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Bolilla de Bioquímica Final 1-Vias metabólicas que ocurre en el higado en ayuno R: GlucoNeo: En estado de ayuno prolongado la glucoNeo Hepa5ca 5ene la funcion de regular la glucemia. U5liza sustratos no glucidicos (glicerol, lactato, alanina) provenientes del tej. Adiposo, GR, ME respec5vamente para formar Glucosa. En el Tejido Adiposo la lipolisis: Va estar ac5va, la Lipasa Hormona Sensible va hidrolizar los TAG almacenados como reserva de energia en AG y glicerol que son enviados a la sangre. El glicerol es captado por el hepatocido y conver5do en glicerol-3-P por la gliceroquinasa que luego es oxidado por la glicerol-3-P deshidrogenasa a dihidroxiacetona fosfato, que entra en la glucoNeo hepá5ca para formar glucosa que es enviada a la sangre para contribuir con la glucemia. Globulo Rojo: Por la glucolisis anaeróbica se forma lactato que es enviado a la sangre y luego va al higado por la accion de la lactato deshidrogenasa se convierte piruvato que entra a la glucoNeo hepá5ca para formar glucosa que es enviada a la sangre para contribuir com la glucemia. Músculo esqueléFco: Aumento del catabolismo de proteínas musculares que conduce la formacion de aa como alanina (ciclo de la alanina). Ciclo de Alanina-glucosa: En el músculo esquelé5co durante el ayuno prolongado hay liberacion de cor5sol que es5mula la protreolisis en el músculo con el subseguinte aumento del catabolismo de proteínas musculares que conduce a la formacion de aa como alanina que es enviado a la sangre. En el higado la Alanina es captada y vuelve a transaminarse con a-cetoglutarato por accion de la alanina aminotrasferasa (GPT) que u5liza piridoxal-P como cofactor y da como produto glutamato y Piruvato. El glutamato va sufrir la desaminacion oxida5va en la mitocôndria de los hepatocitos, catalizado por la gluatamto desihdrogenasa (+ADP/GDP, -ATP/GTP) u5lizando NAD como coenzima para dar NADH, y se forma a-cetogutarato y amoníaco. Mientras que el piruvato entra en la glucoNeo hepá5ca para dar la formacion de glucosa que es enviada a la sangre para contribuir con la glucemia Via de las Pentosas: Ademas en ayuno prolongado tambien va conducir a la sintesis de nucleo5dos por la via de las pentosas. La glucosa 6P deshidrogenasa (enz.clave) convierte G6P en 6- fosfogluconato que u5liza NADP como cofactor formando NADPH. Ahora por accion de la 6-fosfogluconato-DH convierte 6- fosfoglucoato en Ribulosa-5-fosfato que u5liza NADP como cofactor dando NADPH y se libera un CO2. Por accion de una isomerasa convierte Ribulosa-5-fosfoato que es u5lizado para sintesis de ácidos nucléicos y nucleo5dos. Metabolismo de AG: En ayuno prolongado hay un aumento de hormonas en la sangre como Glucagon, Adrenalina y Glucocor5coides que se unen a receptores de membrana específicos que conduce a ac5vacion de la Adenilato Ciclasa. Esta cataliza la formacion de AMPC a par5r de ATP que ac5va la PKA. La PKA fosforila la LHS y las pirimidinas ac5vandolas. La LHS cataliza la hidrolisis de los TAG liberando AG y Glicerol del TA hacia la sangre. Los AG se dirigen a todos los tejidos para contribuir con la producion de energia (excepto SNC porque no puede atravesar la BHE) incluso en el higado donde 5ene la formacion de cuerpos cetonicos (cetogenesis). El higado envia cuerpos cetonicos a la sangre que se dirije al SNC (y todos los tejidos) donde hace cetolisis para contribuir con la produccion energia. Beta Oxidacion de AG: Consiste en la oxidacion del carbono beta del AG (en la mayoria de los tej). Eso se lleva a cabo gracias a las enzimas en la matriz mitocondrial. Para la Beta Oxidacion es necesario primero la ac5vacion del AG catalizado por la Tiokinasa em presencia de CO2 y ATP, se forma asi AcilCoa y AG ac5vo. En la menbrana mitocondrial interna existe un transportador que introduce Acil-Carni5na a la matriz mitocondrial y libera carni5na hacia el citosol. Por la accion de la CAT-1 el Acilo del AcilCoa es transferido a la carni5na formando Acil-Carni5na que se transloca a la matriz mitocondrial. Ahora por accion de la CAT-2 la Acil-Carni5na reacciona con la Coa formando AcilCoa y a par5r de este 5ene la Beta Oxidacion del AG:1-Primera oxidacion,2- hidratacion,3-segunda oxidacion ,4-ruptura de la cadena y liberacion de Acil-Coa. En cada Beta Oxidacion se forma un FADH,NADH,Ace5lcoa y una nueva molécula de AG con dos carbonos menos.Las coenzimas reducidas se dirigen a la cadena respiratória para contribuir con la produccion de energia y Ace5lcoa se dirige a la Cetogenesis Hepa5ca. Cetogenesis: Durante el ayuno prolongado el Ace5lCoa no puede ingresar al CK porque no hay oxalacetato disponilbe ya que este desviado a la glucoNeo para formacion de Glucosa. Asi que el Ace5lcoa se dirige a la Cetogenesis Hepá5ca para formacion de cuerpos cetonicos que es enviado a la sangre y se dirige a todos los tejidos incluso el SNC para contribuir con la produccion de energia. (los cuerpos cetonicos al llegar en los tejidos sufre cetolisis). OBS: El ace5lCoa se convierte en acetoace5l-coa por accion de la SH-Coa, luego este se convierte en HMG-COA por accion de la HMG-COA sintasa. La HMG-COA ahora convierte en acetoacetato por accion de la HMG-COA liasa (+glucagon/-insulina). 