TP 12 Fisiologia del Metabolismo

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Trabajo Práctico Nº 12 
Metabolismo 
 
Bibliografía 
• Tresguerres, J. A. F., Fisiología Humana, 3ª edición, 2005. 
• Guyton, Fisiología Médica, 11ª edición, Elsevier, España, 2006. 
• Koeppen y Stanton, Fisiologia Berne y Levy, 6ª edición, Mosby Elsevier, 2008. 
• Boron W. y Boulpaep E., Fisiología Médica, 3ª edición, Elsevier, 2017. 
• Cingolani H. E. – Houssay A. B., Fisiología Humana, 7a edición, 2000. 
 
Actividades para el Seminario 
 
A largo plazo, el uso de vías alternativas para la obtención de energía por los usuarios facultativos puede 
llegar a dañar la célula. 
Tengo que pensar DE DONDE provienen las reservas y PARA QUÉ se utilizan esas reservas, CÚANDO 
es necesario que se lleven a cabo los mecanismos de las reservas. 
Periodo pos prandial: luego de comer y busco obtener energías de reserva 
Periodo pre prandial: periodos de ayuno o de ejercicio físico. 
Son condiciones que nos sacan del periodo interdigestivo. 
 
RESUMEN DE CONOCIMIENTOS BASICOS 
 
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Cada ruta metabólica tiene un lugar de acción en el tejido que este preparado para el uso de combustible. 
 
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1. Rutas metabólicas 
a) Individualice las rutas metabólicas en el siguiente esquema de metabolismo intermedio colocando la 
letra en el círculo correspondiente: 
a: Gluconeogénesis b: Glucólisis c: b-oxidación 
 
d: Biosíntesis de ácidos grasos e: Ciclo del ácido cítrico 
ATP: Adenosín trifosfato; NADH: Nicotinamida adenina dinuclétido reducida; QH2: Coenzima Q reducida 
A partir de la alimentación observamos los distintos tipos de componentes y las rutas metabólicas tanto anabólicas como 
metabólicas. Obtenemos 3 componentes: 
• Proteínas, al degradarlas obtenemos los AA à materia prima para generar glucosa u oros componentes cuando 
se encuentra en baja proporción. Siguiendo la flecha luego de que los AA son degradados obtenemos NH3 y urea 
eliminada a través de la orina. Por otro lado, el producto de degradación de AA, NADH, priuvato y Acetil CoA 
• Polisacáridos, por el proceso de glucolisis obtenemos GLUCOSA, esta se convierte en piruvato + Acetil CoA y 
pasa al ciclo de Krebs. Hay varias flechas que van hacia el ciclo de Krebs porque en caso de no tener glucosa, se 
van a utilizar otros componentes para la obtención de energía. 
Funcionaria como un punto de contacto, el Acetil CoA puede provenir disntias vías, donde la principal es a partir 
de la glucosa, pero puede provenir también de AA y ácidos grasos. 
• Grasas, obtengo ácidos grasos y estos se degradan por lipolisis (lisis de lípidos) y luego sifren beta oxidación 
para la generación de Acetil CoA. A partir del Acetil CoA puedo ingresar en el ciclo de Krebs o sufrir lipogénesis 
para la formación de ácidos grasos. 
 
b) Indique los compartimentos celulares donde se llevan a cabo cada una de estas rutas metabólicas. 
 
 
 
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Gluconeogénesis 
Es la síntesis de glucosa a partir de compues no glucosídidos (ejemplo prituvato y oxala cetato en ayunas). 
Ocurre en la mitocondria o en el citoplasma, sucede en el hígado en mayor medida y en menor medida 
los riñones. 
 
Glucolisis 
Consiste en que una molécula de glucosa se transforme en 2 moléculas de piruvato, es un mecanismo que 
requiere del aporte de ATP. 
Se lleva a cabo en el citosol, sucede en todas las células (hígado, musculo, SNC, etc …) 
 
Beta oxidación 
Es un proceso de varias fases, elimina un fragmento de 2 carbonos del 
extremo de un acil-CoA y libera el fragmento en forma de acetil-CoA. 
Este proceso también libera un dinucleótido de flavina y adenina 
reducido (FADH2), un NADH y el resto de la cadena acilo (que 
comienza con el carbono β original), que sirve como punto de partida para 
el siguiente ciclo. La β-oxidación continúa hasta que consume toda la 
cadena de AG. 
Se produce en la matriz mitocondrias de los hepatocitos en el hígado. 
 
Lipogenesis 
En el adipocito los triglicéridos pueden hidrolizarse mediante la lipasa, 
ya que esta puede ser inhibida por la insulina y, estimulada por la 
adrenalina y el glucagón, asi como también la expresión de la enzima se 
encuentra estimulada por los glucocorticoides " es el proceso donde se 
obtienen ácidos grasos a partr de Acetil CoA (posterior esterificación). 
Se produce en el citosol de hepatocitos y adipositos. 
 
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Ciclo del acido cítrico 
Es una vuelta sin fin que con cada ciclo añade C de una molécula de AcetilCoA produciendo ATP, e- de 
alta energía NADH y CO2. Un fragmento de 2 carbonos (acetil- CoA) procedente del metabolismo de la 
glucosa, los AG o los aminoácidos entra en la fase del catabolismo. 
El ciclo del ácido cítrico conserva la energía liberada en forma de GTP y los transportadores de electrones 
reducidos NADH y FADH2. 
Ocurre en la matriz mitocondrial. 
 
 
 
2. Gluconeogénesis 
 
a) Observe el siguiente esquema, complete los cuadros en blanco y discuta el proceso involucrado, las 
hormonas que lo estimulan y su importancia fisiológica. 
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Se observa el mecanismo intracelular en el hígado para la producción de glucosa. 
El objetivo de la gluconeogénesis à formación de glucosa a partir de sustratos no glucosídicos, glicerol, 
lactato y AA (cuando disminuye los niveles de glucemia y las reservas e glucógeno). 
A partir del pirvato obtenemos glucosa, el piruvato proviene del ciclo de Krebs.para que el hígado pueda 
sacar glucosa a la sangre es necesario que tenga la enzima glucosa 6 fosfatasa (no se encuentra en el 
músculo pero si en el hígado). 
Glucagón, es una hormona producida por las células alfa del hígado que estimulan este proceso y el 
cortisol también promueven el aumento de glucosa sanguínea à HIPERGLUCEMIANTES. 
Importancia fisiológica: La gluconeogénesis mantiene estable los niveles de glucosa en sangre en los 
períodos de ayuno o entre las comidas. Esto tiene una gran importancia ya que tanto el cerebro como los 
eritrocitos dependen fundamentalmente de la glucosa para sus requerimientos energéticos. 
 
b) Mencione otro órgano además del hígado donde ocurre este proceso en un ayuno prolongado. 
Riñon 
c) ¿De dónde provienen los sustratos para la gluconeogénesis? 
Los sustratos de la glucogénesis son los aminoácidos provenientes de la proteólisis en el músculo o 
viseras, como también de proteólisis en el tejido linfoide, tejido conectivo o del hueso, también por 
glicerol y ácidos grasos provenientes de lipólisis en el tejido adiposo y por último el lactato proviene de 
la reducción del piruvato, mediante una lactato deshidrogenasa durante el ejercicio físico intenso y en 
situaciones de anaerobiosis. 
Los sustratos para la gluconeogénesis proviene de la degradación del ciclo de Krebs. 
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3. Metabolismo del glucógeno 
Para comprender la regulación de la glucogenólisis y de la glucogenogénesis complete el siguiente 
esquema, indicando los mecanismos de acción para adrenalina, glucagón e insulina. 
Señale la activación (+) e inhibición (-) en cada ruta metabólica. Específicamente, ¿a qué tipo de célula se 
refiere el esquema? ¿Muscular o hepática? 
El esquema hace referencia a una célula hepática debido a la presencia de la glucosa 6 fosfatasa que no se encuentra en las 
células musculares. La glucosa se libera al torrente sanguíneo. 
En situaciones de ayuno, se ve favorecida la vía de glucogenolisis mientras que en el estadio post prandial se ve favorecida la 
glucogenogénesis. 
Mecanismo de acción de la Adrenalina 
La adrenalina frena la síntesis de glucógeno y estimula su degradación. 
- Unión al receptor β adrenérgico→ se intercambia GDP por GTP en la subunidad Gαs y se activa. La subunidad Gαs 
activa a la adenilato ciclasa (AC), quien transforma el ATP en AMPc. La PKA inactiva une AMPc, se produce un 
cambio conformacional que libera las subunidades reguladoras y se activan la 2 subunidades catalíticas. La PKA activa 
fosforila a la fosforilasa quinasa (subunidad alfa y beta) y la activa. La fosforilasa quinasa fosforila a la fosforilasa b, 
transformándola ensu forma activa fosforilasa a. Es esta Fosforilasa a quien favorece la degradación de glucógeno en 
Glucosa 1 fosfato que luego pasa a glucosa 6 fosfato y en presencia de glucosa 6 fosfatasa pasa a glucosa. La glucosa 
sale del hepatocito por un transportador de membrana llamado GLUT 2. 
- Unión a α1 adrenérgico→ Se intercambia GDP por GTP en la subunidad Gαq y se activa. Gαq activa a la PLC β, la 
cual actua como catalizador en la hidrólisis de PIP2, generando IP3 y DAG (asociado a la membrana). IP3 se une a un 
canal de Ca2+ en el retículo endoplasmático, este se abre y sale Ca2+ al citoplasma. Aumenta el Ca2+ citoplasmático,el 
cual se une a calmodulina en la propia subunidad delta de la fosforilasa quinasa. El complejo Ca2+-calmodulina 
estimula a la CAM kinasa, y esta kinasa contribuye con la PKA (activada por la vía del receptor beta adrenérgico) para 
la fosforilación de la fosforilasa quinasa en sus subunidades alfa y beta, activándola. La fosforilasa quinasa activa la 
fosforilasa b en fosforilasa a, que favorece la degradación del glucógeno. Al mismo tiempo, el DAG activa la PKC, 
quien se acerca a la membrana debido al aumento del Ca2+ intracelular. La PKC fosforila a la glucógeno sintasa, 
inactivándola e inhibiendo la glucogenogénesis 
 
