03-gluconeogenesis cori-ala- alum nos 2012 (1)
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Roma-2012
Gluconeogénesis Ciclo de Cori y
Ciclo de glucosa alanina
http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema30-1.htm
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Roma-2012
Bibliografía
McKee2. Cap. 8.2. Gluconeogénesis
Reacciones, Sustratos y Regulación
Champe, et al. Cap. 10. Gluconeogénesis
Voet, et al. Cap. 15.4 Gluconeogénesis
De Piruvato a fosfoenolpiruvato
Rxns hidrolíticas
Regulación de la gluconeogénesis
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Roma-2012
Bibliografía
Harper. Bioquímica Ilustrada Murray, et al. 28ª. Edición Cap. 20.
Gluconeogenesis http://themedicalbiochemistrypage.org/gluconeogenesis.html
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Asegurarse de cubrir estos objetivos
Objetivo general: Comprender el mecanismo de gluconeogénesis, su relación con la glucólisis, fuentes de esqueletos carbonados y mecanismos de control de ésta ruta. Objetivos específicos, comprender y analizar los siguientes procesos: - Mecanismo general de la gluconeogénesis. - Enzimas comunes entre la glucólisis y la gluconeogénesis - Sustratos alternativos como fuentes de esqueletos carbonados y
métodos de transporte hacia mitocondria-citoplasma y viceversa - Lanzadera de Malato y Aspartato - Utilización del lactato: Ciclo de Cori - Fuente de esqueletos carbonados: Ciclo de Alanina - Fuente de esqueletos carbonados: Lanzadera de glicerol fosfato - Mecanismos de regulación: alostérica, hormonal y concentración
de sustratos.
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Glucólisis vs. gluconeogénesis
En la glucólisis: - Tres rxns. Altamente exergónicas (1-2,3-4 y
9-10). - Regulatorios: hexocinasa, fosfofructocinasa
y piruvato cinasa.
En gluconeogénesis (pasos que difieren de glucólisis: - 1º. Piruvato PEP (varios pasos) - 2º. F-1,6-bP F-6-P (F-1,6-fosfatasa) - 3º. G-6-P Glucosa (Glucosa 6-fosfatasa,
enzima que se localiza en el RE-l)
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Gluconeogénesis
http://www.medicapanamericana.com/voet/viewer_instructor.asp?tit=Animated%20Figures&link=animated_figures/figures_index.html
El proceso de síntesis de glucosa ó glucógeno (fundamentalmente en el hígado) a partir de moléculas que no son carbohidratos. También riñón. Principales precursores: Aminoácidos glucogénicos, Lactato, Glicerol y Propionato. Intestino (en caso de ayuno) http://adsabs.harvard.edu/abs/2007q.bio.....2009H
Estudiar esta liga: http://www.medicapanamericana.com/voet/animated_figures/ch15/f15-1.html
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Puntos clave de ramificación. Piruvato
El piruvato puede derivarse de ó dar origen a diversos intermediarios metabólicos. También sirve como sustrato para la síntesis de Acetil-Co-A. Nótese que tiene una relación directa con el metabolismo de aminoácidos (alanina), carbohidratos (glucólisis) y el metabolismo de lípidos (Acetil-Co-A).
http://biocadmin.otago.ac.nz/fmi/xsl/bioc2/learnbitslecture.xsl?-db=BIOC2web.fp7&-lay=Lectures&-recid=5157&-find=
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Glucogénesis The whole «enchilada»
http://www.t3portal.org/T3_Portal_v1/!SSL!/WebHelp/ales_vancura/Gluconeogenesis_and_meta
bolism_of_glycogen.htm
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Muy buenas revisiones: Gluconeogénesis
Carbohydrate Metabolism. Gluconeogenesis:
• http://teaching.ust.hk/~ceng365/files/web_resources/BICH112/SDLA/a5_Gluconeo.html
Interactive Concepts in Biochemistry:
Gluconeogénesis
• http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/gluconeogenesis/gluconeogenesis.htm
• Tiene una actividad interactiva al fina….!!!
