8/16/2019 Ciclo de Las Pentosas y Metabolismo Del Glucógeno
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ESCUELA:
ING.IND.ALIMENTARIAS
Ciclo de las pentosas yCiclo de las pentosas yMetabolismo del GlucógenoMetabolismo del Glucógeno
Ana Hurtado Alendes
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VIAS METABÓICAS !E CA"B#HI!"AT#S
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Tipos de transporte a través de membrana:absorción de la glucosa
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METABOLISMO DE LA GLUCOSA Y EL GLUCÓGENO
Glucogenólisis Glucogénesis
Glicólisis Gluconeogénesis
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RUTA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
• Es una vía de oxidación de la G6P, cuyas funciones son: – Generar poder reductor en forma de NAP!" – #uministrar es$ueletos car%onados de &, ', (, 6 y ) car%onos"
– *nterconvertir diferentes monosac+ridos"
• #i se da en forma cíclica: oxida a la G6P en -. y Pi y produce/randes cantidades de NAP!"
• Aprox &01 de la /lucosa $ue se oxida en el 2í/ado lo 2ace por estaruta"
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NAP! vs NA!
• 3as c4lulas necesitan poderreductor y ener/ía"
• El A5P es la moneda de la ener/íay el NAP! es la moneda de
poder reductor"• El NAP! y el NA! no son
interconverti%les"• NA789NA!8 ;00, favorece
oxidación de meta%olitos"
• NAP789NAP!8 0"0;, favorecereducción de meta%olitos"
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-#>A5-
ETAPAS:
;"? @eacciones de oxidación para la producción de NAP!"
."? *someriación y epimeriación de la ri%ulosa?(?fosfato"
&"? @eacciones de ruptura y formación de enlace car%ono?car%ono"
Las etapas 2 y 3 son reversibles por lo que los productos varían
de acuerdo a las necesidades de la célula.
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-#>A5-
Oxidación yp!d"cción d#NADP$
I%!i'ación y
#pii'ación
Rx% d# "p("ay )!&ación d##n*ac# C+C
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Etapa ;: @eacciones de oxidación para laproducción de NAP!
G*"c!%a ,P d#%-id!#na%a
• A%solutamente específica para el NAP7" punto de -N5@-3 E 3A
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5@AN#A3-3A#A# D 5@AN#E5-3A#A#
• Tan%a*d!*a%a%: catalian la transferencia de fra/mentos de & car%onos/rupo di2idroxiacetonaF desde una .?cetosa al ; de una aldosa"
• Tan%c#(!*a%a%: catalian la transferencia de fra/mentos de . car%onos/rupo /licolalde2ídoF desde una .?cetosa al ; de una aldosa"
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-#>A5-
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@eacción 6
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-#>A5-
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@eacción )
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-#>A5-
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@eacción
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@esumen de los reordenamientos del es$ueleto decar%ono en la vía de las pentosas fosfato
Este$uiometría /lo%al:
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HIu4 produce la deficiencia de G6P?!J
El /lutatión reducido G#!F es un poderoso a/enteantioxidante: +cido /lut+mico 7 /licina 7 lisina3os eritrocitos re$uieren a%undante G#!"
En el eritrocito, el G#! elimina !.-. e2idroperóxidos or/+nicos meta%olitos reactivos deoxi/eno $ue causan daKo irreversi%le en la2emo/lo%inaF
uando el /lutatión reducido neutralia unradical li%re de oxí/eno, se oxida G##G
Para re/enerar los niveles de G#!, se re$uierepoder reductor: un suministro constante deNAP! es vital para la inte/ridad del eritrocito
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Productos principales de la vía de las pentosas
• 3a etapa oxidativa y producción deNAP! se c!n(!*a por lavelocidad de rxn de la /lucosa 6?fosfato des2idro/enasa, enima$ue catalia el primer paso"
• R#"*ación sólo por la NAP78,es decir por disponi%ilidad desustrato"
• Ln cociente alto NAP789NAP!8 indica $ue se necesitaproducir m+s NAP! por$ue lac4lula lo est+ usando activamente"
G,PD$
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@elación entre la /lucólisis y la vía de las pentosas
Pa(# d#* *ic#a*d#-/d! 0P )!&ad! p"#d##n(a a *a "(a *"c!n#!1nica:di-id!xiac#(!na+)!%)a(! )"c(!%a 23,+4i%)!%)a(! *"c!%a ,+)!%)a(!