Mecanismo de acción del glucagón 
Provoca la glucogenolisis y aumenta la glucemia. 
- Union al receptor acomplado a proteina Gαs→ y desencadena la misma cascada de reacciones de la vía AC/AMPc 
que desencadena la adrenalina al unirse al receptor β adrenérgico. 
Se degrada el glucógeno en Glucosa 1 fosfato, pasa a glucosa 6 fosfato, se desfosforila y sale de la célula por GLUT 
2. La activación de la PKA genera que la misma fosforila la glucógeno sintasa, activandola e inhibiendo la 
glucogenogénesis 
*El esquema representa a una célula hepática debido a la presencia de la glucosa-6-fosfatasa que se encuentra ausente en el músculo 
Mecanismo de acción de la Insulina 
Frena la glucogenolisis y activa la glucogenolisis por la transformación de glucogenosintasa a inactiva a la glucógeno 
sintasa activa, a través de esto la glucosa 1-P à glucógeno, de esta manera no se produce la glucosa 6 fosfato y entonces 
promueve la gluconeogénesis. 
Estimula la glucogenogénesis en el hígado y en el músculo. Incrementa los depósitos de glucosa, lípidos y proteínas → 
encargándose de activar transportadores de glucosa, encimas participes en dicha síntesis y control de expresión génica. 
- Union de Insulina a receptor→ Cuando la insulina se une a su receptor activa una fosfatasa que desfosforila a la 
glucógeno sintasa activandola y a su vez desfosforila a la fosforilasa b inactivandola. Favorece la glucogenogénesis 
por la activación de la glucógeno sintasa. 
Se activa la fosfodiesterasa, que degrada el AMPc a 5´AMP, disminuye el AMPc citoplasmático por lo cual no se va 
a poder activar la PKA y por ende tampoco la fosforilasa quinasa ni tampoco la fosforilasa a → Inhibición de la 
glucogenolisis 
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- Aumento de la actividad de hexoquinasa y glucoquinasa: produce la fosforilación inicial de la glucosa al ingresar 
al hepatocito, lo cual la previene de difundir de nuevo hacia afuera de la célula. Esto permite que la glucógeno sintasa, 
que se encuentra activa, la utilice como sustrato para la producción de glucógeno por polimerización. 
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Vía de la pentosas à obtención alternativa de síntesis de energía. No se sintetiza ATP, pero si otras 
moléculas de alta energía como NADPH, es un proceso de biosíntesis de ete componente que también se 
da cuando se interconvierten azucares. Es otra estrategia para aprovechar la riqueza que da la glucosa para 
la obtención de energía (NO ES ESENCIAL PERO HAY QUE CONOCERLO) 
 
El musculo a pesar de ser un órgano egoísta, produce en la síntesis de glucosa, lactato que sale a circulación 
à en el hígado es capaz de convertirse en piruvato para el proceso e gluconeogénesis. Este ciclo permite 
la mantención de los niveles de glucemia en la realización del ejercicio. 
 
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4. Rol de las lipasas en el metabolismo intermedio 
 
Indique si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos. Justifique Después del consumo de una comida 
rica en grasas, 
 
a- Se produce un incremento en la concentración plasmática de 
quilomicrones (QM) 
VERDADERO. 
Los triglicéridos deben formar quilomicrones, porque los 
triglicéridos son lípidos y el plasma es liquido, por lo tanto no 
son solubles en este y no podrían ser transportados à por os 
quilomicrones pueden ser transportados. 
Primero pasan a sistema linfático, ya que por su tamaño no 
pueden ingresar por los capilares. Ingresan a nivel torácico. 
Una vez que el quimo estomacal ingresa al duodeno, los lípidos 
que posee son hidrolizados por las lipasas pancreáticas en ácidos 
grasos y monoglicerol. Los enterocitos absorben estas 
moléculas y en su interior son reesterificados a triglicéridos, que 
se ensamblan con diferentes lipoproteínas formando los QM. 
Estos son liberados por exocitosis en la membrana basolateral 
de los enterocitos y exportados hacia el sistema linfático 
primero para luego liberarlos a la circulación sanguínea, 
permitiendo el aporte de lípidos a los tejidos que los necesitan. 
 
Ciclo de Cori 
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b- Por la acción de la lipasa hormono-sensible, se hidroliza aproximadamente el 90% de los triglicéridos 
de los QM. De este modo, los QM se transforman en lipoproteínas ricas en colesterol y ésteres de 
colesterol, denominadas VLDL. 
FALSO. 
La lipasa hormono sensible es una enzima presente en lo adipocitos, si bien hidroliza los triglicéridos 
lo hace en los adipocitos, no degrada los quilomicrones en el torrente sanguíneo. 
 
c- La actividad de la lipasa hormono-sensible en el tejido adiposo disminuye, lo que conduce a una 
disminución de las concentraciones plasmáticas de los ácidos grasos libres. 
VERDADERO. 
Cuando consumo alimentos, busco reservar la energía y por lo tanto se busca almacenar las cc 
plasmáticas de ácidos grasos de manera que la actividad de la lipasa hormono sensible tiene que 
disminuir de manera que pueda almacenarse los triglicéridos. 
 
d- La insulina inhibe la actividad y síntesis de la lipoproteínlipasa 
de los capilares del tejido adiposo. 
FALSO. 
La insulina estimula la síntesis de LPL, que se desplaza a la 
superficie del tejido endotelial de los capilares en donde 
degrada los triglicéridos de los QM y la VLDL, originando los 
ácidos grasos y glicerol; los ácidos grasos difunden por la 
membrana de los adipocitos para luego reestirificarse en 
triglicéridos para su almacenamiento o para la obtención de 
energía mediante la β-oxidación. 
 
 
 
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5. Adaptaciones metabólicas 
Considerando las distintas adaptaciones metabólicas que ocurren en los estadíos de ayuno respecto del 
estado postprandial, complete el siguiente cuadro indicando qué hormonas estarán involucradas en cada 
situación, qué procesos se verán estimulados por dichas hormonas y cuales son las enzimas principales cuya 
función se verá modificada para llevar a cabo esos procesos. 
 
Fase post prandial 
Insulina à va a presentar: 
- Procesos anabólicos: lipogenesis, sntesis de proteínas y gluconeogensis 
- Procesos catabólicos: glucolisis (células tejidos favorecidos) 
Se une a una tirosina quinasa presente en la membrana plasmática y se producen múltiples reacciones de 
fosforilación y desfosforilación, donde están involucradas dos proteínas importantes: 
- Proteína citoplasmática IRS (sustratos del receptor de insulina): es el punto de acoplamiento para 
muchísimas reacciones de señalización (por ejemplo la fosfatidilinositol 3-cinasa (PI3K) se activa 
al unirse a la IRS fosforilada. La PI3K fosforila el lípido de membrana fosfatidilinositol 4,5-
bisfosfato (PIP2) para formar fosfatidilinositol 3,4,5-trisfosfato (PIP3), lo que induce cambios 
importantes en el metabolismo de la glucosa y las proteínas ). 
- MAP kinasa: relacionada al aumento de genes y expresión celular de enzimas involucradas en los 
procesos metabólicosmencionados en el cuadro. 
 