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Reacciones
La glucólisis y la gluconeogénesis son rxn´s termodinámicamente favorables, pero en direcciones opuestas.
En la gluconeogénesis se invierten
7 / 10 reacciones de la glucólisis Las rxns irreversibles son las
catalizadas por: La gluconeogénesis usa algunas
rxn´s alternativas, cuáles?
Glucólisis
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¿Cuándo y dónde se lleva a cabo?
Cuando la [glucosa] en sangre es baja y se ha agotado el glucógeno hepático Sustrato: ???
Lugar: ???
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Contraste: Glucólisis y
Gluconeogénesis
• Costo de la gluconeogénesis:
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La glucosa representa la única fuente de energía para (tejidos u órganos): Fuentes de esqueletos carbonados:
Gluconeogénesis usos y precursores
http://www.t3portal.org/T3_Portal_v1/!SSL!/WebHelp/ales_vancura/Gluconeogenesis_and_metabolism_of_glycogen.htm
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1.- Síntesis de PEP fosfoenolpiruvato a partir de Piruvato
4C
3C
3C
Enzimas que intervienen:
piruvato carboxilasa (mitocondrias)
Requiere:
-
-
Se activa alostéricamente por:
CONTROL
Quién dona el grupo P?
LUGAR(es):
*Cuerpos cetónicos: acetona, ácido acetoacético, ácido beta-hydroxybutírico.
4C
De HCO3-
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Lanzadera de Malato-Aspartato
1 3
4
2
5 Entender los pasos y fuente de los carbonos:
Mitocondria Citosol
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Lanzadera malato/aspartato
Abrir esta liga del Voet, es una animación: http://www.medicapanamericana.com/voet/animated_figures/ch15/f15-27.html
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2.- Conversión de fructosa-1,6-bifosfato en fructosa-6-fosfato
Tipo de rxn. Relevancia de éste punto de control: Tipo de control:
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3. Formación de la glucosa a partir de glucosa-6-fosfato.
• Dónde se encuentra la glucosa 6-fosfatasa?
• Tipo de rxn:
Glucólisis Gluconeogénesis
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Enzimas clave de ambas rutas Gluconeogénesis
Glucólisis
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Sustratos gluconeogénicos
http://themedicalbiochemistrypage.org/gluconeogenesis.html
Indicar cuáles son las fuentes de los sustratos gluconeogénicos:
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Ciclo de Cori
La fosforilación oxidativa (FO) en mitocondrias genera grandes cantidades de ATP.
Algunas fibras generan ATP adicional de la glucólisis anaeróbica (glucógeno lactato) esto es mucho menos eficiente que la FO, crucial para los deportistas de eventos “explosivos”
Los músculos no pueden procesar el lactato… entonces…?
Papel de la glicerol cinasa en éste ciclo….
Carl 1896-1984
Gerty 1896-1957
Premio Nóbel de F y M, 1947 y B. Houssay
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Estudiar esta liga…!!!
• Es importante que estudien esta animación del Ciclo de Cori
• http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/cori_cycle/cori_cycle.htm
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Ciclo de Cori La circulación de glucosa del hígado a músculo donde el lactato se
mueve en sentido inverso, se conoce como Ciclo de Cori: se promueve la glucólisis en el músculo y la gluconeogénesis en el hígado
• Durante periodos de ejercicio, qué pasa con el metabolismo de glucosa?
• Tejidos involucrados:
http://www.territorioscuola.com/wikipedia/es.wikipedia.php?title=Ciclo_de_Cori
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Ciclo de Cori
• Consumo energético:
• Función del ciclo:
• De qué tipo de metabolismo proviene el ATP que se requiere en el hígado para éste ciclo?
http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/lecture/glycol/pyruvate.htm
![Page 25: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/25.jpg)
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Glucólisis vs. gluconeogénesis
• Son rxn´s que consumen ATP. No sería eficiente si se llevaran a cabo en una sola célula y transcurrenen dos tejidos diferentes
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Gluconeogénesis y glucólisis
Estudien esta liga del Voet: Comparación de la glucólisis y la gluconeogéneisis.: http://www.medicapanamericana.com/voet/animated_figures/ch15/f15-22.html
![Page 27: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/27.jpg)
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El glicerol 3-P se oxida para formar DHAP.
