Glucosa dentro
de la celula
Paso 1: Glucosa-6-Fosfato
Paso 3: Fructosa-1,6-
difosfato
Paso 5: Gliceraldehido-3-Fosfato
Paso 4: Fosfato de
Dihidroxiacetona (DHAP)
Paso 6: Glicerato-1,3-Difosfato
Paso 7: Glicerato-3-fosfato
Paso 8: Glicerato-2-Fosfato
Paso 9: Fosfoenolpiruvato
Paso 10: Piruvato
Glucolisis
Glucosa en
Torrente
Sanguineo Hexocinasa
ATP
PFK-1
Gliceraldehido-3-Fosfato Deshidrogenasa
Fosfoglicerato Cinasa
Fosfoglicerato Mutasa
Enolasa
Piruvato Cinasa
Triosa Fosfato Isomerasa
Aldosa
Aldosa
GlucoNeoGenesis
Sustratos: Piruvato, LDH, Lactato, Glicerol
Piruvato Carboxilasa (biotina)
Sustituye a Piruvato Cinasa
PEP Carboxinasa
Sustrato:Oxalacetato
Paso 7: Fructosa-1,6-
difosfato
Paso 5: Gliceraldehido-3-Fosfato
Paso 4: Glicerato-1,3-Difosfato
Paso 3: Glicerato-3-fosfato
Paso 2: Glicerato-2-Fosfato
Paso 1: Fosfoenolpiruvato
Gliceraldehido-3-Fosfato Deshidrogenasa
Fosfoglicerato Cinasa
Fosfoglicerato Mutasa
Enolasa
Aldosa
Paso 8: Fructosa-6-Fosfato
Fructosa 1,6 difosfatasa
Sustituye a PFK-1
Fosfoglucosa
Isomerasa
Glucosa-6-Fosfatasa (solo en
riñon e higado) sustituye a
Hexokinasa
Solo en higado y riñon
GlucoGenesis
(GlucogenoGenesis)
Controlada principalmente por
insulina
Fosfoglucomutasa
Sustrato: Glucosa-1,6-DiFosfato
(paso intermedio de la mutasa)
Fosfoglucomutasa
Paso1: Glucosa-1-Fosfato
UDP-Glucosa Pirofosforilasa
Paso 2: UDP-Glucosa
(difosfato de uridina glucosa)
UTP
Glucogeno Sintasa
H20
Pi (fosfato
inorganico)
PP (pirofosfato)
Paso 3: Glucogeno
Amilio-Alfa((1,4 -> 1,6)-glucosil
transferaza (Ramificante)
Glucogeno + Grupo Glucosilo
de UDP Glucosa en un
extremo.
Glucogeno Fosforilasa
Rompe enlaces alfa(1,4) de
ramificaciones y se detiene
cuando quedan 4 resduos de
glucosa (enzima reguladora)
Sustrato: Glucogeno
Glucogeno Fosforilasa
Paso 1: Glucosa-1-Fosfato
Dextrina limite
Amilo-alfa(1,6)-glucosidasa
(Enzima desramificante) Glucosa
Musculo
H20 Fosfato
inorganico
Glucosa
Glucosa-6-Fosfatasa (solo en
riñon e higado)
Higado o Riñon
Torrente Sanguineo a otros organos
como el cerebro
Fosfoglucomutasa
Paso 2: Glucosa-6-Fosfato
A glucolisis del musculo. El
musculo nunca dona
glucosa. Degrada el
glucogeno para si mismo.
Adrenalina o Glucagon
Adenilato Ciclasa
AMPC
Forforilacion
Cascada Enzimatica
GlucogenoLisis
Ciclo de Krebs
(Ciclo del acido citrico)
Sustrato: Piruvato
Piruvato Deshidrogenasa (si
se inhibe, se inhibe
glucolisis)
AcetilCoA (regulacion por
producto terminal)
Citrato Sintasa Aconitasa P2: IsoCitrato Isocitrato
Deshidrogenasa
P4: Succini-CoA
Alfa-cetoglutarato
deshidrogenasa
Succini-CoA Sinteasa
P5: Succinato
Succinato
Deshidrogenasa
P6: Fumarato
Fumarasa
P7: L-Malato
MalatoDeshidrogenasa
P8: L-Oxalacetato
P3: Alfa-
CetoGlutarato
P1: Citrato
ADP o GDP + Pi
ATP o GTP +
CoASH
H20
NADH
H+
NAD+
Piruvato Deshidrogenasa: Complejo
enzimatico de Piruvato Deshidrogenasa
(e1), Dihidrolipoli Transacetilasa (e2),
Dihidrolipoli deshidrogenasa (e3).