2- Como se regula la glucemia en ayuno luego despues de las 8hrs y compare com 24hrs (forma indirecta). R: El mantenimiento de La glucemia luego de 8 horas se lleva a cabo por glogenolisis hepá5ca al degradar glucogeno para da lugar a la formacion de glucosa. Mientras que luego de 24 horas de ayuno se lleva a cabo por gluconeogenesis hepá5ca a par5r de sustratos no glucidicos como glicerol, lactato y alanina provinientes del tejido AD, globulo rojo y musculo esquelé5co, respec5vamente para la formacion de glucosa, asi: En ayuno la glucogenolisis hepá5ca va estar ac5va debido el aumento de hormonas en la sangre como adrenalina, glucagon y glucocor5coides que se unen a receptores específicos de membrana que conduce la ac5vacion de la adenilato ciclasa que cataliza la formacion de AMPc a par5r de ATP que ac5va la PKA. Esta fosforila la glucogeno fosforilasa b y se convierte en glucogeno fosforilasa quinasa esta a su vez fosforila la glucogeno fosforilasa que inicia la degradacion de glucogeno a glucosa-1-P. Esta por la accion de la fosfoglucomutasa se convierte en glucosa-6P. Que finalmente es desfoforilada por la glucosa-6p fosfatasa que envia glucosa a la sangre para contribuir con la glucemia. Funcion de glucogeno hepá5co: Mantener los niveles de glucemia en el inicio de ayuno. En ayuno prolongado la gluconeo hepá5ca se lleva a cabo a par5r de sustratos no glucidicos: Tejido adiposo por lipolisis que hidroliza los TAG liberando AG y glicerol a la sangre. El glicerol entra en el higado y por la accion de la gliceroquinasa se convierte en glicerol-3-P que luego es oxidado a dihidroxiacetonofosfato por la glicerol-3P deshidrogenasa. Esta entra en la gluconeo hepá5ca para forma glucosa que es enviada a la sangre para contribuir con la glucemia. Globulo rojo por glucolisis anarobica se forma lactato que pasa a sangre y luego se dirige al higado, en el cual por la accion de la Lactato deshidrogenasa se convierte em piruvato que entra em la gluconeo para forma glucosa que se libera a la sangre. Musculo esquelé5co por el catabolismo de proteínas se forma aminoácidos como alanina que pasa a la sangre y luego se dirige al higado em el cual por la accion de la alanina aminotransferasa se convierte en piruvato que entra em la gluconeo para la formacion de glucosa que es enviada a la sangre para contribuir con la glucemia. 3- Musculo esqueléFco en reposo y en contracción. El M.E solo es inducido por cor5sol y adrenalina!! No 5ene receptor para glucagon!! (proteína Gq) En el músculo esquelé5co en reposo va ocurrir 2 vias: -Beta oxidacion (Siempre ac5va en reposo o contraccion) -Glucogenogenesis (pos ingesta) El des5no de la glucosaen la glucogenogenesis es u5lizado para sinte5zar glucogeno en muchos tejidos, pero, principalmente en el ME y higado (se ocurre en el higado es inducido por glucagon). La glucogeno sintasa se encuentra presente en el ME en dos formas conver5das: inac5va fosforilada (mediante adrenalina fosforilada por PKA) y ac5va desfosforilada (la insulina induce una fosfatasa que cataliza la conversion de glucogeno sintasa y la ac5va). Asi con el ingreso de glucosa hay una mayor incorporacion de glucosa 6P, esta es5mula alostericamente posi5vo a la glucogeno sintesa y la ac5va. La glucosa 6P se convierte en glucosa 1P que u5liza hidrolisis de UTP a UDP G (uridina difosfato glucosa). La UDP G transfiere glucosa a una cadena larga de glucogeno en crecimiento catalizado por la glucogeno sintasa para formar glucogeno. Funcion de glucogeno muscular: Reserva de combus5ble para sínteses de ATP en la contraccion muscular. Comieza en reposo y termina em contraccion o P.I Contraccion: Ocurre 5 vias -Beta oxidacion -Glucogenolisis y glucolisis -Proteolisis (ciclo de alanina) -Cetolisis -Ciclo de Cori (contraccion intensa) El piruvato formado por la degradacion de glucogeno o glucosa en el músculo es oxidado a CO2 y H2O. en condiciones de ac5vidad intensa gran parte del piruvato es reducido a lactato, que pasa a la sangre hacia el higado, luego se convierte a piruvato por accion de la LDH y entra en la gluconeo para generar glucosa. Cuando la glucemia desciende, el higado degrada su glucogeno y envia glucosa a la sangre donde es captado por el músculo para cubrir sus necesidades necesidades o restaurar sus reservas de glucogeno. El ciclo se inicia nuevamente cuando la glucosa llega en el músculo. 3-Como se regula la glucemia en estado de pós ingesta (Forma direta). R: El des5no de la glucosa en la saciedad en presencia de insulina se da directamente por el ingreso de la glucosa para la glucolisis en todos los tejidos. En estado de pos ingesta cuando ingresa la glucosa es captado por los SGLUT-1 que se encuentra en la membrana del enterocito, luego la glucosa que se encuentra a nível intracelular es transportado hacia la sangre por los GLUT-3 (alta afinidad por la glucosa). Asi las concentraciones de glucosa debe ser abundante en la sangre para ser captada por las células Beta pancreá5cas a través de transportadores GLUT-2 (baja afinidad) y llega al citosol donde sufre un proceso de glucolisis lo que va generar una mayor concetracion de ATP lo que bloquea los canales de K+, asi con el acumulo de K+ desplaza la membrana de la célula que permite la apertura del canal de cálcio voltaje dependiente. Luego con la entrada de cálcio este desplaza la vesícula de insulina a la sangre (hipoglucemiante) que actua en el tej. Adiposo y ME en reposo por expresar el GLUT-4 (tej. Insulinos dependientes) para que la glucosa pueda ser captada en estos tejidos. OBS: En concentraciones basales de glucosa en sangre, esta es captada por los GLUT-1 de los GR (glucolisis anaeróbica). Entonces la glucosa ingresa en las células para la glucolisis en todos los tejidos y por la accion de la hexoquinasa convierte glucosa em glucosa-6P donde va ser degradada por las glucolisis aeróbica en el citoplasma. Con eso hay generacion piruvato que ingresa en la mitocôndria y por la accion del complejo piruvato deshidrogenasa (CPDH) se ob5ene Ace5lCoa en la matriz mitocondrial. Posteriormente el Ace5lCoa ingresa en el CK para dar lugar a la formacion de CO2 y H2O, paralelamente a la obtencion de GTP y de coenzimas reducidas (FADH,NADH). Luego las coenzimas reducidas se dirigen a la membrana mitocondrial interna donde se encuentra el transporte de electones acoplados a la fosforilacion oxida5va (cadena respiratória), lo cual da lugar a la sintesis de ATP en presencia de O2. Los cuerpos cetonicos ingresa en la mitocôndria de las neuronas donde son degradadas por cetolisis, para la formacion de Ace5lcoa luego son oxidados a CO2 y H2O en el CK, con la conseguiente produccion de ATP en la fosforilacion oxida5va. El oxigeno es el aceptador final del transporte de electrones necesaria para que ocurra el transporte de electrones a todos los componentes de la cadena respiratória y se forma el gradiente eletroquímico que prove la fuerza próton motriz u5lizado por la ATP Sintasa para la síntesis de ATP. Ademas el des5no de la glucosa se da por sintesis de glucogeno por glucogenogenesis en el higado de ME. Via de las Pentosas en todos los tejidos. En caso del exceso de del consumo de glucosa post-prandial, la glucosa se da lugar a la formacion de AG (sintesis de TAG por lipogenesis en TA y higado) y colesterol en todos los tejidos. 4- ACV/HIPOXIA. La obstruccion de los vasos disminuye la entrada de O2 y la produccion de ATP en la célula. Con ausência de O2 este no va recibir los electrones, com el cual la cadena de transportes se detendra y la ATP sintasa no va sinte5zar ATP. Con la disminuicion de ATP la bomba NA/K ATP dependiente no funciona. Con eso hay um acumulo de NA adentro de la célula, este es osmo5camente ac5vo, arrasta água con él llevando a un desbalance osmó5co y la lisis celular. Lo mismo se pasa con las bombas de CA/ATP dependiente. Con eso se acumula CA adentro de las células y este empieza ac5var enzimas como proteasas (destruyen proteínas); endonucleasas (destruyen el ADN); enzimas hidroli5cas y fosfolipasas (destruye los fosfolipidos de membrana) causando agujeros en la membrana haciendo que pase iones y H2O adentro de la célula llevando a um desbalance osmó5co y la lisis celular. Sin O2 la glucolisis se desvia a la sintesis de lactato y con la producion de mucho lactato, este pasa a la sangre y empieza acumularse. Com eso va tener mucho acido lác5co y va disminuir el PH sanguineo, generando acidosis. Causando desnaturacion de las proteínas de forma irreversible. Con la lesion celular,se libera una onda de glutamato. El glutamato se une a receptores NMDA em las células vecinas y promueve la aperturas de canales de CA. Al ingresar en la célula el CA se une a calmodulina, ac5va la PKC y comieza a fosforilar todo, como la enzima oxido nítrico sintasa, que produce oxido nítrico (NO) y genera espécies reac5vas (Radicales libres) de O2, estos provocan la ruptura del Citocromo C cual genera señales apopto5cos al citoplasma. Tambien va salir desta célula y va contactar com el receptor de la célula vecina induciendo la apoptosis ( El Citocromo C reconoce como se fuese un vírus o una bactéria y por eso va avisar a la células vecinas para que sufran apoptosis). 5- FOSFOFRUCTOQUINASA 2/Como actua regulando la GLUCOLISIS Y GLUCONEO. La FFK2 es una enzima bifuncional, funciona como quinasa y como fosfatasa, se regula covalentemente. En estado de pos ingesta, la inulina induce uma fosfatasa que desfosforila la FFK2 ac5vandola su parte quinasa. Ademas el ingreso de glucosa em la célula desencadena la via glucolitca lo que se da uma mayor incorporacion de fructosa-6-P que actua como modulador alosterico posi5vo de la FFK2. Esta enzima es responsable de conver5r fructosa-6-P em fructosa-2,6 bifosfato. Luego la fructosa-2,6 bifosafato inhibe la fructosa-1,6 bifosfatasa y es5mula alostericamente la FFK1, que favorece la via glucoli5ca. Em ayuno, el glucagon/adrenalina conduce a la ac5vacion de la adenilato ciclasa que catalisa la producion de AMPC a par5r de ATP, y el aumento de AMPC ac5va la PKA. Esta fosforila la parte fosfatasa de la FFK2 ac5vandola que desfosforila la fructosa-2,6 bifosfato a fructosa-6-P favoreciendo la via de la glucoNeo. 6- Deficit de la enzima glucosa-6-P fosfatasa. Con el déficit de la enzima glucosa-6-P fosfatasa (enzima clave que lleva cabo la glucogenolisis) no va tener la degradacion de glucogeno necesario para mantener los niveles de glucemia en el inicio del ayuno (higado) y para obtencion de energia durante la contraccion muscular (ME). Asi en presenciade hormonas como glucagon/adrenalina conduce a la ac5vacion de la PKA. Esta fosforila la glucogeno fosforilasa b y se convierte en glucogeno fosforilasa quinasa que a su vez fosforila la glucogeno fosforilasa que inicia la degradacion de glucogeno a glucosa-1-P. Esta por la accion de la fosfoglucomutasa se convierte en glucosa-6P. Que finalmente es desfoforilada por la glucosa-6p fosfatasa que envia glucosa a la sangre para contribuir con la glucemia. 7-Deficit de la enzima glucosa-6-P Deshidrogenasa. R: Con el déficit de G6P DH no va poder llevar a cabo la via de las pentosas com el cual se 5ene la formacion de Ribosa-5-P y NADPH. Em los eritrócitos, la via 5ene un papel muy importante. El NADPH reducido cumple uma accion protectora contra agentes oxidantes y ayuda a mantener los niveles de gluta5on reducido alrededor de sus valores normales y disminuye los valores de metahemoglobina. Uma de esas espécies, el íon superoxido, se forma por reduccion de O2 catalizada por NADPH oxidasa, que requiere de NADPH generado por la via de las pentosas. La falta de NADPH disminuye notablemente la estabilidade de los eritrócitos y es causa de anemia hemolí5ca. Eso puede llevar a una icterícia pré hepá5ca. La destruccion exagerada de glóbulos rojos (GR) genera mayor can5dad de bilirrubina, esa pasa a la sangre y forma bilirrubina indirecta. El aumento de glucoronidos de bilirrubina em intes5no determina mayor produccion de Estercobilinogeno y incremento de pigmentos em matérias fecales, que adquieren coloracion intensa. Ademas, aumenta la reabsorcion de estercobilinogeno a traves del sistema de la vena porta. ➔ Hemolisis