Metabolismo intermedio

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Metabolismo 
Intermedio
Prof. Dra. Analia Tomat
Cátedra de Fisiología. Facultad de Farmacia y Bioquímica.
Universidad de Buenos Aires.
2021
1. Definir los términos metabolismo, catabolismo, anabolismo
2. Diferenciar las fuentes de energía. Describir las vías de 
producción y gasto de energía
3. Conocer las principales rutas metabólicas de hidratos de 
carbono y grasas 
Silverthorn
Fisiología humana. Un enfoque integrado
El metabolismo es la suma de todas las transformaciones 
químicas y de energía que se producen en una célula u 
organismo. Tiene lugar en una serie de reacciones catalizadas 
enzimáticamente, que constituyen las rutas metabólicas
Las ciudades en el mapa equivalen a los intermediarios en el metabolismo. En el
metabolismo puede haber más de una ruta para ir de un intermediario a otro, al
igual que en un mapa puede haber muchas rutas para ir de una ciudad a otra.
Vías o rutas metabólicas
• Reacciones oxidativas que generan energía y calor durante la conversión de grandes
biomoléculas en productos más sencillos.
• Genera desechos que se excretan al entorno.
• Los productos finales e intermedios son materias prima del anabolismo.
• Reacciones que utilizan energía y moléculas simples para la síntesis de grandes
biomoléculas.
• Los productos finales e intermedios son materias prima del catabolismo.
• Necesario para el reemplazo de macromoléculas, desarrollo y crecimiento de 
tejidos.
http://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj0xZDqh4bUAhUCDpAKHcppBqMQjRwIBw&url=http://docplayer.es/15741338-Principios-del-metabolismo-microbiano.html&psig=AFQjCNH-dVQ9HKluq635TRtxBYY8_FmRmA&ust=1495630410120438
Estado postprandial o absortivo: período de tiempo que sigue a una comida, 
cuando se están absorbiendo, usando y almacenando los productos de la 
digestión. La energía de las moléculas biológicas de los nutrientes se almacenan 
en enlaces químicos de otras moléculas.
Estado de ayuno o postabsortivo: período en el cual los nutrientes disponibles 
en la sangre disminuyen y el organismo recurre a las reservas almacenadas. La 
energía liberada de la ruptura de los enlaces químicos de las moléculas grandes 
se utiliza para realizar trabajo y mantener el metabolismo basal.
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es la moneda energética 
del organismo, es el 
vínculo esencial entre la 
utilización y producción 
de energía
ATP
7-12 Kcal/mol de ATP
ATP ATP
Fisiología Médica (Boron, W.F.). 
3ª edición. Editorial Elsevier
España, 2017
ATPGeneración de
1. Reacciones catabólicas: oxidación de 
proteínas, lípidos, hidratos de carbono 
(Fosforilación oxidativa)
2. Síntesis a partir de otros nucléotidos
como el GTP
3. Fosforilación a nivel de sustrato: 
transferencia de grupos fosfato de 
compuestos intermedios fosforilados al 
ADP.
4.
Fisiología Humana. Un enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. Panamericana 2013
1. Definir los términos metabolismo, catabolismo, anabolismo
2. Diferenciar las fuentes de energía. Describir las vías de 
producción y gasto de energía
3. Conocer las principales rutas metabólicas de hidratos de 
carbono y grasas 
CATABÓLICAS
Alimentación
PROTEÍNAS POLISACÁRIDOS GRASAS
Aminoácidos Glucosa Ácidos grasos
Glicerol
ATP
NADH
Piruvato
NADH
QH2
NH
3
Fosforilación oxidativa
ATP
Urea H
2
O CO
2
O
2
AcetilCoA
1-GLUCÓGENOLISIS
2-GLUCÓLISIS 
3-CICLO DE KREBS
4- FOSFORILACIÓN 
OXIDATIVA
5-LIPÓLISIS
6-β-OXIDACIÓN
7-PROTEÓLISIS
8- DESAMINACIÓN Y 
OXIDACIÓN DE 
AMINOÁCIDOS
2
3
4
51
6
8
7
Las principales 
rutas del 
metabolismo 
intermedio 
CATABÓLICAS
Alimentación
PROTEÍNAS POLISACÁRIDOS GRASAS
Aminoácidos Glucosa Ácidos grasos
Glicerol
ATP
NADH
Piruvato
NADH
QH2
NH
3
Fosforilación oxidativa
ATP
Urea H
2
O CO
2
O
2
AcetilCoA
1-GLUCÓGENOLISIS
2-GLUCÓLISIS 
3-CICLO DE KREBS
4- FOSFORILACIÓN 
OXIDATIVA
5-LIPÓLISIS
6-β-OXIDACIÓN
7-PROTEÓLISIS
8- DESAMINACIÓN Y 
OXIDACIÓN DE 
AMINOÁCIDOS
2
3
4
51
6
8
7
ANABÓLICAS
9-GLUCONEOGÉNESIS
10-GLUCÓGENOGENESIS
11-LIPOGÉNESIS
12-ESTERIFICACIÓN DE AG
13- SÍNTESIS DE 
AMINOÁCIDOS
14- SÍNTESIS DE 
PROTEÍNAS
9
10
11
1214
13
Las principales 
rutas del 
metabolismo 
intermedio 
Glucosa plasmática 
(Glucemia en ayunas 
60-110 mg/dl)
¿Cómo se logra 
mantener la 
glucemia dentro 
de un rango 
fisiológico?
