resumo de bioquimica- Regulacion del metabolismo

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Regulacion del metabolismo 
Objetivos de la regulacion: 
� Producir los metabolismos necesarios y en la 
cantidad adecuada cuando son requeridos. (máx. 
economía). 
� Aprovechar la energía disponible en forma eficiente. 
� Mantener un control de las fuentes energé�cas. 
� Mantener un nivel adecuado de ATP 
Regulacion del metabolismo: 
� LA FORMA MAS EFICIENTE DE REGULAR LOS 
PROCESOS METABOLICOS ES REGULANDO LA 
ACTIVIDAD ENZIMATICA: 
� COMPARTIMENTALIZACION 
� REGULACION ENZIMATICA 
� Regulacion a nivel sustrato 
� Regulacion alosterica 
� Regulacion covalente 
� Regulacion por retroinhibicion 
� REGULACION HORMONAL 
Compartimentalizacion: 
� La mayoría de las enzimas están localizadas en 
organelos específicos, esta compar�mentalización 
sirve para aislarlas de otras reacciones y tener un 
ambiente favorable para la reacción. 
� Los diferentes compartimientos se especializan en 
funciones diferentes, lo que facilita la coordinación 
entre las diferentes funciones celulares y la regulación 
e interacción entre ellas. 
� Los diferentes compartimientos tienen o pueden 
tener diferentes ambientes químicos. Por ej el 
citoplasma es anaerobio y la mitocôndria aerobia. 
 
Regulacion enzimatica: 
� Las reacciones enzimáticas están organizadas en 
rutas bioquímicas o metabólicas. Procesos o conjunto 
de reacciones para llegar a un producto final) Las vías 
metabólicas están interconectadas entre si. 
� En cada ruta el producto de una reacción es el 
sustrato de la siguiente 
� Las rutas deben estar reguladas para: 
� Conservar la energía 
� Mantener un estado celular ordenado 
� Responder a variaciones ambientales 
 
� Las enzimas reguladoras catalizan las reacciones 
más lentas y fijan la velocidad de la ruta. ( velocidad 
limitante, enzima limitante, reacción limitante) 
� La REACCIÓN LIMITANTE de una vía metabólica es 
aquella que ocurre mas lentamente (menor 
velocidad), determinando que su actividad controle la 
rapidez de la misma (suele ubicarse al inicio de la vía 
metabólica). 
� La reacción limitante es catalizada por la ENZIMA 
REGULADORA, de tal manera que si aumenta o 
disminuye su actividad, se acelera o decae la rapidez 
con que opera la vía metabólica que regula. 
Tipos de regulacion: 
� REGULACION A NIVEL SUSTRATO 
� Cambiando la concentración del sustrato se varía la 
velocidad de la reacción 
� A nivel celular se puede cambiar la concentración 
del sustrato: 
� Regulando su entrada al interior de la célula 
� En compartimientos celulares 
� A mayor cantidad de sustrato o enzima, mas grande 
es la elaboración de producto ( reacción se desplaza 
hacia la formación de productos) 
� Aumenta la cantidad de producto (P) y P inhibe la 
reacción ( inhibe a la enzima). 
 
 
Regulación por 
retroalimentacion/ Feed 
back: 
� Inhibición de la enzima reguladora por el producto 
final (RETROINHIBICION) Se impide: 
� Utilización innecesaria del primer sustrato 
� Acumulación del producto final 
� Acumulación de intermediarios 
� Regulación cruzada 
� Un producto de una vía activa o inhibe un enzima de 
los primeros pasos de otra ruta 
 
 
 
 
Regulación alosterica: 
� Control alostérico: ENZIMAS ALOSTÉRICAS 
� Regulador o modulador alostérico: pequeños 
metabolitos o cofactores que se unen a sitios distintos 
del centro activo y modifican la actividad enzimática 
� Modulador propio (sustrato): homoalosterismo. 
Enzimas homotrópicas el sustrato es el mismo 
regulador enzimatico. 
� Modulador (molécula dis�nta a sustrato): 
heteroalosterismo. Enzimas heterotrópicas el si�o 
modulador y el sitio activo distintos. 
 
 
� Enzimas alostéricas: 
� Proteínas con estructura 4aria 
� Más de un centro activo y catalítico 
� Ac�vidad regulada por moduladores alostéricos, 
unión no covalente 
� Ciné�cas sigmoidea 
� Cooperatividad 
�Modulador alosterico positivo o negativo. 
� No todas las enzimas cumplen con esta ciné�ca 
michaeliana. Existen otras cuya velocidad de reacción 
describe una curva sigmoidea que indica que: 
� La unión de una molécula moduladora en un si�o 
ac�vo influye en la unión de otra molécula de sustrato 
en un segundo sitio activo y asi sucesivamente. 
 