aumentada ➔ Bilirrubina indirecta aumentada, que no se elimina por orina ➔ Bilirrubina directa aumentada en bílis, en sangre es normal ➔ Heces más pigmentadas OBS: Revisar metabolismo del grupo Hemo (pregunta 20) 8-Como ocurre la sintesis de AG. R: La sintesis de AG se lleva a cabo a par5r de Ace5lCoa. Cuando la dieta supera las necesidades calóricas. El exceso Ace5lCoa es derivado hacia la sintesis de acilos y son incorporados em TAG que contribuye a aumentar el tej. Adiposo. La sintesis citoplasmá5ca de novo (lipogenesis) ocurre em diversos tejidos como: higado, tej adiposo, cérebro, gland.mamaria en lactancia, pulmon. La primera etapa consiste em la transferencia de unidades de acetato desde ace5lcoa mitocondrial al citosol. El ace5lcoa se forma por oxidacion de piruvato, catabolismo de AG (B.oxidacion), cuerpos cetonicos (cetolisis) y aminoácidos. La coenzima A no puede atraviesar la MMI. Esto ocurre em forma de sustrato que es producido por condensacion de ace5lcoa y oxalacetato. El aumento de consumo de glucosa hay um aumento de la glucolisis que produce uma mayor generacion de ATP. El aumento de la concentracion de ATP em la mitocôndria actua como regulador alosterico nega5vo de las enzimas claves del CK (isocitrato deshidrogenasa) com el cual se acumula citrato que sale de la mitocôndria por la lanzadera de citrato donde es catalizado por la ATP citratrato liasa que u5liza COA y ATP para generar ace5lcoa. El ace5lcoa es conver5do en malonil-coa por la accion de la ace5lcoa carboxilasa que u5liza bio5na como cofactor y requiere de un ATP y se introduce un CO2. Esta etapa es el principal si5o de regulacion de la biosintesis de AG. El ace5lcoa carboxilasa se encuentra inac5va fosforilada por PKA (adrenalina/glucagon) en forma de protomero, y ac5va desfosforilada por fosfatasas (insulina) en forma de polímero. Durante la ac5vidad muscular intensa hay una disminuicion de ATP y aumento de AMPC. Esto inhibe la ace5lcoa carboxilasa que es fosforilada por PKA. La subseguinte reduccion de malonil-coa 5ende a es5mular el transporte del acil-carni5na a la mitocôndria que favorece la beta oxidacion de AG para la produccion de ATP. Mientras que en indivíduos bien alimentados, la ace5lcoa carboxilasa em higado es ac5va y los niveles de malonil-coa son elevados. En esta condiciones los AG sinte5zados son incorporados en TAG, en vez de seren oxidados en mitocôndrias o conver5dos en cuerpos cetonicos. OBS: La CAT-1 es inihbida por el aumento de malonilcoa lo que bloquea el ingreso de AG en la mitocôndria donde 5ene lugar la beta oxidacion. 9-DigesFon de lipidos y como se relaciona con los quilomicrones R: El proceso de diges5on de lipidos empieza a nível de la boca. A traves de la diges5on mecânica va disminuir el tamaño del alimento. El segundo paso es a traves de la diges5on química por la lipasa salival que va hidrolisar los TAG de cadena corta (NO de cadena larga). En el duodeno el pâncreas va secretar la lipasa pancreá5ca y esta es la responsable por hidrolisar los TAG de cadena larga en AG y glicerol. Entonces se instala la micela mixta donde permite la pasaje de los lipidos (asi como colesterol, vitaminas liposolubles A, D, E provinientes de la dieta) a traves de la capa de água para ingresar en el enterocito. Cuando se ingiere mucho lipidos se secreta la hormona colecistokinasa (CCK) por las células duodenales em respuesta a la presencia de alimentos, sobre todo de grasas. La CCK envia señales de saciedad al cérebro por via vagal (Receptores CCK-1) disminuyendo la ingesta. En el enterocito estos lipidos van a formar TAG (sintesis de TAG exógeno), celesterol esterificado, fosfolipidos y forma quilomicrones. Estos son originados en la mucosa intes5nal y transportan TAG, colesterol, vit.liposolubles y ésteres de colesterol de la dieta para todos los tejidos periféricos. Los QM nacientes (APO B48 es cons5tu5vo de QM) llegan a los caplares linfá5cos y alcanzan la circulacion general. Al ingresar en la circulacion toma contacto con la HDL donde las parmculas reciben APO C y E y se convierten en QM maduro. La APO-C2 actua como ac5vador de la lipoproteína lipasa (LPL inducida por insulina), esta es reponsable de hidrolisar los TAG contenidos en el interior de la parmcula em AG y glicerol que son liberados en la circulacion. Los AG Captados se u5lizan para sinte5zar TAG y almacenarlos (tej.adiposo), oxidarlos y obtener energia (ME y miocárdio) o para sinte5zar TAG y secretarlos (glândula mamaria). El glicerol es tomado de plasma y metabolizado principalmente por hepatocitos. Luego el QM devuelve la APO C2 para el HDL, como consecuencia de estos câmbios el QM se convierte en QM remanente (estos posee APO B48 y APO E). Los hepatocitos poseen receptores para APO E que introducen los remanentes por endocitosis donde sus componentes son hidrolizados por una lipasa hepá5ca. Los productos formados, colesterol, AG y aa, se liberan em el citosol. El colesterol es u5lizado por la sintesis de acidos biliares o excretado como tal em la bílis. Los AG son oxidados para obtener energia o u5lizados em la sinteis de TAG. OBS: La LPL es inducida de la seguinte forma de acuerdo con el tejido que se encuentra. TA: insulina ME: Adrenalina y Calcio Cardio: En permanente ac5vidad 10-Sintesis de TAG. R: Higado Pos ingesta: El glicerol-3-P se ob5ene en estado de pos ingesta, la LPL (ac5va por APO C2 y tambien inducida por insulina) degrada los TAG de los QM para formar glicerol. El glicerol es tomado en el plasma y metabolizado principalmente en los hepatocitos, que por la accion de la gliceroquinasa se convierte en glicerol-3-P. La dihidroxiacetona fosfato (intermediário de la glucolisis) se convierte en glicerol-3-P por la accion de la glicerofosfato desihdrogenasa. El acil-coa se ob5ene por médio de la sintesis de novo (lipogenesis) con