CoASH: Coenzima A
TPP: Pirofosfato de tiamina
NADH: Nicotinamida adenina
dinucleótido
FAD: Flavín adenín dinucleótido
Cadena de transporte electronico
Complejo I “NADH
Deshidrogenasa”
mueve electrones
de NADH a UQ
Complejo II
“Succinato
Deshidrogenasa”
mueve electrones
de Succinato a UQ
Complejo III
“Citocromo bc1”
(Ciclo Q) centros
hierro-azufre. 3
citrocromos.
Transfiere electrones
de UQH2 a
citocromo c.
Complejo IV
“Citocromo Oxidasa”
ATP inhibidor
alosterico Grupo
prostetico cobre. Da
8 Protones. 4 para
agua 4 para ATP
sintasa
RedOx – Lo unico que ocurre en CTE
UQ: Ubiquinona
FMN: Mononucleotido de Flavina (7 centros
hierro-azufre)
Inhibidores de CTE: Rotenona, amital, monoxido
de carbono, azida, cianuro.
NADH H+
NAD+
UQH2
FADH2
UQH2
FAD
Un
electron a
la vez
H20
H20
Citocromo con 4
electrones
H+
H+
H+
H+
Alta afinidad (T,
Activo) PASO 2
Inactivo L, Laxo)
PASO 1
Baja afinidad (O)
Paso 3 (Aqui se queda
el ATP hasta que el
Paso 1 recibe otro par
de ADP+Pi)
Motor ATP
sintasa(usa 3
protones)
Pi
Pi: Fosforo inorganico.
Paso 1: el sito laxo recibe ADP y Pi. El Pi es
impulsado por 1 proton de la CTE.
Paso 2: El sitio laxo se convierte en sitio de alta
afinidad y convierte el ADP en ATP.
Paso 3: Otro ADP y Pi se une al sitio Laxo y
convierte al sitio de alta afinidad en sitio de baja
afinidad y libera el ADP.
1 proton
3 protones
ADP
ADP+Pi
ATP
1 ATP liberado (solo cuando otro par de
ADP y Pi se unen a sitio L de la ATP Sintasa.
Se repite el ciclo.
Fosforilacion Oxidativa
NOTAS
Insulina
Pancreas
Celulas
Alfa
Pancreas
Celulas
Beta
Condiciones e
Instrucciones
Organos / Tejido
Hiperglicemia
(Glucemia Alta,
acabas de comer)
Hipoglicemia
(Glucemia Baja, no
haz comido)
Puntos de Regulacion
Enzimatica u
Hormonal
(Aprendetelos)
Inhibidores Alostericos /
Represores **
Activadores /
Promotores /
Incrementadores**
PFK-2
Fosfatasa =
Activa Funcion
Cinasa de PFK2
Fructosa 2,6 Difosfato.
(Baja inhibe glucolisis, alta
incrementa glucolisis)
Secretar Insulina,
Activar Cinasa de PFK-
2, Incrementa
Fructosa 2,6
difosfato, promueve
glucolisis. Glucocinasa
detecta
concentraciones altas
de glucosa.
Secretar Glucagon,
Activar fosfatasa de
PFK-2, Reduce
Fructora 2,6 difosfato,
inhibe glucolisis.
Activa Funcion Fosfatasa
de PFK2, reduce
concentracion de
fructosa 2,6 difosfato,
disminuyendo actividad
de PFK-1 y el flujo hacia
glucolisis. Desactiva
Cinasa en el Higado
Glucagon (cAMP)
AMP
Citrato
ATP
AMP
Fructosa 2,6 Difosfato de
PFK2
Epinefrina (Adrenalina)
Hipofisis
parte
Anterior
(granito en
el cerebro)
Tejido Adiposo
(la lonja) y sus
macrofagos
Secreta Hormona
Crecimiento,
Corticotropina
(ACTH). Aumentan
niveles de Glucosa.