Glucógenogenesis: 
La insulina estimula la síntesis de glucógeno a partir de glucosa al activar la glucocinasa y la glucógeno-
sintasa. Esta última enzima contiene múltiples lugares de fosforilación en serina. La insulina provoca una 
desfosforilación neta de la proteína, incrementando la actividad de la enzima. Al mismo tiempo que se 
activa la glucógeno-sintasa, las elevaciones tanto de insulina como de glucosa reducen la actividad de la 
glucógeno-fosforilasa. Esta es una enzima limitante para la degradación del glucógeno. La misma enzima 
que desfosforila (activando) la glucógeno-sintasa también desfosforila (inhibiendo) la fosforilasa. Por tanto, 
la insulina tiene efectos opuestos sobre enzimas opuestas entre sí, con el efecto neto de que estimula la 
formación de glucógeno. La insulina también inhibe la glucosa-6-fosfatasa cuya función es convertir la 
glucosa-6-fosfato (originada a partir de la 
glucogenólisis o de la gluconeogénesis) en glucosa. 
 
Lipogénesis: 
El piruvato disponible por el aumento de la glucólisis puede utilizarse para sintetizar ácidos grasos. La 
insulina estimula la desfosforilación de la acetil-coenzima A (CoA) carboxilasa 2, que cataliza la primera 
etapa en la síntesis hepática de ácidos grasos. Esta desfosforilación aumenta la síntesis de malonil-CoA, 
que inhibe alostéricamente a la carnitina-acetiltransferasa I (CAT I). Esta enzima convierte la acetil-CoA y 
la carnitina en acetilcarnitina, una reacción necesaria para que los ácidos grasos de cadena larga puedan 
atravesar la membrana interna de la mitocondria y ser oxidados. Por tanto, la malonil-CoA inhibe el 
transporte de ácidos grasos y la oxidación lipídica. Al mismo tiempo, la insulina estimula la sintasa de 
ácidos grasos, que genera ácidos grasos. Por tanto, dado que la insulina promueve la formación de malonil-
CoA y de ácidos grasos e inhibe la oxidación de estos últimos, esta hormona favorece la esterificación de 
los ácidos grasos con glicerol en el hígado para formar triglicéridos (TG). El hígado puede almacenar estos 
TG en gotas de grasa o bien exportarlos en forma de partículas de lipoproteínas de muy baja densidad 
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(VLDL). La insulina también induce la síntesis de varias apolipoproteínas que forman parte de la partícula 
VLDL. 
 
Proteínas: 
La acción de la insulina sobre el metabolismo de las proteínas no se conoce tanto actualmente, pero se sabe 
que la insulina estimula la síntesis 
proteica y al mismo tiempo reduce la degradación de proteínas en el hígado (proteolisis). 
 
Glucólisis: 
La insulina induce la transcripción del gen de la glucocinasa y de este modo aumenta la síntesis de esta 
enzima, que es la responsable de fosforilar la glucosa a glucosa-6-fosfato y de iniciar el metabolismo de la 
glucosa. 
Al fomentar la glucólisis y reducir la gluconeogénesis, la insulina induce la síntesis de un metabolito de la 
glucosa, la fructosa-2,6-bisfosfato. Este compuesto es un potente activador alostérico de la fosfof 
ructocinasa, una enzima fundamental en la regulación de la glucólisis. La insulina también estimula la 
piruvato-cinasa, que produce piruvato, y la piruvato-deshidrogenasa, que cataliza el primer paso de la 
oxidación del piruvato. Por último, la insulina estimula el metabolismo de la glucosa mediante la derivación 
de la hexosa-monofosfato. La insulina también inhibe varios pasos de la gluconeogénesis. 
Reduce la transcripción del gen que codifica la fosfoenolpiruvato-carboxicinasa (PEPCK), disminuyendo 
así la síntesis de una enzima reguladora clave necesaria para formar fosfoenolpiruvato a partir de 
oxalacetato al principio de la vía de la gluconeogénesis. Unos niveles aumentados de f ructosa-2,6-
bisfosfato también inhiben la actividad de la f ructosa-1,6-bisfosfatasa, que también forma parte de la vía 
de la gluconeogénesis. 
En resumen, la insulina modula la actividad de numerosas enzimas reguladoras, que son las responsables 
del metabolismo hepático de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas. La insulina estimula la 
captación hepática de glucosa procedente de la sangre y su acumulación en forma de glucógeno o su 
degradación hacia piruvato. El piruvato proporciona los elementos básicos para almacenar los átomos de 
carbono de la glucosa en forma de grasa. La insulina también reduce la oxidación de grasa, que 
normalmente aporta gran parte del ATP utilizado por el hígado. Debido a ello, la insulina hace que el hígado 
(y otros tejidos del cuerpo) tenga como prioridad el uso de hidratos de carbono como combustible. 
 
Fase post absortiva 
Insulina à va a presentar: 
- Proceso anabólico 
Comienza a disminuir su concentración plasmática y se eleva la de glucagón, lo que estimula al hígado a 
comenzar a degradar glucógeno para liberarlo en forma de glucosa, además de realizar el proceso de 
gluconeogénesis. Tanto el hígado como el riñón pueden liberar la glucosa porque tienen cantidades 
significativas de piruvato-carboxilasa y PEPCK (fosfoenolpiruvato-carboxicinasa), así como Glu6Pasa que 
cataliza la conversión de G6P a glucosa. 
 
Glucagón àva a presentar: 
- Proceso catabólico: busco aumentar la gluemia porque va decayendo mi reservorio energético. 
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Se da un aumento en la gluconeogénesis: se da proteólisis dando liberación de alanina en músculos 
y otros aminoácidos gluconeogénicos; el hígado acelera la conversión de AA a glucosa. Habrá más 
nitrógeno excretado en orina en las fases iniciales de inanición. 
 
Aumenta la lipólisis por activación de la lipasa sensible a hormona y la lipasa adipocítica de 
triglicéridos aumentando la liberación de ácidos grasos y glicerol a partir de los depósitos de 
triacilgliceroles en el tejido adiposo y músculo. El glicerol funciona como un sustrato adicional para 
la gluconeogénesis; y ácidos grasos liberados al torrente sanguíneo ahorran el consumo de glucosa 
para dejárselo al SNC y eritrocitos como usuarios obligatorios. 
 
El descenso del cociente insulina/glucagón inhibe la acetil CoA carboxilasa reduciendo los niveles 
de malonil CoA y estimulando la oxidación mitocondrial de ácidos grasos: se activan las enzimas 
necesarias para la beta-oxidación. Esta beta-oxidación da energía y sustrato para la gluconeogénesis 
y si hay ácidos grasos en exceso se forman cuerpos cetónicos útiles para la adaptación del SNC a 
consumir dichos cuerpos para la obtención energética. 
El glucagón se une a un receptor que activa la proteína G heterotrimérica Gαs, que estimula la adenilato-
ciclasa fijada a la membrana. El AMPc formado por la ciclasa activa a su vez la PKA, que fosforila 
numerosas enzimas reguladoras y otros sustratos proteicos, alterando así el metabolismo hepático de la 
glucosa y de las grasas 
 
Se activa la glucógeno fosforilasa por la proteincinasa A (PKA) y por la fosforilasa cinasa. Por el 
contrario, la glucógeno sintasa se inhibe mediante fosforilación, de forma que la glucogenólisis supera a 
la síntesis de glucógeno, y esto apoya la producción hepática de glucosa durante unas 12 horas tras el 
comienzo del ayuno. 
 
Ayuno de 30 horas 
Insulina à va a contener: 
- Procesos anabólicos: las adaptaciones en las primeras fases de la inanición (tal que aumenta la 
gluconeogénesis, pero también la proteólisis y la lipólisis) están dirigidas por el descenso de la 
insulina plasmática. 
El hígado está sobre excedido de actividad y comienza a actuar el riñón sobre procesos metabólicos. 
La falta de insulina activa a la enzima fosforilasa, que produce la degradación de glucógeno a glucosa 
fosfato, y posterior desfosforilación por parte de la glucosa fosfatasa. 
Se activa la lipasa de triglicéridos del tejido adiposo (ATGL) y lipasa sensible a las hormonas (HSL), 
que catalizan la hidrólisis de los TG almacenados en los adipocitos. 
 
Glucagón à va a contener: 
- Procesos catabólicos: busco aumentar la glucemia para los usuarios obligatorios, y, a su vez, un 
balance energético correcto para las actividades de los órganos. 
Se reduce la proteólisispara prolongar la supervivencia. Se reduce la excreción de urea y de 
amoníaco. 
 