el cual se forma AG. Tambien se ob5ene a traves de la dieta (QM). Los AG son ac5vados a acil-coa por accion de la 5okinasa que transfiere acilos a glicerol-3-P a fin de formar TAG. Ayuno: En ayuno prolongado hay la ac5vacion de la PKA que fosforila y ac5va la lipasa hormono sensible (LHS) y las pirimidinas. La LHSinicia la degradacion de TAG que estan almacenados en el TA como reserva de energia. Asi se libera AG y glicerol hacia la sangre (lipolisis). EL glicerol pasa al higado y por accion de la gliceroquinasa convierte glicerol en glicerol-3-P afin de formar TAG. Los AG liberados por la LHS tambien pasan al higado y se ac5van a acil- coa por la 5oquinasa que transfiere acilos a glicerol-3-P afin de formar TAG. Tejido adiposo Pos ingesta: En el tejido adiposo la dihidroxiacetona fosfato (intermediário de la glucolisis) se convierte en glicerol-3-P por la accion de la glicerofosfato deshidrogenasa. El acil-coa se ob5ene de la dieta (QM). A traves de la LPL (ac5va por APO C2) que degrada los TAG de los QM para formar AG que es almacenado en el TA. Los AG son ac5vados a acil-Coa por accion de la 5oquinasa que transfiere acilos para glicerol-3-P para formar TAG. Ayuno: NO ocurre sintesis de TAG durante el ayuno prolongado en el TA. 11- Sintesis de VLDL hepáFca y como se relaciona con la IDL y LDL. R: VLDL: Los TAG sinte5zados en los hepatocitos son incorporados a parmculas de VLDL, juntos con colesterol esterificado (VLDL naciente). La principal proteína es la APO B100. Las parmculas son secretadas por exocitosis y llegan al torrente sanguineo donde toman contacto con la HDL y reciben la APO-C2 y APO-E. Luego en los capilares de los tejidos extrahepa5cos son some5dos a la accion de la LPL ac5va por APO-C2. Ademas de la hidrolisis de los TAG catalizada por la LPL, las parmculas de VLDL intercambian TAG por colesterol con las HDL. Estos câmbios sigue el retorno de APO-C2 a HDL. Las modificaciones sufridas de la LDL las convierten a IDL (lipoproteína de densidad intermédia). IDL: Las IDL posee alto contenido de colesterol, en su mayor parte esterificado, y pequeña can5dad de TAG. Sus apoproteinas son APO-E y APO-B100. Los hepatocitos poseen receptores para APO-E llamados LRP, que fijan las IDL em la circulacion y las internan por endocitosis que son hidrolisados por una lipasa hepá5ca, la APO-E es devuelta a HDL. Estos câmbios convierten la IDL a LDL (baja densidad). LDL: Con5ene en su interior pra5camente solo colesterol esterificado y en su superncie APO-B100. Las LDL son captadas por esos receptores, introducidas por endocitosis y sus componentes son hidrolisados por enzimas lisomomales. Los productos resultantes pasan al citosol (aminoácidos, colesterol, AG). El colesterol es incorporado a la membrana y em algunas células (cortesa suprerrenal , ovário, tesmculos) u5lizado para sintesis de hormonas esteróides. El excesso es esterificado en una reaccion catalizada por ACAT. 12- Transporte inverFdo de colesterol. R: Las HDL son sinte5zadas en el higado. Las parmculas nacientes 5enen forma discoide poseen apolipoproteinas (A, C, E) y fosfolipidos. Hacen el transporte inver5do de colestrol a traves de la pared de los capilares de los tejidos extrahepa5cos. Las HDL con su APO- A1 (ac5vador de la L-CAT) interactuan con receptores específicos de la membrana plasmá5ca de las células subyacentes. El colesterol intracelular es mobilizado hacia la superncie de la célula y transferido a la HDL por transportadores ABCA1 (transportadores para colesterol). El colesterol libre es rapidamente esterificado por la L-CAT ac5vada por APO-A1. Con la adquisicion de colesterol las HDL aumentan de tamaño, cambia su forma discóide en esférica y convierten en HDL-3. A medida que capta colesterol se convierte en HDL-2 (son mas grandes y mas ricas en colesterol que las HDL-3). Las HDL-2 pueden transferir colesterol a los QM y VLDL y estas las transfieren TAG a las HDL-2 gracias a la proteína CET-P (proteína de transporte de colesterol). Los colesteroles son tomados por el higado con los remanentes de QM y las IDL para completar el transporte inver5do de colesterol. Esta via resulta en la transferência neta de colesterol libre desde los tejidos perifericos al higado. Las HDL-2, debido la transferência de colesterol a VLDL y QM y a la posterior hidrolisis de TAG, por accion de la lipasa hepá5ca (LH) se convierten en HDL-3, pequeñas, con capacidad para adquirir mas colestrol en las células periféricas y generar HDL-2. 13- Como ocurre la sintesis de colesterol y explique porque la atorvastaFna es um análogo estrutural de HMG-Coa. R: El colesterol contenido en el higado procede de: A) El aporte diário incorporado en el instes5no al estado libre y es esterificado adentro de las células mucosas, em reaccion catalizada por Acil-coa colesterol acil transferasa (ACAT). Los ésteres de colesterol son incorporados junto con TAG en los QM enviados a la sangre,donde son some5dos a la accion de la LPL-1. Las parmculas remanentes, con colesterol esterificado son captados por el higado para su degradacion final. B) El colesterol que llega a la sangre esta unida a diferentes lipoproteínas, pero la mayor parte asociado a la LDL. Em los tejidos extrahepa5cos que los ceden colesterol a las HDL, donde la LCAT lo esterifica y luego es transferido a VLDL y QM. C) Sintesis en el próprio higado a par5r de Ace5lCoa derivado principalmente de carboidratos de la dieta. El colesterol es precursor de ácidos biliares y hormonas esteróideas. Casi todos los tejidos 5enen la capacidad de sinte5zar: higado, intes5no, suprarrenal, músculo, TA... Con el excesso de carboidratos procedentes de la dieta (pos ingesta) aumenta la glucolisis generando uma mayor concentracion de ATP que inhibe la isocitrado desihdrogenasa que hace que se amulule citrato. Esta