Harper Pg 192
Secreta Glucocorticoides,
Hormona Crecimiento,
Corticotropina (ACTH).
Citosinas exctretadas por
macrofagos.
Antagonistas a la
insulina. Causante de
resistencia a la insulina
en obesos.
Medula
Suprarenal
(cosas
arriba de los
rinones)
Secreta Adrenalina (Epinefrina),
Noradrenalina (Norepinefrina),
Glucocorticoides. Provocan
Glucogenolisis en Higado y
musculo debido a incremento
de cAMP (segundo
mensajero,conocido como
AMPc, AMP cíclico o adenosín
monofosfato-3',5' cíclico).
Glucagon (Islotes Alfa de
Pancreas)
Glucocorticoides
(Medula suprarenal y
tejido adiposo)
Insulina AMP
AcetilCoA
Insulina
ADP
Insulina
Glucosa-6-Fosfato
Glucagon
Como interpretar los
colores:
NADH
ATP ADP
CoA
NAD+
ATP
AcetilCoA
Trudy Pg. 252 (y otras) Metabolismo de los Carbohidratos
Harper Pg 172 (y otras) Metabolismo de los carbohidratos
Para el diseño de este diagrama no se toma en cuenta ninguna
patologia. Se asume que la regulacion ocurre en un humano
saludable; por ejemplo, no es diabetico, alcoholico (deficiencia de
tiamina), deficiencias hereditarias de piruvato deshidrogenasa o
fosfofructocinasa muscular.
*Para evitar una saturacion visual, se han eliminado sustratos,
coenzimas, etc para enfocarse en la regulacion. Para un flujo
detallado de rutas metabolicas, referirse a el diagrama de rutas
metabolicas.
**Amenos que sea especificado como “Nivel Bajo”, los activadores
(verde) e inhibidores (rojo) se asumen que cumplen su funcion
respectiva (activacion o inhibicion) cuando su nivel es alto. Por
ejemplo, Hexocinasa y PFK-1 se inhiben con niveles altos de ATP en
glucolisis. Un ejemplo de nivel bajo inhibidor seria la Tiamina en
Krebs.
Recuerden que un sustrato o producto puede ser activador de una
enzima o inhibidor de otra. Por ejemplo, el ATP a niveles altos inhibe
hexocinasa en Glucolisis pero un nivel alto de ATP es un activador de
Fructosa 1,6 difosfatasa en GlucoNeogenesis
AMPK activa PFK-
2,glucolisis.
AMP
Diagrama de Regulacion Metabolica*
Diagrama de Regulacion
Metabolica*
Insulina
Alanina
Higado
Glucocinasa
(isoenzima de
hexocinasa).
Elimina glucosa de
la sangre
ATP Acil-CoA ADP
ATP NADH
NADH
ATP
ADP
CoA
NAD+
CoA
L-Oxalacetato
(Harper Pg 167)
Amoniaco
Nivel bajo de Tiamina
(Vitamina B1) (alcoholicos)
Norepinefrina
Paso 2: Fructosa-6-Fosfato
Nivel bajo de Tiamina
(Vitamina B1) (alcoholicos)
Segundos Mensajeros
(“Transducción de señales”)
Harper, Pg 91, 245, 500,
521.
Primer Mensajero (en este ejemplo, hormonas). Para
los musculos: Catecolaminas: Epinefrina (Adrenalina) .
Norepinefrina (Noradrenalina). Para el higado:
Glucagon. El musculo no responde al glucagon.
Segundo Mesajeros: Muchos 3',5'-cAMP
(sintetizado por adeninil ciclasa en
respuesta a la adrenalina). “AMP
Ciclico”.
cAMP = AMP Ciclico
Estimula a:
Adeninil Ciclasa (Enzima, convierte ATP a
cAMP) en la membrana interna de la
celula.
Produce
Adenil Ciclasa (Enzima): Se encuentra en la
superficie interna de la membrana de las celulas.
