA-6-P (relación glucólisis/vía de las pentosas fosfato) Situación 4: Se requiere NADPH y ATP Ejemplo: tejido adiposo para síntesis de ácidos grasos En esta modalidad están activas 3 grupos de reacciones: 1-Fase oxidativa de la vía de las pentosas fosfato: forma NADPH y ribosa-5-P 2-Fase no oxidativa de la vía: forma fructosa-6-P y gliceraldehído-3P 3-La glucólisis: forma piruvato y ATP. 3 glucosa-6-P + 6 NADP+ + 5 NAD++ 5 Pi + 8 ADP ----> 5 piruvato + 3 CO2 + 6 NADPH + 5 NADH + 8 ATP + 2 H2O + 8 H + Rol del NADPH en la protección celular frente a derivados del oxígeno altamente reactivos TRASTORNOS RELACIONADOS CON LA RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO A. ANEMIA HEMOLÍTICA Déficit de glucosa-6-P deshidrogenasa B. SINDROME DE WERNICKE-KORSAKOFF Reducida actividad transcetolasa (por déficit de tiamina). E- VIA DEL ACIDO URONICO Ocurre en hígado Ruta alternativa para la oxidación de glucosa (no forma ATP) Cataliza la conversión de glucosa en: -ácido glucurónico -ácido ascórbico (no en humanos) -pentosas E- VIA DEL ACIDO URONICO 7- METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la GALACTOSA CATABOLISMO METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la GALACTOSA Conversión a glucosa (hígado) METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la GALACTOSA ANABOLISMO GALACTOSA (UDP-galactosa) SINTESIS DE LACTOSA SINTESIS DE GLUCOPROTEINAS, GLUCOLIPIDOS, PROTEOGLUCANOS galactosa METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la GALACTOSA ANABOLISMO METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA Trastornos asociados al metabolismo de la galactosa A. DEFICIENCIA DE GALACTOQUINASA Concentraciones elevadas de galactosa en sangre y orina. Recién nacidos desarrollan cataratas (depósito de galactitol). Con limitación de galactosa dietaria se reducen los síntomas. B. DEFICIENCIA DE TRANSFERASA Mayor gravedad: poco crecimiento en niños, anomalías del habla, deficiencia mental, lesión hepática que puede ser fatal incluso con supresión de galactosa de la dieta. C. DEFICIENCIA DE EPIMERASA Síntomas similares a B. Menor gravedad con control de ingesta. METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 2. Metabolismo de la FRUCTOSA METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la FRUCTOSA METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 1. Metabolismo de la FRUCTOSA INGESTION DE GRANDES CANTIDADES DE FRUCTOSA TIENE CONSECUENCIAS METABOLICAS IMPORTANTES METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA 3. Metabolismo de la MANOSA METABOLISMO DE HEXOSAS DIEFERENTES A LA GLUCOSA LA GLUCOLISIS COMO VIA ANFIBOLICA 8- SINTESIS DE AMINOAZUCARES Componentes principales de los glucoconjugados (macromoléculas que contienen cadenas de oligosacáridos unidas covalentemente). Ej: glucoproteínas, glucolípidos. La glucosamina es el aminoazúcar principal. Es el primero en formarse y da origen a todos los demás. Se forma como glucosamina-6-P y proviene de la fructosa-6-P. AMINOAZUCARES Otros aminoazúcares importantes: galactosamina, manosamina, ácido siálico 8- SINTESIS DE AMINOAZUCARES Aparecen principalmente en la forma N-acetilada En la biosíntesis de oligosacáridos intervienen azúcares activados (azúcares ligados a nucleótidos) que se sintetizan en el citosol excepto el nucleótido de ácido siálico (síntesis en núcleo). AMINOAZUCARES 9- SINTESIS DE GLUCOPROTEINAS GLUCOPROTEINAS Ligadas por O: la unión o-glucosídica más común es la que incluye la unión entre un residuo N-acetilgalactosamina terminal del oligosácarido y un residuo de serina o treonina de la proteína Ligadas por N: contienen un residuo de N- acetilglucosamina unido al nitrógeno amida de un residuo de asparagina. b a 9- SINTESIS DE GLUCOPROTEINAS Síntesis de oligosacáridos ligados por O: antígenos de los grupos sanguíneos 9- SINTESIS DE GLUCOPROTEINAS Síntesis de oligosacáridos ligados por N 9- SINTESIS DE GLUCOPROTEINAS Clasificación de oligosacáridos ligados por N Bibliografía 1. “Harper Bioquímica Ilustrada”, 28° edición. Murray RK, Bender DA, Kenelly PJ, Rodwell VW, Weil PA. McGraw-Hill Interamericana Editores. 2. “Lehninger Principios de Bioquímica”, 5° edición. Nelson DL, Cox MM. Ediciones Omega, S.A, Barcelona. 3. “Fundamentos de Bioquímica: La vida a nivel molecular”. 2° edición. Voet D, Voet JG, Pratt CW.Editoral Panamericana. 4. “Bioquímica”, 6° edición. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Editorial Reverté. 5. “Química Biológica”, 8° edición. Blanco A. Editorial El Ateneo
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