04/05/2020
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INTEGRACIÓN METABÓLICA
1. Perfil metabólico de órganos
2. Cooperación inter-órganos
3. Efecto de hormonas en distintas
situaciones metabólicas
Repasamos….
….….
….
Qué es regulación enzimática??
REGULACION DE LA ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA
Disponibilidad de sustrato
Inhibición por producto de la reacción
Modulación alostérica (moduladores + y -)
Modificación covalente reversible
Conversión de zimógeno en enzima (irrev.)
Unión o liberación de subunidades proteicas
Isoenzimas
Nivel de enzimas (síntesis o degradación)
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REGULACION DE LA ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA
A corto plazo:
Modulación alostérica (moduladores + y - )
Modificación covalente reversible:
fosforilación y desfosforilación
A largo plazo:
Nivel de enzimas (aumento de la
transcripción y traducción proteica: síntesis,
aumenta Vmax)
EXPRESIÓN
EXPRESIÓNEXPRESIÓN
EXPRESIÓN
GÉNICA
GÉNICAGÉNICA
GÉNICA
ADN
Transcripción
ARN
Traducción
PROTEINA
Regulación:
Transcripcional
Post-
transcripcional
Traduccional
Post-traduccional
Regulación de enzimas a largo plazo
Regulación de enzimas a largo plazoRegulación de enzimas a largo plazo
Regulación de enzimas a largo plazo
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REGULACIÓN HORMONAL DE LA
REGULACIÓN HORMONAL DE LA REGULACIÓN HORMONAL DE LA
REGULACIÓN HORMONAL DE LA
TRANSCRIPCIÓN DE ENZIMAS
TRANSCRIPCIÓN DE ENZIMASTRANSCRIPCIÓN DE ENZIMAS
TRANSCRIPCIÓN DE ENZIMAS
Regulación de PEP
Regulación de PEP Regulación de PEP
Regulación de PEP carboxiquinasa
carboxiquinasacarboxiquinasa
carboxiquinasa a largo plazo
a largo plazoa largo plazo
a largo plazo
• El glucagón
aumenta el AMPc y
estimula la síntesis
de PEP
carboxiquinasa
• La insulina
disminuye la
síntesis de PEP
carboxiquinasa
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PEP
CARBOXIQUINASA
Interrelaciones Metabólicas en
Interrelaciones Metabólicas en Interrelaciones Metabólicas en
Interrelaciones Metabólicas en
diferentes situaciones:
diferentes situaciones:diferentes situaciones:
diferentes situaciones:
•Periodo Postprandial
•Ayuno temprano
•Ayuno
•Diabetes insulino-dependiente
•Ejercicio
•Intoxicación con etanol
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Mecanismos involucrados en la regulación
Mecanismos involucrados en la regulación Mecanismos involucrados en la regulación
Mecanismos involucrados en la regulación
en diferentes situaciones metabólicas
en diferentes situaciones metabólicasen diferentes situaciones metabólicas
en diferentes situaciones metabólicas
•Disponibilidad de sustratos
•Efectores alostéricos positivos y negativos
•Modificación covalente (dependiente de
hormonas)
•Alteraciones de los niveles de enzimas clave (largo
plazo)
Postprandial
Adiposo
Músculo
Intestino
Hígado
Cerebro
Glóbulo rojo
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Efectores alostéricos en hígado
hígadohígado
hígado Postprandial
Colesterol
Glucosa
inhibe
Glucógeno
fosforilasa y
activa
Glucogeno
sintasa
Citrato activa
a la
AcetilCoA
carboxilasa
MalonilCoA
inhibe a
Carnitina acil
transferasa I
Fructosa 2,6
biP activa
PFK1 e inhibe
Fructosa
1,6bifosfatasa
Fructosa 1,6
biP activa
Piruvato
quinasa (PK)
Piruvato activa
a Piruvato DH
Regulacion covalente Postprandial
Desfosforilación de:
1. Glucógeno
fosforilasa (que se
inhibe)
2. Glucógeno sintasa
que se activa
3. Fosfofructoquinasa
II que se activa
4. Piruvato quinasa
hepática que se
activa
5. Piruvato
deshidrogenasa
que se activa
6. AcetilcoA
carboxilasa que se
activa
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Enzimas inducidas en periodo postprandial
1. Glucoquinasa
2. G6P DH
3. Fosfogluconolactona
DH.