Responde a hormonas (primeros mensajeros)
como Epinefrina (Adrenalina) . Norepinefrina
(Noradrenalina), y Glucagon. Convierte ATP a
cAMP (segundo mensajero). Pg 179, 521
Pancreas
Celulas
Alfa
Medula
Suprarenal
(cosas
arriba de
los rinones)
Secreta Glucagon Secreta
Activa MUCHAS
Glucogenolisis: Enzima
Glucogeno Fosforilasa
Glucogeno Degrada
cAMP
ProduceGlucosa
Estimulo:
te asustan
SNC
Simpatico
Estimula
Hipotalamo: secreta hormona
liberadora de corticotropina (CRH)
Estimula
Estimula
Glandula Pituitaria (Hipofisis):
Secreta hormona suprarrenal
corticotropina (ACTH)
Secreta
Cortisol
Estimula
Inhibe Inhibe
Lucha o o Huida (Fight or Flight).
Hasta que el sistema parasimpatico
regresa el cuerpo a homeostasis
(cuando el cuerpo detecta que ya
no hay peligro o que los niveles de
glucosa son normales)
Que se usa para:
1er
2ndo
Estimulo: Glucosa baja
detectada por hipotalamo o
vena porta (vena dentro del
higado)
Estimula
Sintesis Triacil Gliceroles
(Lipogenesis)
Beta Oxidacion
(Formar Acetil-CoA)
Dentro de Mitocondria
Rotura de enlaces Alfa y Beta de Acidos Grasos
Saturados. Regulada por AMPK
Sintesis Sales biliares Sintesis
Colesterol
Biosintesis de Acidos Grasos
(regulada por AMPK)
2 de AcetilCoA
SￍNTESIS DE COLESTEROL Aunque todos los tejidos
pueden sintetizar colesterol
(p. ej., las glandulas suprarrenales, los ovarios, los
testiculos, la piel y los intestinos),
la mayor parte se sintetiza en el higado. Su biosintesis
puede dividirse en tres fases:
1. Formacion de HMG-CoA (-hidroxi--metilglutaril-
CoA) a partir de acetil-
CoA
2. Conversion de HMG-CoA en escualeno
3. Conversion de escualeno en colesterol
Beta-Cetobutiril-CoA
CoASH
Tiolasa
AcetilCoA
B-hidroxi-B-metilglutaril-CoA
(HMG-CoA)
(HMG-CoA sintasa)
Beta-hidroxi-Beta-metilglutaril-CoA
sintasa
HMG-CoA reductasa
(HMGR)
Mevalonato
H20
H20
NADPH
NADPH
CoASH
cinasa de mevalonato
Fosfomevalonatocinasa de fosfomevalonato5-pirofosfomevalonato.
Pirofosfomevalonato Descarboxilasa
Isopentenilpirofosfato
isomerasa de isopentenilpirofosfato
Dimetilalilpirofosfato
Dimetilalilo
transferasa
Geranilpirofosfato
Geranilo
transferasa
Farnesilpirofosfato
Farnesilo
transferasa
Escualeno
Escualeno
monooxigenasa
Escualeno-2,3-epoxido
2,3-Oxidoescualeno l
lanosterol ciclasa
Lanosterol
19
Reacciones
Colesterol
7-α-Hidroxilasa
7-α-Hidroxicolesterol
Sintesis
Colesterol
“muchos
pasos” pg.
419 trudy
Acido Colico
Colil-CoA glicina
Glucocolato (acido
biliar, sal biliar)
Enlace amida
Lipolisis (forma acidos
grasos y glicerol)
Glicerolneogenesis
Paso 4: Fosfato de
Dihidroxiacetona (DHAP)
Glicerol 3 Fosfato
Deshidrogenasa
Aciltransferasa de fosfato de
dihidroxiacetona (ER o
peroxisomas)
Glicerol-3-fosfato Fosfato de Dihidroxiacetona
Glicerol-3-fosfato
aciltransferasa
Fosfato de
acildihidroxiacetona
Acido LisoFosfatidico
Acil Transferasa
Fosfatasa de ácido
fosfatídico
Diacilglicerol
Acil Transferasa
(enterocitos) Monoacilglicerol
Diacilglicerol
aciltransferasa
Acido Fosfatidico
Triacilglicerol
Lipasa sensible a
hormonas o lipasa de
tracilglicerol
Monoacil Glicerol
catecolaminas epinefrina y
norepinefrina activan a lipasa
Triacilglicerol
Acido Graso
Diacil Glicerol
Glicerol Albumina como transporte
Lipasa sensible a
hormonas o lipasa de
tracilglicerol
Lipasa sensible a
hormonas o lipasa de
tracilglicerol
Albumina como transporte
o otros organos o Beta
Oxidacion
Acido Graso
Acido Graso
Acido Graso
acil-CoA sintetasa
Acil CoA
aciltransferasa I.