sale pro la lanzadera de citrato com el cual se ob5ene Ace5lCoa que es u5lizado como precursor para la sintesis de colestrol em el citosol. El Ace5lCoa se convierte en acetoace5lcoa por accion de la 5olasa y esta es conver5da en HMG-COA por accion de la HMG-COA sintasa. La etapa mas importante es la conversion de 3-hidroxi-me5lglucoril- coa (HMG-COA) a mevalonato catalizado por la HMG-COA reductasa y por una serie de reacciones se produce colesterol. El glucagon induce el aumento de AMPC que ac5va la PKA que fosforila la HMG-COA redcutasa lo que reprime la sintesis de colesterol. Mientras que la insulina es5mula una fosfatasa que desfosforila la HMG-COA reductasa ac5vandola que permite la sintesis de colesterol. La atorvasta5na actua como inhibidor reversible compe55vo de la enzima HMG-COA reductasa (enzima clave para sinteis de colesterol). Al u5lizar este fármaco hay disminuicios en la sinteis de colesterol en los tejidos y esto lleva la disminuicon de niveles de colesterol plasmá5co, que es ú5l para disminuir la placa de ateromas en los vasos sanguineos y asi lograr um buen aporte sanguineo de O2 y nutrientes a los tejidos. 14- Métodos de eliminacion de amoníaco de una forma no tóxica. R: Durante el ayuno prolongado aumenta la produccion de amoníaco proviniente de catabolismo de proteínas musculares y esto aumenta las dos vias para eliminarlo de forma no tóxica, que son a traves de la sintesis de urea y glutamina em el ayuno prolongado el catabolismo de proteínas musculares por el cual se produce aminoácidos (alanina) que se transaminan con a- cetoglutarato catalizado por la GPT que produce un a-cetoacido y glutamato. El glutamato luego pierde um grupo amino por la accion de glutamato deshidrogenasa y genera a-cetoglutarato y finalmente se produce amoníaco que luego pasa a los tejidos. En los tejidos las vias para eliminarlo de forma no tóxica: 1. Sintesis de Uera, exclusivamente hepá5ca que lleva a cabo a par5r del amoníaco que ingresa a la mitocôndria y se une a CO2 que por la accion de la carbonilfosfato sintetasa-1 se produce carbonilfosfato. Se u5liza como cofactor N-ace5lglutamato y se hidroliza 2 ATP. Luego la carbonilfosfato tranfiere um carbonilo a la orni5na y se forma citrulina, reaccion catalizada por la orni5na transcarbonilasa, se libera un PI (fósforo inorgânico). La citrulina abandona la mitocôndria ypasa al citosol donde se une a aspartato para formar orgininosuccinato, catalizado por la orgininosuccinato sintetasa que requiere de un ATP. La orgininosuccinasa cataliza la conversion de orgininasuccinato para dar fumarato y arginina. Luego la arginasa 1 hidrolisa la arginina y se forma urea y orli5na. 2. Formacion de glutamina, ocurre en todos los tejidos a par5r de la union de amoníaco y glutamato por la accion de la glutamina sintasa (enzima mitocondrial) y se produce glutamina. Luego de la sintesis de glutamina y urea, salen de la célula para la sangre y se dirige al riñon (eliminada por la orina excretada por los riñones). OBS: La glutamina es hidrolisada a acido glutâmico y amoniaco por la accion de la glutaminasa. 15- Diferencia entre la carbonil fosfato sintetasa 1 y carbonilfosfato sintetasa 2. R: Carbonil fosfato sintetasa 1: Catabiolismo del amoníaco que proviene de lo catabolismo de los aminoácidos. En la mitocôndria de los hepatocitos el amoníaco se une a CO2 que por la accion de la carbonil fosfato sintetasa 1 se produce carbonil fosfato, requiere N-ace5l glutamato y se hidrolizan 2 ATP (ocurre solo en mitocôndria). Carbonil fosfato sintetasa 2: Anabolismo de bases pirimidínicas (aumento de aa em la dieta). CO2 + glutamina ! carbonil fosfato + aspartato ! carbonil aspartato (requiere de 2 ATP). Ocurre en el citosol Regulacion alosterica: + PRPP/ATP - UTP 16- Como esta regulado el apeFto. R: A nível del núcleo acuarto hipotalâmico con5ene 2 sistemas que regulan la ingesta y el gasto energé5co, asi: Via anoroxigena (Pos ingesta), con neuronas que liberan proobiomelanocor5na (POMC) y transcriptor regulados por cocaína y anfetaminas ( CART), POMC es precursor de la hormona es5mulante de melanocitos alfa (alfa-MSH); que actuan sobre neuronas presentes en centros hipotalamicos para disminuir el ape5to y aumentar el gasto de energia. Via aroxigena, con neuronas que liberan neuropep5dos gama y pep5dos ligado con agou5 (AGRP), actuan sobre neuronas presentes sobre centros hipotalâmicos para aumentar el ape5to y disminuir el gasto de energia. 17- DiagnosFco para diabetes. R: La glucemia es la can5dad de glucosa en sangre cuyo sus valores normales son de 70 a 110 mg/dl. Los valores alterados deben ser inves5gados para enfermidades como diabetes, teniendo en cuenta los critérios de diagnos5co: A) Glucemia e ayuno mayor de 126 mg/dl medida en sangre venosa. B) Glucemia al azar mayor a 200 mg/dl acompañada con sintomas de DBTs (polifagia, poliúria, polidipsia). Se el paciente presenta un valor alterado de glucosa 121mg/dl pero aun no cons5tuye un diagnos5co para DBTs, debe solicitar la PTOG para inves5gar el siguinte critério diagnos5co de DBTs: C) Glucemia en sangre venosa despues de 2 horas de la PTOG igual o mayor de 200mg/dl. 18- DBT 1 y alteraciones en el TA. R: Es una enfermedad autoinmune. Las células TCD4 y CD8 se coordinan para atacar y destruir las células beta del pâncreas (productoras de insulina). Al mismo 5empo, los LB producen an5cuerpos contra las porteinas de las células beta. Asi no hay insulina, con la ausência de esta todos los procesos metabólicos que necesitan de insulina como regulador van estar alterados. La captacion de glucosa por los tejidos es ineficiente y en pos ingesta, sumado a eso no hay almacenamiento de glucosa como glucogeno (glucogenogenesis) y la liberacion de glucosa desde el higado (glucoNeo) no se ve suprimida, asi que se ve una marcada