4. PFK1.
5. Piruvato quinasa.
6. Enzima málica
7. Citrato liasa
8. Acetil CoA Carboxilasa
9. AG sintasa
10.Desaturasas de AG
Regulación de la síntesis de colesterol
HMGCoA
reductasa
HMGCoA reductasa
La
insulina estimula su
síntesis y su desfosforilación
El glucagón inhibe la síntesis y
promueve su fosforilación (se
inhibe)
El colesterol intracelular
estimula la proteólisis de
HMGCoA reductasa ( a través
de otro compuesto x)
El aumento de colesterol
intracelular:
-Estimula a la ACAT
-Inhibe la síntesis de receptores
de LDL
-Inhibe la síntesis de colesterol
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Ayuno temprano
Hígado
Músculo
Tejido Adiposo
Cerebro
Glucogenólisis
Gluconeogénesis
Ciclo de Cori,
Ciclo de glucosa-
alanina
Cerebro usa
glucosa
Ayuno
Hígado
Adiposo
Cerebro
Músculo
Lipólisis
Cerebro usa
glucosa y
cuerpos
cetónicos
Proteólisis
muscular
Gluconeogenesis
Beta oxidación
Transaminaciones
Desaminación
Ciclo urea
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1.Glucógeno
fosforilasa
2.Gln sintasa
3.PFK II
4.Piruvato quinasa
hepática
5.PDH
6.ACC
Regulación covalente en ayuno
Efectores alostericos en hígado en Ayuno
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Enzimas inducidas en Ayuno
1. Glucosa 6
fosfatasa.
2. Fructosa 1,6 biP
3.
PEP carboxiquinasa
4. Transaminasas
Fases de la homeostasis de la glucosa en humanos
Fases de la homeostasis de la glucosa en humanosFases de la homeostasis de la glucosa en humanos
Fases de la homeostasis de la glucosa en humanos
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Diferentes fases de la homeostasis de la glucosa
Diabetes
Diabetes Diabetes
Diabetes insulino
insulinoinsulino
insulino dependiente Tipo I
dependiente Tipo Idependiente Tipo I
dependiente Tipo I
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Ejercicio
Ciclo de Cori
Lipólisis por
LSH
ADRENALINA
glucogenólisis
gluconeogenesis
Glucogenólisis y
glucólisis
muscular
Velocidad de producción de ATP de las fuentes de
Velocidad de producción de ATP de las fuentes de Velocidad de producción de ATP de las fuentes de
Velocidad de producción de ATP de las fuentes de
combustible utilizables para la contracción muscular
combustible utilizables para la contracción muscularcombustible utilizables para la contracción muscular
combustible utilizables para la contracción muscular
Fuente de combustible Velocidad máxima de
producción de ATP
(mmol/sg)
ATP muscular
Creatina Fosfato 73,3
Glucógeno muscular a lactato 39,1
Glucógeno muscular a CO
2
16,7
Glucógeno hepático a CO
2
6,2
Acidos grasos de tejido adiposo
a CO
2
6,7
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Uso de combustibles por el músculo
Uso de combustibles por el músculoUso de combustibles por el músculo
Uso de combustibles por el músculo
•Depende de la intensidad del ejercicio y de la
duración del mismo
VO
2
máxima: tasa máxima de captación de
oxígeno por el musculo
Cuál combustible produce mas ATP por O
2
consumido?? La glucosa o los AG ??
Cuando hay poca disponibilidad de O
2
que usa
preferentemente? Y cuando hay suficiente??
Uso de combustibles por el músculo en ejercicio aeróbico de
Uso de combustibles por el músculo en ejercicio aeróbico de Uso de combustibles por el músculo en ejercicio aeróbico de
Uso de combustibles por el músculo en ejercicio aeróbico de
diferentes intensidades
diferentes intensidadesdiferentes intensidades
diferentes intensidades
Contribución relativa de diferentes fuentes de combustible al gasto energético en músculo,
luego de 30 minutos de ejercicio de tres intensidades diferentes (25% VO2 max: menos intenso,
85% VO2 max: mayor intensidad).
Glucógeno muscular
Triglicéridos musculares
Ácidos grasos plasmáticos
Glucosa plasmática
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Ingesta de etanol
Hígado
Corazón
Catabolismo del etanol
• Etanol + NAD
+
Acetaldehído + NADH + H
+
• Acetaldehído + NAD
+
Acetato + NADH + H
+
[ NADH ]
ADH
ALDH
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Detoxificación del etanol
Etanol: Inhibición de la
Etanol: Inhibición de la Etanol: Inhibición de la
Etanol: Inhibición de la gluconeogénesis
gluconeogénesisgluconeogénesis
gluconeogénesis hepática
hepáticahepática
hepática
Por disminución
de :
Oxalacetato y
Piruvato
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