Carnitina
Acilcarnitina (dentro de membrana interna
de mitocondria o matriz)
Carnitina Aciltransferasa II
Acil CoA (Aqui
empieza beta
oxidacion)
Carnitina
Proteina transportadora
regresa la carnitina fuera de la
matriz mitocondria
Acil-CoA Deshidrogenasa
Enoil-CoA hidratasa
L-Beta-Hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
Tiolasa
Trans Alfa, Beta
Enoil CoA
L-Beta Hidroxiacil CoA
Beta Cetoacil CoA
Acil CoA con 2 carbonos
menos. Reaccion en espiral
hasta que se acaba
Acetil-CoA
FADH2 a Cadena transporte
electronico
Krebs
Sintesis
Isoprenoides
Exceso de Acetil-CoA
Cetogenesis
CetoGenesis (Cuerpos
Cetonicos)
Cetogenesis (2
acetil CoA en
exceso)
Acetil-CoA
Acetil-CoA
Tiolasa de acetoacetil-CoA
AcetoAcetil CoA
HMG-CoA Sintasa
(HMG-CoA) Beta Hidroxi
Beta Metilglutaril CoA
HMG-CoA Liasa
Acetoacetato
(Cuerpo Cetonico)
Acetona (Cuerpo
Cetonico)
Beta Hidroxibutirato
(Cuerpo Cetonico)
Conversion de Cuerpos
Cetonicos (Cerebro, Corazon,
Musculo Estriado)
Conversion de Cuerpos Cetonicos
produce 1 NADH adicional
Conversion de Cuerpos
Cetonicos (Cerebro, Corazon,
Musculo Estriado)
Beta Hidroxibutirato
(Cuerpo Cetonico)
Acetoacetato
AcetoAcil-CoA Acetil-CoA
Beta Hidroxibutirato
Deshidrogenasa
Beta CetoAcil CoA
Transferasa
AcetoAcetil-CoA Tiolasa
NADH
H+
Via Pentosas Fosfato
(Produce NADH que se usa para procesos
reductores en sintesis de lipidos y Ribosa 5
fosfato para nucleotidos) No se genera ATP. 2
fases: Oxidativa y No Oxidativa
Acetil-CoA
Acetil-ACP
Malonil-CoA
(ACC) acetil-CoA
carboxilasa
MAT (Malonil / Acetil
transferasa)
MAT (Malonil / Acetil
transferasa)
Acetil-CoA
ACP (Proteina
Transportadora de
Acilos)
Malonil-ACPAcetil Sintasa
KS (Beta Cetoacil sintasa)
AcetoAcil ACP Beta 3
Hidroxibutiril ACP
KR (Beta Cetoacil ACP
Reductasa)
DH (Beta Hidroacil ACP
deshidratasa)
Crotonil-CoA
(ER) Enoil-ACP Reductasa
Butiril-ACP
6 ciclos de elongacion
Palmitoil-ACP
TE (Tioesterasa)
Palmitato (Acido
Graso Saturado de
16 carbonos)
Paso 1: Glucosa-6-Fosfato
(fase oxidativa)
Paso 9: Glucosa-6-Fosfato
Glucosa 6 fosfato
deshidrogenasa
6 Fosfo D Glucono Lactona
Gluconolactonasa
6 Fosfo D Gluconato
Deshidrogenasa
6 Fosfo D Gluconato
3 Ceto 6 Fosfo D GluconatoD-Ribulosa 5 fosfato (para sintesis de nucleotidos)
NADPH
H+
NADP+
NADP+
NADP+
NADPH
H+
NADPH
H+
NADPH Agente reductor para
Biosintesis de Acidos Grasos
(entre otros procesos)
NADPH