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Se reduce la gluconeogénesis hepática por escasez de sustrato. Por lo anteriormente mencionado, 
disminuye la concentración de alanina plasmática que favorecía el incremento de la glucosa 
plasmática. 
 
Se da un aumento de gluconeogénesis renal, debido a la acidosis generada por los cuerpos 
cetónicos. Esto estimula a la gluconeogénesis. 
 
Aumenta la lipólisis y la cetogénesis hasta que se estabiliza aumentando estos últimos cada 
semana. Los cuerpos cetónicos son un buen suministro de sustratos hidrosolubles para el SNC y sus 
necesidades energéticas. Así, al reducir las demandas gluconeogénicas del cerebro, el cuerpo puede 
conservar sus depósitos de proteínas. Un exceso de estos cuerpos cetónicos genera toxicidad. 
 
Los niveles de leptina disminuyen, genera anovulación protegiendo a las mujeres fértiles a las 
demandas nutricionales asociadas al embarazo. 
 
Si se agota la reserva de grasa, se reanuda la proteólisis hasta que se empiecen a dar fallas orgánicas debido 
al mal funcionamiento celular por faltas proteicas, dando muerte del organismo. 
La leptina se sintetiza mayoritariamente por adipocitos, y en menor medida en ovarios, placenta, 
hipotálamo. Se encarga de estimular el centro del SNC encargado de incitar el hambre fuertemente. 
 
Catecolaminas à va a contener: 
- Procesos catabólicos: la adrenalina y la noradrenalina se liberan como respuesta a una 
hipoglucemia crónica mediante mecanismos autónomos originados en el hipotálamo. Las 
catecolaminas amplifican los efectos hepáticos del glucagón, y se consideran las principales 
hormonas contrarreguladoras (o neurotransmisor, en el caso de la noradrenalina) en el músculo 
esquelético y el tejido adiposo. (El glucagón no tiene efecto sobre músculo ni sobre el hígado si no 
fuese por estas catecolaminas que por lo menos permiten que el efecto se de a nivel hepático) 
 
Hiperglucemiante 
Un cociente catecolaminas/insulina elevado también reduce la capacidad del músculo esquelético 
para captar glucosa mediante los transportadores GLUT4. Por tanto, la acción ahorradora de glucosa 
de los AGL aumenta de forma indirecta la disponibilidad de glucosa en la sangre para las células 
que son consumidoras obligadas de la misma. 
 
Lipólisis. 
En el tejido adiposo, un cociente elevado entre catecolaminas e insulina estimula la fosforilación 
de la lipasa sensible a hormonas y las proteínas perilipinas que rodean las gotículas de grasa. La 
perilipinas fosforiladas se separan de la superficie de contacto entre los TG y el citoplasma, y 
permiten el acceso de la lipasa sensible a hormonas, que se activa mediante fosforilación. La 
desesterificación completa de los TG da lugar a AGL y glicerol. Los AGL circulan en la sangre en 
forma de complejos AGL-albúmina y se emplean en diversos tejidos (como músculo esquelético, 
hígado y tejido adiposo) para la producción de energía. Esta utilización de los AGL, sobre todo en 
el músculo esquelético, tiene un importante papel «ahorrador de glucosa», de forma que los AGL 
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compiten por las enzimas implicadas en la oxidación de la glucosa, lo que determina que el músculo 
y otros tejidos consuman menos glucosa. 
La glucogenólisis es catalizada por la glucógeno fosforilasa (GP). La adrenalina se une a un receptor 
adrenérgico β, favoreciendo así la formación de AMPc que activa la PKA, que a su vez fosforila la 
glucógeno-fosforilasa -cinasa (PK). La forma activa de PK convierte la glucógeno-fosforilasa b (GPb) 
inactiva en la GPa activa. El músculo esquelético convierte el producto de la glucogenólisis, la glucosa-1-
fosfato (G1P), en G6P, que entra en la vía glucolítica dentro de la célula muscular. 
En los adipocitos, el resultado es la activación de la HSL y la liberación de AG, que salen del adipocito 
hacia la sangre. Una vez allí, los AG se unen a la albúmina circulante, que los libera en los lugares donde 
se necesita energía. 
 
Acción de la adrenalina 
 
Somatostatina à	Es un potente inhibidor de la secreción tanto de insulina como de glucagón (así como de 
la secreción de hormona del crecimiento y de otras hormonas no producidas en los islotes). 
 
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Resumen de los mecanismos 
 
6. Caso clínico 
Una enfermera de 27 años sufrió repetidos episodios de hipoglucemia, el último le produjo coma debido a 
que el nivel sanguíneo de glucosa descendió a 50 mg/dl. El nivel de insulina durante este último episodio 
fue 82 µU/ml (normal en ayunas: 0-29 µU/ml). Se le administró glucosa intravenosa y permaneció 
internada. Cuando recuperó la conciencia la paciente refirió que antes de que se produjeran los episodios 
sentía hambre, estaba agitada y sudorosa y podía sentir su corazón latir fuertemente. Si comía 
inmediatamente, podía interrumpir el ataque. 
Los médicos no encontraron ninguna anomalía que pudiera producir hiperinsulinismo. En el laboratorio 
bioquímico se midieron los niveles de insulina plasmática y además se realizó una determinación que 
resultó clave para demostrar que la paciente se estaba inyectando insulina, por lo que fue derivada al servicio 
de psiquiatría. 
 
Entre las siguientes determinaciones, ¿cuál considera que fue clave en este caso? Justifique. 
 
 Hemoglobina glicosilada (HbA1c) en sangre Fructosamina sérica 
 Niveles séricos de péptido C Cetonuria Glucosuria 
 
 
La insulina es una hormona sintetizada y secretada por las células beta del 
páncreas como respuesta al incremento de glucosa postprandial, lo que 
termina por reducir la movilización de los depósitos endógenos de 
combustible y estimular la asimilación de hidratos de carbono, lípidos y 
aminoácidos por parte de los tejidos diana sensibles a ésta. 
 18 
La insulina en sus valores fisiológicos mantiene la concentración plasmática de glucosa dentro de unos 
límites estrictos. Esta regulación permite que el sistema nervioso central (SNC) reciba un aporte continuo 
de glucosa, necesaria para mantener la función cortical. La vesícula secretora contiene esta insulina, así 
como proinsulina y péptido C; las tres sustancias se liberan a la sangre portal cuando la glucosa estimula la 
célula β. 
Hay una espera del proceso de síntesis de insulina, por ello el patrón de liberación de insulina son 2 picos 
el primero con la insulina almacenada en el páncreas, mientras que el segundo pico se debe a la síntesis de 
insulina a medida que se generan mas gránulos secretores. 
 
Síntesis y secreción de insulina: el producto de la transcripción del gen de la insulina y posterior 
procesamiento origina el ARNm que codifica la pre-pro-insulina. 
En su extremo 5 ́ codifica un péptido señal y luego los dominios peptídicos B,C y A; cuando la pre-pro-
hormona ingresa en el RER el péptido señal se escinde del resto de la proteína a PRO INSULINA con 
dominios B,C y A. En el aparato de Golgi se empaqueta la pro insulina, las proteasas comienzan a escindir 
la molécula de pro insulina en 2 lugares, escinde el péptido C de la molécula de insulina dejando 2 cadenas 
peptídicas, cadena A + cadena B unidas por puentes disulfuro. 
La insulina se secreta una vez acumulada en gránulos, muchas veces 
la insulina liberada rápidamente a circulación no alcanza para cumplir 
su función reguladora. Existen 2 picos de la insulina plasmática. 
• Cuando se estimula la secreción de insulina, ésta se libera en 
minutos. Si persiste el estímulo, la secreción de insulina 
disminuye a los 10 minutos → fase precoz de la liberación 
de insulina se debe a la liberación de la insulina preformada. 
La segunda y última fase → fase tardía de la liberación de insulina. 
Consiste en la liberación de la insulina sintetizada de nuevo, entonces 
va a haber secreción de vesículas a medida que se sintetiza insulina. 
 
¿cómo es la secreción luego de su síntesis? 
 