hiperglucemia. Este aumento violento de glucosa, ultrapasa la capacidad renal y hay produccion de glucosuria, la glucosa por ser osmo5camente ac5va arrastra H2O provocando poluria y desihdratacion. Outra via metabólica alterada es la Lipolisis, que por ausência de insulina esta siempre ac5va debido a que la LHS esta ac5va. ( los AG liberados de la lipolisis se dirigen a todos los tejidos para la beta oxidacion). Las sintesis de AG va estar interrumpida debido a la NO formacion de malonil-coa, y la ausência de este hace con que la beta oxidacion esté en pleno trabajo. La beta oxidacion a su vez produce ace5l-Coa que va a la formacion de cuerpos cetonicos (cetogenesis) en la mitocindria de los hepatocitos. La produccion de cuerpos cetonicos es tan violenta que el cuerpo no soporta metabolizarlo y desciende el PH sanguineo llevando a una cetoacidosis diabé5ca. Se produce acidez, la cetosis (producion de muchos c. cetonicos) produce: vômitos, respiracion profunda ( acetona, olor de manzana verde, facilmente detectable) y mal estar. 19- Relacione Tejido Adiposo (T.A.) endócrino con DBT 2. R: El T.A. endócrino sinte5za hormonas como lep5na, adponec5na, resi5na, citoquinas pro inflamatórias y adpsina. La lep5na 5ene la funcion de regular el peso corporal y la saciedad a largo plazo (Hormona anoroxigena liberada en PI). La adponec5na par5cipa en el metabolismo de la glucosa y AG. La union de adponec5na a sus receptores (adipo R1 y R2) aumenta la ac5vidad de la AMPK favoreciendo la oxidacion de AG y la entrada de glucosa em los tejidos, o sea, regula la glucemia y disminuye moduladores de la glucoNeo. La resis5na puede causar resistência a la insulina, asi como incrementar la tasa de produccion de glucosa (glucoNeo) sin aumentar su captura. En obesos los valores de lep5na y adponec5na son normales o disminuidos. Mientras que los valores de resis5na y de citoquinas proinflamatorias van estar aumentados causando inflamacion y daño em el tejido. Asi causa una alteracion de los receptores en la sensibilizacion de insulina. La obesidad es un proceso inflamatório crônico donde hay secrecion de TNF alfa. Esta citoquina pro inflamatória es capaz de modificar de forma equivocada el SRI (sustrato de receptor de insulina), disminuyendo la exprecion de los GLUT-4 en la membrana, consecuentemente aumenta las concentraciones de glucosa en sangre. Ademas, el proceso inflamatório disminuye los niveles de adponec5na y aumenta de resis5na, esta es resposable por la insulina resistência. En la DBT 2 el defecto esta en el receptor. Es una enfermedad crônica y es la forma mas comun de DBTs. Hay insulina pero en bajisimas concentraciones que pueden o no ejercer algun efecto y pueden ser que el cuerpo sea resistente a esta. Se puede dar en induviduos con alguna predisposicion gené5ca y se da tambien por abtos no saludables. NO hay presencia de cuerpos cetonicos. La produccion de este no es tan marcada debido que el cuerpo produce un poco de insulina (logran tener algun efecto), asi que, la produccion de glucosa va ser mucho mayor que en la cetoacidosis. En esta enfermedad el problema se trata mas de la desihdratacion, incluso el tratamiento se basa principalmente en hidratar el paciente antes que pensar en administrar insulina. A nível renal, hay perdida de glucosa por orina que arrastra H2O y causa deshidratacion haciendo con que la sangre sea mas concentrada que el normal. Puede generar una insuficiência renal (pré renal). Entonces, esta concentracion de iones en sangre hace con que los otros organos pierdan H2O incluso el cérebro. Si no se controla el estado, hay perdida de consciência que puede llevar el coma. 20- Metabolismo del grupo Hemo. R: El hemo, uma ferroporfirina, es el grupo prosté5co de moléculas llamadas hemoproteinas entre ellas la hemoglobina (transp O2 em sangre), mioglobina (deposito de O2 em músculo) etc. El adulto produce alrededor de 300mg de Hemo por dia para atender las necesidades de renovacion de hemoproteinas em el organismo. 85% o mas de la sintesis se realiza em las células precursoras de eritrócitos de la medula osea y el restro de otros tejidos, principalmente hepá5co. Catabolismo del Hemo: La vida media de los GR es de 120 dias. La globina es hidrolizada en sus aminoácidos, los que son reu5lizados en nuevas sintesis. El hemo sufre transformacionesespecificas cumplidas en sistema re5culoendotelial, higado e intes5no. La fase inicial se lleva a cabo em células del sistema re5culoesdotelial, principalmente em higado, bazo, y medula, osea . Un sistema mul5enzima5co hemooxigenasa del REL cataliza oxidaciones que convierte el hierro ferroso em férrico. Par5cipan O2 y NADPH. El producto de estas transformaciones es um pigmento de color verde llamdo biliverdina. Esta es reducida por accion de biliverdina reductasa dependiente de NADPH. El producto es la bilirrubina. Este compuesto es insoluble en H2O y soluble en lipidos, propiedad que le permite difundir a traves de membranas celulares. La Bi formada pasa a sangre ! su transporte se realiza en union con proteínas plasmá5cas, principalmente albumina. Al llegar al higado, la Bi es separada de su union com la albumina y penetra em las células por difusion facilitada mediada por um transportador (Bilitranslocasa). En célula, la bilirrubina es conjugada com moléculas muy polares y conver5da em um producto hidrosoluble apto para ser excretado y vehiculado a la bílis. El proceso de conjugacion se lleva a cabo en REL. consiste em la adicion de restos de ac.glucuronico a las cadenas propionato de bilirrubina. La reaccion es catalizada por Bi-glucoronil-transferasa; el dador de acido glucuronico es UDP-Glucuronico. Se forman mono y diglucuronido de bilirrubina, que son secretadas hacia los conduc5llos biliares por um mecanismo de transporte ac5vo. Llegado al tracto intes5nal, el glucuronica de bilirrubina es hidrolizado y bilirrubina some5da a la accion reductora de sistemas enzimá5cos de bactérias anaeróbicas de la flora intes5nal. Despues de uma serie de transformaciones se llega al producto final, estercobilinogeno. Parte de los productos derivados de la reduccion de bilirrubina se reabsorbe y por via portal vuelve al higado, que los oxida, regenera glucuronidos de bilirrubina y los excreta nuevamente con la bílis hacia el intes5no. Algunos son eliminados por riñon, en orina recibe el nombre de urobilinogeno. 