Alosterismo: 
Cooperatividad 
 
 
Regulación covalente: 
� Unión covalente de ligandos 
� Ligando aporta grupo funcional que modifica las 
propiedades de la enzima 
� Modificación reversible 
� Me�lación 
� ADP-ribosilación 
� Acetilación. 
� Fosforilacion/desfosforilacion. 
 
 
Unión covalente de ligandos: 
 
Por ruptura proteolíticas: Zimgenos 
 
 
� Además de los mecanismos reguladores que actúan 
dentro de la célula, se encuentran los mensajes 
procedentes de otros tejidos y órganos. 
� Los mensajeros extracelulares son las hormonas, los 
factores de crecimiento, y los neurotransmisores. 
� Una HORMONA es una sustancia que se sinte�za en 
células especializadas y se transporta por la 
circulación hasta células Diana remotas. 
Aquíinteractúa con receptores específicos, lo cual da 
lugar a cambios metabólicos en la propia célula diana. 
� *El proceso de transmisión de estos mensajes y la 
realización de los cambios metabólicos se denomina 
TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL. 
Transducción de señal: 
Tipos de hormonas 
CARACTER
ÍSTICAS 
LIPIDICAS 
PEPTIDICA
S Y 
DERIVADOS 
DE 
AMINOÁCI
DOS 
Ejemplos 
Esteroideas, 
tiroideas, 
retinoides, 
vitamina D 
Dopamina, 
adrenalina, 
vasopresina, 
insulina, 
corticotropina, 
glucagon 
Solubilidad Lipofilica Hidrofilica 
Proteína de 
transporte 
Si No 
Vida media en 
el plasma 
Largas (horas, 
días) 
Corta 
(minutos) 
Receptor Intracelular 
Membrana 
plasmática 
Mediador 
Complejo 
hormona- 
receptor 
Segundos 
mensajeros 
Recptores: 
� La especificidad de las hormonas y su capacidad 
para identificar el órgano blanco son posibles gracias a 
la presencia de receptores en las células efectoras. 
� Son de naturaleza proteica 
� Se encuentran situados en la superficie de las 
células o en el interior de las mismas. 
� Cada receptor suele ser específico para una única 
hormona 
 
 
Tipos de receptores: 
1. Canales iónicos. 
2. Receptor enzimático transmembrana. 
3. Receptores acoplados a Prot G. 
4. Receptores sin actividad Enzimatica. 
5. Receptores esteroideos 
6. Receptores de adhesion 
 
Canales ionicos: 
 
Receptor enzimático 
transmembrana: 
 
Receptores acoplados a prot 
g( sistema de segundos 
menjaros) 
• La unión del primer mensajero (ligando, mensajero 
u hormona) a receptor, esta acoplado a proteína G. 
• La union que desencadena un mecanismo de 
transducción de señal, que conduce a la síntesis de 
segundos mensajeros y en última instancia a una 
respuesta celular. 
• Segundo mensajero. Señal química que se genera 
dentro de una célula cuando una hormona se une a su 
receptor. 
Son segundos mensajeros: 
• AMPc. 
• IP3:inositol trifosfato 
• Ion calcio. 
• DAG: diacilglicerol 
 
 
� La fosforilación de proteínas Diana conducirá 
eventualmente a que se lleve a cabo algunas 
funciones celulares. 
� Ej: activar o inhibir alguna ruta metabólica, conducir 
o bloquear la expresión de genes, etc) 
PKA=Protein kinasa A etc. 
Ciertas proteinas que al estar fosforiladas pasan a 
estar activa, y de manera contraria, algunas pasan 
estar inactivas al añadirseles covalentemente dicho 
grupo fosfato. 
 
*PLC= cataliza la fosforolísis de un lípido de 
membrana PIP2, es escindido en dos partes, 
*Cadena hidrocarbonada que permanece en la 
membrana DAG y la cabeza polar que fosforilada IP3 
*IP3 se une a un canal iónico de la membrana del RE, 
se abre el canal y libera calcio en el citosol. Por su 
parte. 
*DAG, se moviliza a través de la membrana hasta 
unirse con outra enzima de membrana, la 
denominada PKC , la cual al tener unido el DAG y 
moléculas de calcio, se activa, lo que conduce a la 
fosforilación de proteínas blanco 
intracelulares. 
SISTEMA ADENILATO CICLASAY EL PLC-IP3-DAG 
PUEDEN ESTAR ACOPLADOS AL MISMO TIEMPO PARA 
EJERCER UNA FUNCIÓN, EN ESTE CASO LA LIBERACIÓN 
DE IONES DE CLORO Y DE PROTEÍNAS A LA SALIVA. 
 
 
4. Receptores sin actividad Enzimatica, que tb activan 
cascada de quinasas. 
5. Receptores esteroideos 
6. Receptores de adhesion 
Transcripción de la expresion 
genica