La molécula madura de insulina tiene en total 51 aminoácidos, 21 en 
la cadena A y 30 en la cadena B. 
 19 
En el gránulo secretor,la insulina se asocia con zinc. 
La vesícula secretora contiene esta insulina, así como 
proinsulina y péptido C; las tres sustancias se liberan a 
la sangre portal cuando la glucosa estimula la célula β. 
Las células β del páncreas captan y metabolizan 
glucosa, galactosa y manosa, todas las cuales pueden 
inducir la secreción de insulina por el islote. 
Aunque la propia glucosa es el mejor secretagogo, 
algunos aminoácidos (sobre todo la arginina y la 
leucina) y pequeños cetoácidos, así como cetohexosas 
(fructosa), también pueden estimular débilmente la 
secreción de insulina. 
La glucosa induce la liberación de insulina mediante un proceso con siete etapas: 
 
 
 
El PÉPTIDO C constituye un valioso indicador de la secreción de la insulina. Aproximadamente el 60% 
de la insulina que se secreta a la circulación portal es eliminada en un primer paso hepático, mientras que 
el péptido C no es captado por este órgano. Por ello, mientras que la medición de la concentración 
plasmática de insulina no se corresponde cuantitativamente con la insulina secretada, sí lo hace la medida 
del péptido C, lo cual lo hace analíticamente más adecuado. Seriala clave para la determinación del 
hiperinsulinismo, ya que como las cantidades de insulina en la paciente provenían de una vía exógena con 
lo cual un bajo nivel serico del péptido C permitiría deducir que la paciente se estaba inyectando insulina 
provocando la hiperinsuliismo. Su determinación cobra relevancia en el diagnóstico de pacientes que 
poseen enfermedades en donde la secreción de insulina se ve afectada 
 
HEMOGLOBINA GLICOSILADA (HbA1c) 
La medición de la fracción glicosilada de la hemoglobina A1c es útil pues proporciona una estimación 
promedio de las glicemias en los últimos 2 a 3 meses, dada por la vida media del eritrocito en circulación. 
Se determina en una muestra de sangre entera heparinizada. Es una determinación que se hace para el 
diagnostico de diabetes, este no seria el caso por lo cual, no es esencial su determinación. 
 
FRUCTOSAMINA 
La medición abarca a todo el grupo de proteínas plasmáticas glicosiladas, pero refleja mayoritariamente la 
concentración de albúmina glicosilada. La fructosamina da cuenta del nivel medio de glicemia en las 
últimas 2 a 3 semanas, dada por la vida media de la albúmina sérica. Se determina en una muestra de 
 20 
suero.la determinación de fructosamina es necesaria, ya que se sabe previamente que el cuadro clínico es 
hipoglucemiante por lo tanto, no ayuda a determinar por qué se encuentra asi, es decir, no sabemos de 
donde proviene ese exceso de insulina que evita la transformación de glucógeno en glucosa. 
à la albúmina glicada se refiere a la albúmina a la que se ha unido la glucosa. 
 
CETONURIA 
Se caracteriza por una alta cc de cuerpos cetónicos en la orina, es causada por el uso de vías alternativas a 
la glucosa para la obtención de energía. Se da en situaciones donde no hay suficiente insulina para usar la 
glucosa como fuente de energía. No es esencial su determinación, ya que en este caso hay un exceso de 
insulina, lo cual provocaría que la glucosa no se encuentre disponible. En este caso, no habría cetogénesis 
ya que no hay falta de glucosa para que se promueva la cetogenesis, sino que esta almacenada. 
 
GLUCOSURIA 
Consiste en la determinación de glucosa en la orina, se da en casos de exceso de glucosa en sangrepara que 
sea eliminada del organismo. En este caso, la paciente no presentaría glucosuria, con lo cual la 
determinación de este factor no es esencial, porque en una persona normal con valores normales no hay 
glucosuria y en alguien hipoglucémico tampoco. 
 
Actividades para el trabajo práctico 
 
1. Efectos fisiológicos de la hipoglucemia 
 
a) Shock insulínico en animales de experimentación 
Un técnico de bioterio recibe dos lotes de ratones, uno control con ratones alimentados normalmente y otro 
lote de ratones sometidos a un ayuno de 24 hs. El técnico recibe la instrucción de provocarles un shock 
insulínico mediante una inyección, por vía intraperitoneal, de insulina en una dosis de 2 unidades por ratón. 
Observa que al cabo de un tiempo aparecen convulsiones y mide el tiempo de aparición de estas alteraciones 
en ambos lotes. 
¿En qué lote visualizará primero los efectos del shock insulínico? Explique los cambios metabólicos en 
ambos estados nutricionales. 
Se refiere a “shock insulinico” con los síntomas, signos y eventos que ocurren como consecuencia de una 
cc infrafisiológica de glucosa en la sangre, o hipoglucemia, cuya sintomatología ocurre en ultima instancia 
por la depravación de glucosa al sistema nervioso (las neuronas solo pueden usar sustratos que sean capaces 
de a través la barrera hematoencfalica como glucosa y en ultima medida cuerpos cetónicos). 
Los síntomas pueden incluir: 
• Alucinaciones 
• Sudor frio 
• Hipersensibilización de actividad cerebral 
• Temblores 
• Confusión 
• Debilidad 
• Fatiga 
• Convulsiones clónicas 
• En caso severo, muerte 
 21 
Los síntomas se deben a la liberación noradrenergia y de ACh desde la medula adrenal, los semas NT se 
dan porque la glucosa no puede acceder al cerebro para cumplir sus funciones. 
 
¿Cuál experimenta primero síntomas? 
El que fue alimentado normalmente sufren el shock insulinico, debido a que el incremento de la cc de 
insulina produce una rápida disminución de la glucemia de la ratita, produciendo esto una elevada liberación 
de adrenalina à causa convulsiones. En el estado post prandial hay una elevada cc de insulina y las cc de 
glucagón disminuyen. 
 
Los eritrocitos son usuarios obligatorios de glucosa porque no tienen mitocondrias, por lo tanto no puede 
darse el proceso de beta-oxidación, únicamente puede fermentar. El eritrocito no puede metabolizar los 
lípidos, por lo tanto fermenta glucosa mediante glucolisis anaeróbica. 
 
El lote de ayuno de 24 hs tendrá una reacción mas lenta de shock insulinico debido a que el ayuno hace al 
cuerpo entrar en el proceso de beta-oxidación (degradación de lípidos para la obtención de energía), por el 
efecto randle esta adaptada a la utilización de lípidos de manera que si inyecto insulina, esta estará 
preparada para utilizar los ácidos grasos con lo cual la disminución de la glucemia sufre los efecto 
neurogenicos y efectos neuroglucpénicos. Por lo tanto, el incremento súbito de insulina no liberará la 
adrenalina que fue liberada en el caso de las ratas alimentadas, debido a que el cuerpo no entra en ese 
“estado de emergencia”. Por lo tanto, no presentará convulsiones de forma tan rápida como el lote 
alimentado normalmente. 
En la rata normal no tengo esta rta adaptativa, entonces si le inyecto insulina decae fuertemente la glucemia 
y los síntomas aparecerán mucho antes. 
 
 
 
b) Caso clínico 
Ante una confusión con el manejo de su lapicera de insulina un paciente diabético de 76 años se inyecta el 
doble de la dosis de hormona indicada por su médica. Además, olvida ingerir alimentos o bebidas durante 
las dos horas posteriores a la administración de insulina. Se encuentra desorientado, con visión borrosa, 
sudoración y taquicardia, por lo que inmediatamente un familiar lo acompaña a la guardia de un hospital. 
i. ¿Cómo espera encontrar la glucemia del paciente, determinada en el laboratorio bioquímico de 
guardia? Explique las causas fisiológicas de los síntomas que presenta el paciente. 
 22 
La glucemia estará disminuida, habrá mas insulina de la recomendada entonces se produce 
hipoglucemia. Además al no ingerirse alimentos, los efectos de la hormona estarán potenciados. 
El paciente al inyectarse el doble de insulina y dps no come, genera una gran descarga simpática 
debido a que las catecolaminas son hiperglucemiantes. Entonces, el aumento de catecolaminas 
busca revertir el cuadro hipoglucémico, generando efectos inotropio y cronotropico: 
- Papitaciones 
- Sudoración fría 
- Nerviosismo 
- Temblores 
Entonces la insulina produce un efecto INDIRECTO de la descargaparasimpática. 
• Se administró el doble de la dosis de insulina indicada por su médica 
• No se ingieren alimentos luego de inyectarse la hormona 
Los síntomas que presenta el paciente se deben a que por un lado, la interacción de la 
insulina genera un aumento de la frecuencia cardíaca generando palpitaciones y por otro lado, 
las catecolaminas afectan el sistema nervioso central generando hipersensibilización de la 
actividad cerebral, nerviosismo, temblores y sudoración fría 
 
ii. ¿Cuál/es de los siguientes productos inyectables disponibles en la farmacia del hospital 
considera que serían de utilidad para revertir el cuadro clínico del paciente? Justifique. 
 