20) Insuficiencia hepáFca (I.H). Diferencie de la icterícia pós hepaFca. R: En la I.H se va estar conjugando la bilirrubina (Bi), pero el higado disminuido de su capacidad funcional no va poder excretar la Bi de forma correcta, y con eso se produce una hiperbilirrubinemia (aumento de Bi directa y indirecta). Como se puede conjugar, va tener un predomínio de bilirrubina directa en sangre; esta es una molécula soluble, sale a la sangre y va ser filtrada por el riñon que va dar color coaba (color de coca-cola, aspecto oscuro) dando coluria. En relacion a las heces va tener una hipocolia (o acolia) porque va estar pasando poca Bi directa y con eso no se forma estercobilinogeno que da una disminucion en el color de la matéria fecal. OBS: Diferencia de la icterícia pós hepa5ca. La diferencia de la icetericia hepá5ca de pós hepá5ca es la patologia: La pós hepá5ca se debe a la obstruccion de las vias biliares o câncer en la cabeza del pâncreas. Ademas, la bilirrubina indirecta en plasma va estar normal o aumentada. 21) Como funciona el metabolismo del alcohol y que produce el consumo excesivo de alcohol. R: El entanol es metabolisado principalmente en el higado, puesto que este con5ene la enzima alcohol desihdrogenasa como el sistema microsomal de oxidacion de etanol. Enzimas responsables para el metabolismo del etanol: Catalasa La oxidacion del etanol por médio de la catalasa u5liza peróxido de hidrogeno : Etanol+H²O²! Acetoaldheido + H²O El H²O² u5lizado para esta reaccion se deriva de la reaccion por la Xan5na oxidasa del catabolismo de lsa purinas. Catalasa acetoaldheido DH Catalasa: Etanol+H²O²----------> Acetoaldheido-------------->acetato+NADH NAD-->NADH Citocromo P450 oxidasa microsomica Se encuentra principalmente em el higado. U5liza NADPH que tambien es oxidado. Este sistema solo funciona cuando hay una gran concentracion de etanol presente. P450 acetoaldehido DH P450: Etanol--------->Etanodiol--------------->acetato+NADH NAD-->NADH Alcohol DH Ocurre en el higado y estomago. El NADH que se produce puede ser enviado a la mitocôndria donde par5cipa en la sinteis de ATP. Alcohol DH acetoaldehido DH Alcohol DH: Etanol--------------->Acetoaldheido------------acetato NAD-->NADH NAD-->NADH El aumento de NADH y disminucion de NAD, produce: -> Aumento de la sintesis de lipidos produciendo esteatosis -> Menor ac5vidad del ciclo de crebs (CK) -> Aumento de lactato -> Aumento de acido úrico -> Desbalance energé5co El consumo excesivo de alcohol produce un aumento em la produccion de acetoaldheido, lo cual es tóxico, puesto que cambia el citoesqueleto del hepatocito, alterando la conformacion de las moléculas de tubulina. Este cambio, en el hepatocito, disminuye la salida de VLDL, generando la esteatosis (higado graso). Ademas el metabolismo del etanol genera um aumento de la produccio de NADH, modulador nega5vo de la isocitrato DH, haciendo que disminuya la velocidad del CK, se acumula citrato y se satura las lanzaderas. El citrato sale por la lanzadera de citrato y va a la sitesis de AG. Con las lanzaderas saturadas, la via se desvia a lactato, donde hay presencia de lactato DH lo cual reoxida el NADH generando NAD. El NAD es modulador posi5vo de la isocitrato DH, con eso vuelve a es5mular el CK. La consecuencia es el aumento de acido lác5co que puede llevar a uma acidosis. 22) Cirrosis. R: Enfermedad degenera5va crônica hepá5ca en que el tejido sano va siendo sus5tuido por tejido fibroso que altera las mul5ples funcionalides del organo. La alteracion mas importante es la redccion en su capaciad detoxificacion (eliminacion de toxinas y resíduos del cuerpo). Conforme avanza la enfermedad, la insuficiência del higado es cada vez mas importante y aparecen alteraciones en la coagulacion de la sangre, asci5s (liquido en abdomen) y varices esofágicas (venas dilatadas en esôfago), encefalopa5a hepá5ca, infecciones, etc. La vena porta es comprimida debido a fibrosis hepá5ca, generando una circulacion colateral. Las consecuencias de la hipertension portal son causadas al ser forzada la circulacion de la sangre por rutas alterna5vas debido alaumento en la resistência en el sitema portal. 23) EncefalopaFa HepaFca. R: La triada de la encefalopa5a hepá5ca es edema, exotoxidad por glutamato y disminuicion de ATP. Es causada por el efecto tóxico de sustâncias no depuradas por el higado sobre el SNC; el compuesto principal es el amoniaco (NH³). La disminuicion de las funciones hepá5cas, la ac5vidad del ciclo de la urea, generando un acumulo de NH³. Este es capaz de atravesar la BHE. El aumento de NH³ hace que el alfacetoglutarato se desvie del CK y forme glutamato (por transaminacion) lo que causa uma disminuicion del CK en el SNC. El glutamato actua como neurotransmisor excitatorio, pero hay mucho NH³, se da lugar a formacion de mucha gutamina (glutamato+NH³ por la glutamina sintasa), lo cual disminuye los niveles de neurotransmisor. El acumulo de glutamina edema5za el SNC, porque es osmo5camente ac5va y arrastra H2O para el médio extracelular,generando la encefalopa5a hepá5ca. OBS: La encefalopa5a hepá5ca se produce por problemas que afecta el higado como aquellas que reducen la funcion hepá5ca (Cirrosis).
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