Aporte exógeno de alimentos
Polisacáridos (almidón, 
glucógeno)
Disacáridos (sacarosa, lactosa)
Monosacáridos (fructosa, 
galactosa)
Aporte endógeno
GLUCÓGENO
Glucógenolisis (HÍGADO)
GLUCOSA-6P aa, lactato, glicerol, piruvato
Gluconeogénesis
Glucosa 6 fosfatasa (HÍGADO, RIÑÓN)
Glucosa plasmática 
(Glucemia en ayunas 
60-110 mg/dl)
Aporte exógeno de alimentos
Polisacáridos (almidón, 
glucógeno)
Disacáridos (sacarosa, lactosa)
Monosacáridos (fructosa, 
galactosa)
Aporte endógeno
GLUCÓGENO
Glucógenolisis (HÍGADO)
GLUCOSA-6P aa, lactato, glicerol, piruvato
Gluconeogénesis
Glucosa 6 fosfatasa (HÍGADO, RIÑÓN)
Orina
Pérdidas insignificantes, 
excepto cuando la glucemia > 
160 mg/dl
Glucosa plasmática 
(Glucemia en ayunas 
60-110 mg/dl)
Usuarios obligatorios
•Sistema nervioso 
(125-150g/d)
•Eritrocitos
•Mucosa intestinal
•Médula renal
GLUCOSA ATP
Glucólisis Usuarios facultativos: 
Músculo, tejido adiposo, etc.
PENTOSAS, GLUCOPROTEÍNAS/LÍPIDOS
Glucógenolisis Glucólisis
GLUCÓGENO GLU-6P ATP 
Glucógenogenesis
ÁCIDOS GRASOS
Hígado GLUCOSA 
Glucólisis
GLUCOGENO GLU-6P ATP 
Glucógenogenesis
ÁCIDOS 
GRASOS
Transportadores de glucosa
SGLT
GLUT
¿Cómo ingresa 
la glucosa a la 
célula? 
Transportadores de glucosa
https://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwic-LnNkIfiAhUQIbkGHS4mCIMQjRx6BAgBEAU&url=https://www.medscape.com/viewarticle/812072_8&psig=AOvVaw0n5QzHhDt6I2cfy2UcZcH_&ust=1557239819467650
2
3
4Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
Glucoquinasa (HÍGADO)
Hexoquinasa (MÚSCULO)
Glucosa 6 fosfatasa 
(HÍGADO, RIÑÓN)
Piruvatoquinasa
Fosfofructoquinasa
(ATP, citrato)
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
ATP, 
Acetil-CoA
Alanina
-
ATP, citrato -
Glu-6P
-
AMP, 
Fructosa 2-6BP
+
Glucoquinasa (HÍGADO)
Hexoquinasa (MÚSCULO)
Glucosa 6 fosfatasa 
(HÍGADO, RIÑÓN)
Piruvatoquinasa
Fosfofructoquinasa
(ATP, citrato)
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
ATP, 
Acetil-CoA
Alanina
-
ATP, citrato -
Glu-6P
-
AMP, 
Fructosa 2-6BP
+
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
Glucólisis anaeróbica
Lactato 
deshidrogenasa En qué 
situaciones es 
importante 
esta vía para 
obtener 
energía?
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
Fisiología Humana. Un 
enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. 
Panamericana 2013
1
10
GLUCÓGENOLISIS VS GLUCÓGENOGENESIS
Glucoquinasa
(HÍGADO)
Hexoquinasa
(MÚSCULO)
Glucosa 
6 fosfatasa 
Fisiología Humana. 
Un enfoque integrado. DU 
Silverthorn, 6° Ed. Panamericana 
2013
El glucógeno se 
almacena como 
gránulos en el citosol
de las células.
GLUCÓGENOGENESIS
GLUCÓGENOLISISGLUCÓGENO: Polisacárido ramificado 
Uniones α1-4 de glucosa
Uniones α1-6 en las ramificaciones
La actividad de la 
glucógeno sintasa
aumenta: 
• Glu y Glu-6P 
•desfosforilada
La actividad de la 
glucógeno fosforilasa 
aumenta cuando es 
fosforilada. 
Fisiología Médica (Boron, W.F.). 