Insulina - Adrenalina - Glucagón - Betametasona (corticoide) 
 Solución fisiológica - Solución de glucosa 
Sc de glucosa, disminuye hipoglucemia 
Glucagón, antagonista de la insulina por lo tanto aumenta los niveles de glucemia 
 
Los corticoides se liberan cuando disminuye la glucemia, pero sus efectos si bien son hiperglucemiantes 
no serán tan rápidos ya que presenta receptores nucleares à efectos genómicos. En cambio los 
receptores de adrenalina y glucagón que presentan receptores de membrana causaran un efecto mas 
rápido. Los corticoides funcionan como complemento del sistema simpático, por lo tanto agravarían el 
cuadro del paciente. 
La adrenalina si bien es hiperglucemiante, aumentaría la rta simpática por lo tanto no podría inyectarse 
al paciente. Las catecolaminas activan a la PKC y PKA para favor procesos hiperglucemiantes. 
La sc fisiología no favorece ni agrava el cuadro del paciente, por lo tanto no es necesario que se inyecte. 
 
Musculo: no hay receptores de glucagón por ello no genera una rta. 
 
2. Prueba de Tolerancia Oral a la Glucosa (PTOG) 
¿Cómo se realiza la PTOG en el laboratorio de bioquímica clínica? ¿Cuántas horas de ayuno debe tener el 
paciente? ¿Qué muestra utiliza para medir la glucemia y cuáles son los tiempos de medición? 
 
La prueba se realiza en el laboratorio bioquímico y evalúa la capacidad del organismo de regular los 
niveles sanguíneos de glucosa ante una sobrecarga oral de este azúcar. 
 23 
El paciente debe presentar un ayuno de 8 horas y el estudio se realiza en la mañana. Se toma una muestra 
de sangre para la determinación de glucemia basal antes de la administración de glucosa. 
La muestra de sangre se coloca en un tubo seco sin anticoagulante, se centrifuga y se toma el suero para 
medir los niveles de glucosa (valor de referencia de glucemia en ayunas: 70-110 mg/dL). 
Þ Generalmente la PTOG se realiza a pacientes con glucemia en ayunas elevada. Sin embargo, si la 
glucemia basal es mayor o igual a 126 mg/dL no se continúa con la prueba porque se trata de un 
paciente diabético en el cual es riesgoso realizar una sobrecarga de glucosa. 
Se realiza la mañana para que estemos en el pico de cortisol que mantiene los niveles de glucosa basale, y 
no se obtenga un falto negativo. 
En cambio … 
Þ Si la glucemia basal es menor a 126 mg/dL se le solicita al paciente que beba una solución que 
contiene una cantidad estándar de glucosa (75 gramos de glucosa en 375 mL de agua). La debe 
beber rápido, en menos de 5 minutos. 
Þ El paciente debe permanecer en reposo por 2 h, durante las cuales no puede deambular, fumar ni 
ingerir alimentos. 
o No puede ingerir alimentos porque modificaría los niveles de glucosa exógenos que le están 
administrando. 
o Debe permanecer en reposo para que esa glucosa ingerida no sea utilizada por el organismo 
como fuente de energía de manera que pueda ser almacenada 
o No puede fumar ya que de hacerlo, el humo del cigarrillo contrae los vasos sanguíneos 
evitando la función de la insulina para regular las cc de glucosa plasmática à se aumenta la 
resistencia a la insulina. 
Þ Se toma una segunda muestra de sangre para medir la glucemia a las 2 horas post-sobrecarga. En 
condiciones fisiológicas al finalizar la prueba los niveles de glucemia resultan similares a los basales 
(valor de referencia de glucemia a las 2 horas: <140 mg/dL). 
 
 24 
Finalizada la prueba … 
Eventualmente el médico puede indicar la realización de 
mediciones cada 30 minutos o cada una hora. En estos 
casos se puede realizar un gráfico de glucemia en función 
del tiempo que nos brinda mayor información sobre el 
manejo de sus niveles ante la sobrecarga. 
1. El primer punto corresponde a la glucemia a 
tiempo cero, es decir, la glucemia basal antes de 
la sobrecarga. 
2. Luego el grafico estará definido por el movimiento dinámico de la glucosa a través de los tejidos à 
absorción intestinal à circulación sanguínea = aumento cc glucemia. Alcanza valores por debajo 
de los 200 mg/dL 
3. Se produce la captación de glucosa por parte de los tejidos, influenciada en mayor medida por la 
liberación de insulina por parte del páncreas (influenciado por la glucemia) = las cc de glucemia se 
mantienen estables porque comienza a ser captada por los tejidos. 
4. Se alcanza un momento en el que no hay más glucosa disponible en el intestino para ser absorbida 
por lo que los cambios en la glucemia dependerán de forma exclusiva de la captación por los tejidos. 
El resultado es una fase de descenso neto de la glucemia. 
5. Luego de las 2 horas, post-sobrecarga, la glucemia debería alcanzar los niveles basales ya que la 
glucosa exógena ha sido transportada a los tejidos para ser almacenada como glucógeno. 
1 
2 
3 4 
5 
Figura 1 Figura 2 
Figura 3 Figura 4 
Figura 5 
 25 
La mayoría de los tejidos no dependen de la insulina para la 
internalización de glucosa, pero los tejidos que expresan 
transportadores GLUT4 y que son sensibles a la insulina (músculo 
esquelético y cardíaco, y tejido adiposo) representan una gran parte 
de la masa corporal por lo que el descenso de glucemia se relaciona 
de forma estrecha con la acción de esta hormona. 
Sobrecarga: al beber la solución, la glucosa pasa hacia el intestino 
donde es absorbida à transporte hacia la sangre (ingreso a los tejidos 
a favor de su gradiente de cc) 
La célula beta detecta al glucemia, ingresa en la célula beta y es 
degradada obteniendo ATP à se une a canales de K sensibles al 
ATP que se van a cerrar con lo cula la célula de sepolariza, ingresa calcio y desencadena la exocitosis 
de la vesícula con la insulina. 
 
3. Caso clínico 
Analice los siguientes datos de laboratorio 
 
Glucemia Valores de referencia Basal en 
ayunas: 115 mg/dl 70 -110 mg/dl Post-sobrecarga de glucosa: 
30 min: 242 mg/dl 
60 min: 320 mg/dl 120 min: 
260 mg/dl < 140 mg/dl 
 
Hemoglobina glicosilada (HbA1c): 8% 4-6% 
 
Examen de orina Glucosa: + 
Cuerpos cetónicos: + 
 
a) ¿Cuál podría ser la causa de los valores obtenidos en el laboratorio 
 
El/la paciente presenta una deficiencia en respuesta a insulina para la regulación de las cc de glucosa 
plasmática. En consecuencia, la glucemia basal en ayunas es mayor a los valores de referencia. 
 
Como el/la paciente presentó una glucemia basal <126 mg/dL se le realizó el examen con la sobrecarga 
de glucosa, la cual, luego de 2 horas las cc de glucosa dieron muy por arriba del valor de referencia → 
como la glucemia es mayor a 200 mg/dl estamos frente a un paciente diabético. En vez de insulina 
resistencia. 
 
b) ¿Qué es la hemoglobina glucosilada? ¿Cuál es la importancia de su medición? 
 
El resultado de una prueba de hemoglobina glicosilada indica el nivel promedio de glucosa en la sangre 
de los últimos dos o tres meses. En especial, la prueba de hemoglobina glicosilada mide el porcentaje 
de proteínas hemoglobina en la sangre que están cubiertas por azúcar (glicosilada). En un paciente 
 26 
diabético, este valor estaráaumentado. Las proteínas hemoglobina en los glóbulos rojos transportan el 
oxígeno. 
Cuanto más elevado sea el nivel de hemoglobina glicosilada, menor será el control de la glucosa en la 
sangre y habrá un mayor riesgo de complicaciones de la diabetes. 
 