La rxn es promovida por una relativa alta [NAD+]
De los aa glucolíticos, la Ala es importante. Durante periodos de ejercicio intenso, se producen grandes cantidades de piruvato y parte es convertido a Ala (transaminación con glutamato). Una vez en el hígado, se convierte a Piruvato y luego a glucosa.
Dihidroxiacetona-P
Precursores: del metabolismo de lípidos
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Ciclo de glucosa-alanina
Dónde se lleva a cabo?
Origen de los aminoácidos:
Mecanismo de síntesis de alanina:
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Ciclo glucosa-alanina
Destino de la alanina y grupos nitrogenados:
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Ciclos glucólisis-gluconeogénesis y glucosa-alanina
En la guconeogénesis, el oxalacetato es restituido a partir de piruvato por transaminación de alanina (en mitocondria).
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Regulación de la gluconeogénesis
• La ruta está influenciada por:
• Se puede estimular por:
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Glucólisis y gluconeogénesis Regulación
![Page 33: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/33.jpg)
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Regulación
http://themedicalbiochemistrypage.org/gluconeogenesis.html
Fuerte efector
alostérico negativo
de B-1,6-bPasa
![Page 34: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/34.jpg)
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Control gluconeogénesis
Visualizar el mecanismo de operación de este punto de regulación:
Cinasa (agrega grupos fosfato) Fosfatasa (remueve grupos fosfato)
El punto de control más importantes para la glucólisis y la gluconeogénesis es:
http://www.themedicalbiochemistrypage.org/gluconeogenesis.html
![Page 35: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/35.jpg)
Roma-2012
Regulación del metabolismo de glucógeno
Estudiar esta liga del Voet: http://www.medicapanamericana.com/voet/animated_figures/ch15/f15-20.html
La piruvato cinasa se inhibe alostéricamente en el hígado por la alanina que es un precursor glucogénico fundamental.
![Page 36: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/36.jpg)
Roma-2012
Control hormonal
Estudiar esta liga del Voet: http://www.medicapanamericana.com/voet/animated_figures/ch15/f15-21.html
![Page 37: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/37.jpg)
Roma-2012
Enzimas
Estimula
Inhibe
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Roma-2012 http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema21.htm
Puntos de control
![Page 39: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/39.jpg)
Roma-2012
Hormonas • Glucagon: Inactiva (enzima y mecanismo)
Activa (enzima y mecanismo)
COMPARAR ESTOS HECHOS CON EL ESQUEMA DE GLUCÓLISIS Y GLUCONEOGÉNESIS
![Page 40: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/40.jpg)
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Glucagon
Mecanismo y regulación en células del hígado.
Qué inhiben y qué estimulan:
![Page 41: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/41.jpg)
Roma-2012
Hormonas
• Cortisol (mecanismo de control)
• Insulina (mecanismo de control)
![Page 42: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/42.jpg)
Roma-2012
Resumen de uso y producción energética
http://www.biochem.arizona.edu/classes/bioc462/462b/glycolysis.html
Hagan su resumen y un mapa conceptual…SUERTE..!!!
![Page 43: 03-Gluconeogenesis Cori-Ala- Alum Nos 2012 (1)](https://reader034.vdocuments.net/reader034/viewer/2022050704/5537070255034676718b4c21/html5/thumbnails/43.jpg)
Roma-2012
Escenarios de: Ayuno: Ayuno prolongado: El principal sustrato en estos casos:
Cano, N. 2002. Bench-to-bedside review: Glucose production from kidney. Critical Care. 6:317-321. http://ccforum.com/content/6/4/317