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METAB#ISM# !E G$CÓGE%#
G*"c!#nó*i%i% G*"c!1n#%i%
G*ic!*i%i%G*"c!n#!1n#%i%
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GLUCONEOG5NESIS
•uando las fuentes diet4ticas de /lucosa noest+n disponi%les y el 2í/ado a/otó suprovisión de /lucó/eno, la /lucosa se sintetiaa partir de p#c"%!#% n! ca4!-ida(!%"•-curre principalmente en el 2í/ado ;01 enlos riKonesF"
•#e sintetia /lucosa a partir de:•Productos de la /licólisis: lactato ypiruvato"•*ntermediarios del ciclo del +cido cítrico"•Es$ueletos de car%ono de la mayoría delos amino+cidos"
• Mcidos /rasos pares: se de/radancompletamente 2asta Acetil oA, nosirven como precursores de /lucosa"
C!&paación d# *a% 6/a% d# *a
*"c!n#!1n#%i% y *a *"có*i%i%
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PIRUVATO
FOSFOENOLPIRUVATO
FRUCTOSA 1-6-P
FRUCTOSA 6-P
GLUCOSA-6-P
GLUCOSA
DIHIDROXIACETONA -3P GLICERALDEHIDO-3P
IntermediariosCiclo de
Krebs
AINOACIDO!
OXALACETATO
ALANINA
LACTATO
AINOACIDO!
GLICEROL
GLICEROL-3P
A L A N I N A
A I N O
T R A N ! "
E R A !
A
LACTATO DE!HIDROGENA!A
P I R # $
A T O C A R
% O X I L
A ! A
"O!"OENOLPIR#$ATO CAR%OXICINA!A
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATA!A
GL#CO!A ' "O!"ATA!A
G
L I C E
R A L D
E H I D O
3 P C I N A
! A
LIPOLI!I!
PROTEOLI!I!
$#x!cina%a
F!%)!)"c(!%ina%a
Pi"6a(! cina%a
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*3- E -@* - 3A5A5-
GL#COGENOLI!I!
"O!"ORILA!A
GL#COLI!I!GL#CO!A 'P
"R#CTO!A 'P
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATO
"O!"OENOLPIR#$ATO
PIR#$ATO LACTATO
LACTATO
LACTATOPIR#$ATO
"O!"OENOLPIR#$ATO
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATO
"R#CTO!A 'P
GL#CO!A 'P
GL#CO!A
GL#CO!A
TORRENTE!ANG#INEO
HEXOCINA!A
P"K-&
PIR#$ATO CINA!A
LDH
OXALACETATOLDH P I R
# $ A T O C A
R % O X
I L A ! A
"O!"OENOLPIR#$ATOCAR%OXICINA!A
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATA!A
GL#CO!A ' "O!"ATA!A
Bsculo, no realia /luconeo/4nesis por$ue sus isoimas no se pueden fosforilar
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*3- E 3A A3AN*NA
GL#COGENOLI!I!
"O!"ORILA!A
GL#COLI!I!GL#CO!A 'P
"R#CTO!A 'P
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATO
"O!"OENOLPIR#$ATO
PIR#$ATO ALANINA
ALANINA
ALANINAPIR#$ATO
"O!"OENOLPIR#$ATO
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATO
"R#CTO!A 'P
GL#CO!A 'P
GL#CO!A
GL#CO!A
TORRENTE!ANG#INEO
HEXOCINA!A
P"K-&
PIR#$ATO CINA!AOXALACETATO P I R
# $ A T O C A
R % O X
I L A ! A
"O!"OENOLPIR#$ATOCAR%OXICINA!A
"R#CTO!A & ' %I"O!"ATA!A
GL#CO!A ' "O!"ATA!A
ALANINA AINOTRAN!"ERA!AALANINA AINOTRAN!"ERA!A
PROTEOLI!I!
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GLUCONEOG5NESIS
C!&paación d# *a% 6/a% d# *a
*"c!n#!1n#%i% y *a *"có*i%i%
;"? onversión del piruvato en fosfoenolpiruvato PEPF
."? @eacciones 2idrolíticas&"? @e/ulación de la /luconeo/4nesis
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2.+C!n6#%ión d# pi"6a(! #n )!%)!#n!*pi"6a(! 7PEP8
El proceso re$uiere dos enimas:
a.+ Pi"6a(! ca4!xi*a%a3 para convertir piruvato en oxalacetato"
4.+ PEP ca4!xicina%a 7PEPC983 para convertir el oxalacetato en PEP"
7C!&p"#%(! d#a*(a #n#/a8
Bi!(ina 7"p! p!%(1(ic!8
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5ransporte del PEP y oxalacetato desde la mitocondria 2asta el citosol
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G*"c!%a+,+)!%)a(a%a3 %ó*! #%(p#%#n(# #n -/ad! y i;ón.