La glucosilacion es espontanea, se da porque si. Todas las proteínas tienden a glicosilarse (química 
organica). 
 
c) ¿Qué indica la presencia de glucosa y cuerpos cetónicos en orina? 
La presencia en orina de la glucosa y de los cuerpos cetónicos muestran que hay una mala absorción 
de glucosa por parte de los tejidos por falta de insulina. Los cuerpos cetónicos son productos de 
desecho de los ácidos grasos y son sintetizados en gran medida durante el ayuno prolongado, donde hay 
una falta de glucosa y no se puede satisfacer al sistema nervioso y a los eritrocitos. Obligando de esta 
manera al resto de los tejidos a producir beta-oxidación de ácidos grasos para obtener ATP. Hay un 
exceso de ambos componentes en sangre debido a que no pueden ser almacenados en tejidos, por lo que 
la paciente presenta cetonuria y glucosuria. 
Va a estar acentuada la gluconeogénesis. Hay mucha cantidad de Acetil CoA proveniente de la beta 
oxidación de ácidos grasos à Acdtil CoA ingresa al ciclo de Krebs, el oxalacetato estimula el ciclo de 
Krebs, no dispongo de oxalacetato para la gluconeogénesis entonces el excesode Acetil CoA que se 
forma tiende a utilizarse para la formación de cuerpos cetónicos. De esta manera, reservo el oxalacetato 
para la gluconeogénesis, el hepatocito libera los cuerpos cetónicos para corazón, musculo esquelético, 
riñón y cerebero à son hidrolizados para la formación de Acetil CoA y es empleado en las neuronas 
para obtener energía. 
Los cuerpos cetónicos aparecen en la orina, existe una situación similar a la del ayuno prolongado 
intalando cetonuria. 
Glucosuria: se debe a la imposibilidad de las células 
de introducir la glucosa para metabolizarla en 
energía, entonces aumenta la glucemia y es 
necesario excretarla. La glucosa es recaptada en el 
túbulo proximal con un co-transporte con Na, pero 
es saturable, es decir, si la glucemia es demasiado 
alta se filtra el plasma junto con la glucosa y hay una 
fracción de la misma que se pierde a través de la orina. En condiciones como la diabetes, aparece 
glucosuria à el organismo busca reservar la glucosa, pero como no puede ser captada por los tejidos 
hay mucho exceso de la misma (debido a la saturación del sistema de receptación en el riñon). 
 
d) ¿Qué otra determinación complementaria de laboratorio podría realizarse? 
Medición del Peptido C: como es sintetizado en relación 1:1 con la insulina y al no tener función 
biológica, permanece en circulación y me sirve como indicador de la cantidad de insulina secretada. Me 
ayudaría a determinar las cantidades de insulina endógena y exógena, es decir, seguir un tratamiento de 
un paciente ya diagnosticado. (no serviría para este caso). 
 
 27 
Fructosamina: funciona para llevar un monitoreo de patologías, es un producto de la glicosilacion de la 
albumina y a diferencia de la medición de Hb da una idea de los niveles de glucosa en un periodo más 
corto à 2 a 3 semanas antes de la medición. No es tan útil como la Hb glicosilada de todas maneras. 
 
4. Sobrecarga oral de glucosa en animales de experimentación 
En un laboratorio de investigación se realizó una sobrecarga oral de glucosa en animales de 
experimentación, obteniendo diferentes curvas de glucemia en función del tiempo. Relacione cada uno de 
los casos planteados con la curva que corresponda: 
 
i) Luego de un ayuno de 24 hs, Grafico C Captación enlantecida, el organismo está en proceso de 
beta-oxidación. 
Se tarda en registrar el aumento de glucosa en sangre, ya que predominan hormonas 
antiinsulínicas, como la adrenalina, el glucagón y los glucocorticoides. 
 
ii) Luego de la administración de insulina Grafico B. Efecto hipoglucemiante. Captación 
estimulada, debido a la movilización de transportadores GLUT4. 
La curva con meseta indica que tanto la captación como la absorción están aumentadas, por lo 
que hay menos glucemia y más glucosa en tejidos. 
 
iii) Luego de la administración de adrenalina Grafico F, presenta un efecto hiperglucemiantes por 
la estimulación de gluconeogénesis. Inhiben la liberación de insulina uniéndose a receptores 
Galfai 
Se estimula la liberación de glucagón e inhibe la liberación de insulina, en este caso como 
administro una cc suprafisiológica. A su vez, la adrenalina estimula el crecimiento de la 
glucemia a niveles basales, estimulando la absorción intestinal y la captación de los tejidos, 
estará por encima de la captación normal. 
 
iv) Hipertiroidismo Grafico D, las hormas tiroideas están en mayor cc lo que termina por aumentar 
la obsorcion intestinal de glucosa, mediante la mayor actividad de un co-transportador SGLT1 
o SGLT2 y la bomba K/Na permite el ingreso de sodio con lo cual el cotransporte se ve 
aumentado. 
Aumenta el requerimiento energético del metabolismo basal, por lo que aumenta la captación 
de los tejidos y por eso la curva desciende por debajo de lo normal. 
 
v) Hipotiroidismo Grafico E, disminuye el metabolismo energético basal, con lo cual la capitación 
de glucosa por los tejidos estará disminuida, ay menos absorción intestinal con lo cual la curva 
punteada es menor y la captación por los tejidos también se ve disminuida por lo cual ambas 
curvas están a una altura similar. 
Además se reduce la absorción de glucosa en el intestino (primera parte de la curva) 
 
vi) Luego del tratamiento prolongado con glucocorticoides Grafico A, los glucocorticoides 
aumentan los niveles de glucosa lentamente, entonces inicialmente la glucemia debería estar 
aumentada en menor medida y a medida que pasa el tiempo se observa los efectos 
hiperglucemiantes. Se estimula la absorcionde glucosa desde el intestino mientras que inhibe la 
captación de glucosa por los tejidos facultativo de manera que la glucosa quede para tejidos 
obligatorios. 
 28 
Un tratamiento prolongado produce efectos resistentes a la insulina. 
 
 
 
5. Regulación del balance energético 
 
La sensación de hambre estimula la ingesta de alimentos. Nuestra ingesta está limitada por el mecanismo 
de saciedad que inhibe la captación de nutrientes y energía durante un período de tiempo variable, hasta 
varias horas. Para una correcta regulación de estos ciclos hambre/saciedad que ocurren varias veces al día 
se precisa un interjuego integrado de estructuras clave (tracto gastrointestinal, tejido adiposo, núcleos del 
hipotálamo y tronco cerebral). 
 
Las señales para concluir una comida se originan en el aparato digestivo. Estos mecanismos a corto plazo 
permiten responder de inmediato a los cambios fásicos de la conducta alimentaria. Sin embargo, se requiere 
un segundo sistema regulador a largo plazo que refleja el estado nutricional y energético global del 
 
 
 
 
 
 
 29 
organismo. En condiciones ideales, con un peso corporal normal, estas señales deben originarse en el tejido 
adiposo y permitir una modulación tónica por retroalimentación del sistema regulador fásico. 
 
Por último, las señales provenientes de mecanismos fásicos y tónicos deben ser integradas en el sistema 
nervioso central junto con informaciones sensitivas y cognitivas muy importantes. Para el ser humano los 
estímulos externos (sociales, culturales) influyen poderosamente sobre la ingesta de alimentos y anulan 
fácilmente las señales de saciedad internas. La reducción intencional de la ingesta de alimentos a través de 
mecanismos cognitivos requiere un proceso de aprendizaje intensivo. 
Control del apetito. ALH, área lateral del hipotálamo; ARC, núcleo arcuato; CART, transcritoregulado por cocaína y anfetamina; 
NDM, núcleo dorsomedial del hipotálamo; NPV, núcleo paraventricular;NTS, núcleo del tracto solitario; NVM, núcleo ventromedial del hipotálamo. Tomado de 
Boron & Boulpaep, 3° edición. 
 
Analizando el esquema anterioren donde se representan los principales órganos, hormonas y factores 
hipotalámicos que regulan el apetito: 
 
 30 
a) Identifique qué hormonas periféricas están involucradas en el control del apetito. 
Realice un cuadro que describa: 
• Si son orexigénicas o anorexigénicas. 
• Qué organo sintetiza y libera cada una. 
• Cuál/es de éstas intervienen en mecanismos de control a corto plazo y cuál/les a largo plazo. 
 
Mecanismos de corto plazo: se regula ingesta de la comida que se esta consumiento, busa evitar una sobre 
ingesta 
Mecanismos de control a largo plazo: contribuye a la mantención de los depostios de energía en el 
organismo 
o Leptina (anorexigenica), se sintetiza en el tejido adiposo y a mayor tejido adiposo mas leptina se 
sintetiza, por un lado disminuye el apetito y aumenta el gasto energético (agonista del SNS), el 
mecanismao de control es a largo plazo. 
o Grelina (orexigenica), se sintetiza en el estomago, va a inducir la alimentación y disminuye el gasto 
energético. Presenta un mecanismo de control a largo plazo. 
o Insulina (anorexigenica), se sintetiza en las células beta del páncreas, presenta un mecanismo de 
control de mediano plazo, regulación por glucosa; tiene regulación a corto plazo también por la 
regulación de las CCK. La teoría glucostatica. 
o CCK (anorexigenica), se sintetiza en el intestino delga. Presenta un mecanismo de control a corto 
plazo 
 