3ª edición.Editorial Elsevier
España, 2017
Períodos interdigestivos
Ayuno
Ejercicio 
Lipólisis
Períodos interdigestivo
Ayuno, 
Ejercicio
Glucólisis anaeróbica
Ejercicio intenso
Adaptación aguda a la hipoxia
USUARIOS 
OBLIGATORIOS
9 GLUCONEOGÉNESIS
HÍGADO, RIÑÓN
Glucosa 6 fosfatasa 
citrato
-
+
Retículo endoplásmico
- AMP, 
Fructosa 2-6BP
+
Acetil-CoA
ADP
Mitocondria
Ciclo de Cori
Ciclo de la Alanina
Se desplaza al hígado la carga metabólica 
del músculo activo el hígado recicla 
el lactato formado en el músculo para 
generar glucosa por gluconeogénesis
por ej.: Ejercicio intenso
El transporte de grupos amino desde los
músculos hasta el hígado se realiza
fundamentalmente en forma de alanina El
piruvato capta un grupo amino por
transaminación alanina hígado donde
lo libera para que se transforme en urea
por ej.: Inanición
https://www.google.com.ar/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwin_Y-Ql7nNAhWBfZAKHVAPDW4QjRwIBw&url=https://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_de_Cahill&psig=AFQjCNGcJPhf3izu3h3IpQ0M_jFnGo_mqg&ust=1466600593504467
Metabolismo de Lípidos
Lípidos de la dieta
Triglicéridos
Colesterol esterificado
Fosfolípidos
Vit liposolubles
http://1.bp.blogspot.com/-S7errrcoFds/VEmivhbjjxI/AAAAAAAAAF8/9Loufm0Ssfw/s1600/Imagen1.png
Lipoproteínas
Quilomicrones
VLDL: Lipoproteína de muy baja densidad
LDL: Lipoproteína de baja densidad
IDL: Lipoproteína de densidad intermedia
HDL: Lipoproteína de alta densidad
Se diferencian según:
•La movilidad electroforética
•El tamaño
•La densidad
•Composición: tipo proteínas y lípidos
•Origen
•Función 
Composición lipídica de las lipoproteínas
Composición proteica de las lipoproteínas
Mantenimiento de la estructura 
de las lipoproteínas
Cofactor de enzimas involucradas 
en el metabolismo de las 
lipoproteínas
Ligandos de receptores 
lipoproteínas
Son intercambiadores de lípidos 
entre las lipoproteínas
QM
QM
Por la acción de la LPL , se pierde aproximadamente el 90% de los TG de
los QM, que se transforman en quilomicrones remanentes (QR). Los QR
quedan enriquecidos en colesterol y ésteres de colesterol.
Los QR son captados por el hígado por un proceso de endocitosis
mediado por el receptor de LDL (Apo100/E), que reconoce ApoE.
En el hígado, la LIPASA HEPÁTICA (LH), hidroliza los TAG, DAG, MAG y
fosfolípidos.
Requiere para su actividad de fosfolípidos y ApoC-II
INSULINA: + LPL síntesis y actividad
CATECOLAMINAS: 
+ LPL en músculo esquelético y cardíaco 
- LPL en tejido adiposo 
LIPOPROTEÍNA LIPASA (LPL)
Capilares de:
Músculo esquelético y 
cardíaco, tejido adiposo, 
glándula mamaria
LIPOGÉNICA
LIPOLÍTICA
VLDL
IDL
LDL
• El hígado empaqueta los lípidos de 
síntesis endógena en forma de VLDL, que 
contiene la ApoB100.
• La VLDL transporta los TG del hígado a 
los tejidos extrahepáticos (músculo, 
tejido adiposo, etc).
• La LPL de los capilares extrahepáticos
hidroliza los TG, y convierte a la VLDL en 
IDL, y a ésta en LDL.
• La LDL puede ser captada por el hígado 
(70%) y tejidos extrahepáticos (30%, 
corteza suprarrenal, gónadas) que 
presentan el receptor de LDL 
(ApoB100/E). 
• El colesterol que ingresa a las células 
puede ser utilizado para las membranas, 
síntesis de hormonas esteroideas, etc.
HDL
• La HDL es sintetizada en el intestino e hígado.
• La HDL naciente consiste en partículas discoidales que contienen fosfolípidos, colesterol no
esterificado y ApoAI, ApoAII, ApoCI , ApoCII y ApoE.
• Funciones:
Transportan ApoCII y ApoE para los QM y VLDL
Transporte reverso de colesterol: transporte de colesterol desde los tejidos al hígado para su
excreción en la bilis
Glucocorticoides: +expresión
611 LIPOGÉNESIS LIPOLISIS
β-OXIDACIÓN
Producción de cuerpos cetónicos
Síntesis de ácidos grasos a partir de glucosa
Estas adipocitoquinas pueden regular el metabolismo y la función de diversos órganos al 
actuar de forma autocrina, paracrina o endocrina.
El tejido adiposo es un órgano capaz de sintetizar y liberar de 
sustancias, denominadas adipocitoquinas en respuesta a estímulos 
extracelulares, cambios metabólicos y factores locales.
REGULACION DEL:
• METABOLISMO INTERMEDIO (aumentan o disminuyen la síntesis y/o sensibilidad de los 
tejidos a la insulina)
• METABOLISMO ENERGÉTICO (regulación del apetito y la saciedad)
• PROPIEDADES PRO- O ANTIINFLAMATORIA 
• REGULACION DE LA FUNCION ENDOTELIAL
Luo L, Liu M. Adipose tissue in control of metabolism. J Endocrinol. 2016 Dec;231(3):R77-R99.