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R#"*ación d# *a*"c!n#!1n#%i%
F"c(!%a 23 , di)!%)a(a%a F!%)!)"c(!cina%a
? 3i%era m+s Pi $ue las @x inversas
? osto neto /luconeo/4nesis 6 A5P
? Glucosa?6?fosfatasa, sólo est+ presente
en 2í/ado y riKón
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G3LOGEN- Polímero ramificado ?/lucosaF: unión entre mol4culas de /lucosa:
enlaces /lucosídicos α ;?', y en los puntos de ramificacion α ;?6"
>orma principal de almacenamiento de /lucosa
Principales teCidos: 2í/ado y msculo
GLUCOGENÓLISIS7d#adación d# *"có#n! a *"c!%a8
>órmula molecular, en la mol4cula actual 2ay ;. residuos por cadena
EG@AA*ON D #=N5E#*# E G3LOGEN-
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MEMBRANA CELULAR
GLUCOSA SANGUÍNEA
GLUCOSA INTRACELULAR
GLUCOSA-
6-P
GLUCOSA-1-P
GLUCÓGENO
HEXOCINA!AGL#COCINA!A (HIGADO)
"O!"OGL#CO#TA!A
UTP
#DP-GL#CO!A PIRO"O!"ORILA!A
UDP-GLUCOSA
GL#COGENO !INTETA!A
*+' TRAN!"ERA!ARAI"ICANTE
GL#C,LI!I!
$IA DE PENTO!A!
OTRA! $IA!
PROTEOGLICANO!GLICOPROTEINA!#DP-GL#CORATO
"O!"ORILA!A
DE!RAI"ICANTETRAN!"ERENCIA
GL#CO!A ' "O!"ATA!A
GLUCOGENÓLISIS GLUCOG5NESIS
EG@AA*ON D #=N5E#*# E G3LOGEN-
• Glucó/eno del 2í/ado: paramantener niveles de /lucosaen estados de ayuno o deeCercicio"
• Es re/ulado por /luca/ón yepinefrina en 2í/ado ABPcF
• Bsculo?epinefrina vía ABPc y calcio?*P&F
GL#CO!A
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!EG"A!ACIÓ% !E G$CÓGE%#
2.+ G*"có#n! )!%)!i*a%a: catalia fosforólisis del /lucó/eno corte de un enlace por la
sustitución de un /rupo fosfatoF para /enerar /lucosa?;?fosfato G;PF
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G$C#G&%ESISS'ntesis de Glucógeno
En'i&a d#%a&i)icad!a
G*"có#n! )!%)!i*a%a
En'i&a a&i)icad!a
G*"có#n! %in(a%a
UDP+*"c!%a pi!)!%)!i*a%a
F!%)!*"c!&"(a%a
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I. UDP+GLUCOSA ES EL PRECURSOR DE LA
SINTESIS DE GLUCÓGENO.
;" 3a /lucosa entra a las c4lulas y es fosforilada a
/lucosa?6?P por la 2exocinasa o /lucocinasa
2í/adoF
." 3a fosfo/lucomutasa convierte la /lucosa 6?P a
/lucosa?;?P
&" Glucosa?;?P reacciona con L5P, formando LP?
/lucosaesta reacción es cataliada por LP?
/lucosa pirofosforilasa, li%er+ndose pirofosfato
inor/+nico de esta reacción"
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II. ACCIÓN DE LA GLUCÓGENO SINTASA
;" 3a /lucó/eno sintasa es la enimare/uladora de síntesis de /lucó/eno
." 5ransfiere residuos de /lucosa desde elLP?/lucosa a las partes finales noreducidas del molde de /lucó/eno
? 5iene dos formas interconverti%les: ;"? >orma desfosforilada aF: m+s activa
."? >orma fosforilada %F: menos activa
?Gluco/enina ce%a la síntesis del/lucó/eno mol4cula de transferenciaF
? Glucó/eno sintasa comiena la síntesis
del /lucó/eno por extensión del ce%ador
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Enima ramificadora del /lucó/eno
En'i&a a&i)icad!a
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Efectos 2ormonales so%re el meta%olismo del /lucó/eno
El /luca/ón y la insulina anta/ónicosF → p+ncreas →
concentración de /lucosa en san/re"
En los msculos y teCidos, el control se eCerce por acción
de la insulina y las 2ormonas adrenales