b) Considerando que el hipotálamo constituye el centro integrador donde convergen señales periféricas 
para el control de la ingesta, el gasto calórico y la sensación de saciedad: 
i) ¿Qué tipo de neuronas encargadas del control del apetito encontrará a nivel hipotalámico? 
¿Cuáles son sus neurotransmisores? 
ii) ¿Cómo se verán influenciadas las distintas neuronas hipotalámicas por parte de las hormonas 
periféricas enunciadas en el ítem a)? 
Núcleo arcuato hay 2 tipos de neuronas: 
Anorexigenicas que secretan pro 
opiomelanocortina y un transcripto regulado por 
la cocaína y anfetamina, llamado KART: secretan 
HORMONA MELANOCITO ESTIMULANTE, 
cuando interacciona con los receptores en las 
neuronas orexigenicas, inhiben la liberación de 
hormonas y cuando hacen sinapsis de las neuronas 
del núcleo paraventriculas, las estimula. Por lo 
tanto, disminuyen el consumo de alimentos por lo 
que promueven la saciedad y aumentan el gasto 
energético activando vías simpáticas descendentes 
• Orexigénicas, ya que liberan el neuropeptido Y-AGRP: aumentan la ingesta alimentaria ya 
que el neuropeptido Y y la proteína agouti interaccionan con las neuronas del núcleo 
paraventricular estimulando la ingesta alimentaria y, por otro lado, inhiben a las neuronas 
productoras d epropiomelanocortia y KART, de manera que inhiben la vía de la saciedad. 
Núcleo paraventricular 
Rose Study
inhibe
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c) ¿Cuáles son las acciones clave que se ponen en marcha luego de la activación de las distintas 
neuronas hipotalámicas para regular el balance energético y la conducta alimentaria? 
Tenga en cuenta en su respuesta la intervención del Sistema Nervioso Autónomo como vía eferente clave 
del sistema. 
• Con las neuronas POMC/CART se inhibe al núcleo paraventricular, que ejerce efecto en el núcleo 
del tracto solitario, que mediante la vía vago-vagal estimula el sistema nervioso simpático que 
promueve la disipación de energía, la lipólisis y la pérdida de peso. 
 
• Con las neuronas NPY-AGRP, se inhibe al NTS por lo que se ve inhibido el sistema nervioso 
simpático pero estimulado el sistema nervioso parasimpático favoreciendo la ingesta de alimentos, 
disminuye el gasto energético pero incrementa el metabolismo del mismo. 
 
d) ¿Cómo intervienen los mecanismos cognitivos, sensitivos y psicoemocionales en el control de la 
conducta alimentaria? 
Considere situaciones como las que se describen a continuación: 
- Está haciendo una dieta para adelgazar mediante una restricción estricta y prolongada de 
hidratos de carbono y grasas. 
Factores psicoemocionales tenderían a tomar esta decisión, que requirorá de un aprendizaje 
intensivo a través de los mecanismos cognitivos. Existen mecanismos superiores en SNC que 
sobrepasan los mecnaismos reguladores, uno puede decirdir que come y que no a pesar de las 
sensaciones de hambre. 
En una diet la persona se fuerza a si misma a dejar de comer determinados alimentos. 
- Luego de un rico almuerzo de domingo en familia (asado y postre). 
El llenado y estriamiendo de las pared del estomago y duodeno, y la presencia de grasas 
estimulan la liberación de CCK y PYY inhibiendo los centros del hambre. Se produce el estado 
de saciedad, 
- Luego del almuerzo abundante se encuentra saciado. Sin embargo, le ofrecen café con masas. 
Frente a tomar una decisión de ingerir alimentos que generan placer, se estimulan circuitos 
dopaminérgicos del sistema límbico, el cual se asocia a sensaciones positivas, y permite que 
se pueda seguir ingiriendo alimentos a pesar de la saciedad. 
 
6. Metabolismo energético durante el ejercicio físico 
 
a) Explique la utilidad de la recirculación del lactato generado en la glucólisis anaeróbica en el músculo 
en ejercicio a partir del siguiente esquema 
 
Rose Study
esto esta mal tipeado, la vía vagovagal es de tipo parasimpática y no influye en este proceso
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Cuando las cantidades de ácido pirúvico y/o los H+ no combinados con NAD+ que resultan de las 
reacciones glucolíticas son muy elevados, estos impiden que se siga formando ATP porque la 
velocidad de las reacciones disminuye, acercándose a cero. Entonces lo que sucede es que el ácido 
pirúvico y los H reaccionan entre sí y por acción de la enzima lactato deshidrogenasa forman el ácido 
láctico. 
Durante el ejercicio intenso el musculo realiza glucolisis anaeróbica oxidando glucosa y generando lactato, 
el lactato pasa hacia la sangre y desde allí hacia el hígado para sintetizar glucosa. Esa glucosa puede 
almacenarse como glucógeno, pero principalmente es liberado mediante la glucosa 6 fosfatasa hacia la 
sangre y desde allí hacia los tejidos obligatorios. 
Es importante remover el lactato del musculo porque es un inductor de fatiga, la acumulación de lactato y 
H+ da indicio de que se esta utilizando mucha glucosa à podría llevar a la hiperpolariacion de la célula.el 
lactato removido del musculo se transporta al hígado, se oxida al piruvato y por gluconeogénesis da glucosa 
que es liberada a la sangre llegando a tejidos como el musculo (esto es en ejercicios muy intensos cuadno 
no se puede cubrir la demanda de energía) 
La ventaja de este metabolismo anaeróbico es que proporciona energía rápidamente para poder cubrir la 
gran demanda de un ejercicio/trabajo intenso, antes de que puedan aumentar los niveles de O2, glucosa 
o ácidos grasos a través de la sangre. La contra de este metabolismo es que el ATP generado es agotado 
muy rápidamente debido a que esta vía tiene muy bajo rendimiento comparada con la glucólisis aeróbica. 
 
b) Luego de un ejercicio intenso, ¿cómo se recuperan los depósitos de glucógeno hepático y muscular? 
¿Qué hormona/s está/n involucradas? ¿Qué tipo de dieta es la más eficiente? Analice el gráfico del efecto 
de la dieta sobre la velocidad de reposición de glucógeno muscular después de un ejercicio prolongado 
(tomado de Guyton & Hall, 2011). 
 
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La recuperación del vaciamiento de glucógeno, para que se recuperen tarda varios días. En el hígado se da 
por el lactato a través de la gluconeogénesis para generar glucosa y que sea almacenada en glucógeno. 
Luego de comer, se va a liberar insulina la cual estimula la captación de glucosa por los tejidos de manera 
que estimula la glucogenogenesis en el tejido adiposo, musculo esquelético e hígado. 
La hormona que va a estar involucrada en la síntesis de glucógeno va a ser la insulina. La insulina es una 
hormona sintetizada y secretada por las células B del páncreas que tiene como función estimular la 
captación de glucosa por parte de los tejidos facultativos, almacenando ala glucosa en forma de glucógeno 
tanto en el hígado como en el tejido muscular estriado (en reposo). El antagonista de la insulina es el 
glucagón, sintetizado por las células A del páncreas. La función del glucagón es aumentar la cc. de glucosa 
plasmática 
El tiempo en que tarde la recuperación de los depósitos de glucógeno dependerá de la dieta de la persona, 
si es rica en carbohidratos tardara menos tiempo ya que pueden digerirse y absorber mas rápidamente que 
grasas y proteínas, que se digieren en un periodo mas largo à la administración rica en HdeC, la insulina 
almacena la glucosa como glucógeno sin necesidad de gluconeogénesis mientras que la dieta en grasas y 
proteínas presenta sustratos no glucosidicos por lo tanto de be sufrir gluconeogénesis de manera de reponer 
las reservas de energía. (añadir esquema del boron) 
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La causa de esto es que la absorción y digestión de los hidratos de carbono es mucho más rápida que la de 
las grasas y proteínas. Los monosacáridos pueden ser absorbidos directamente en el intestino delgado. 
 
En el ejercicio la glucosa es captada por lo eritrocitos y cerebero además del musculo que utiliza la glucosa 
para sintetizar piruvato à ciclo de Cori (flechas naranjas). 
Si no administro HdeC la persona comienza a utilizar sustratos no glicidicos para la gluconeogénesis, para 
la obtención de glcuosa à termino obteniendo alanina y glutamina, esta ultima es transformada en alanina 
en el intestino y va a ser captada por el hígado, el hígado transforma la alanina enpiruvato ye sta a glucosa 
por gluconeogénesis. Es decir, se va a poder proveer de glucosa a los usuarios obligatorios, por otra parte 
en los adipocitos la degradación de triglicéridos produce ácidos grasos libres + glicerol, este es transportado 
por la sangre hacia el hígado y transformado en glicero 6P. 
Los ácidos grasos se liberan a la sangre y son captados por el hígado y son oxidados a ATP, NO 
OBTENGO GLUCOSA, tiene la particularidad de que dan directamente Acetil CoA por beta oxidación. 
No hay una enzima que me permita obtener piruvato desde Acetil CoA para dar el proceso de 
gluconeogénesis, pasa directamente al ciclo de Krebs.