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Metabolismo de Hidratos de Carbono Tema 11 Resumen del Tema Principales rutas del metabolismo de los hidratos de carbono Glicolisis - Fases 1 y II de la glicolisis - Incorporación de otros azúcares a la glicolisis - Regulación Destinos del piruvato - Fermentaciones - Descarboxilación oxidativa Rendimiento de la oxidación aerobia de la glucosa Lanzaderas del NADH e Gluconeogénesis - Glicolisis vs gluconeogénesis - Etapas diferenciales de la gluconeogénesis - Regulación glicolisis/gluconeogénesis - Ciclo de Cori Metabolismo del glucógeno y su regulación Efectos del glucagón y de la insulina sobre el metabolismo de los hidratos de carbono Ruta de los fosfatos de pentosa Bo Universidad Cardenal Herrera Glicolisis Via de oxidación de la glucosa se localiza en el citoplasma o z a] a Prensa [tios nuceios - pic 07) 4 Siro Anrcccióos >. Ao gene A 5 Ss " : o pr 1% +5 : ' : . 4 : > | ACA Ruta de Embden-Meyerhof-Parnas dB ceu Universidad Cardenal Herrera Fases de la Glicolisis FASE DE INVERSIÓN DE ENERCÍA. La glucosa es un combustible muy importante para la mayoría de organismos Fase I Se consumen 2 ATP Fase II Se producen 4 ATP Rendimiento 2 moles ATP/mol glucosa Mathews db ceu Universidad Cardenal Herrera Fase II de la Glicolisis 2 (6) Oxidación y fosforilación En la Fase II se genera energía fosfato desridrogonasa 2NADH + 2H" s z 2 4 moléculas de ATP y 2 moléculas de NADH por cada una de glucosa O ostoriación 2 ADP a nivel de sustrato Fosfoglicerato quinasa Isomerización Fosfoglicerato mutasa Balance energético total (Fase 1 y II) Ñ D-glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ O Deshidratación y H¿0 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2H* + 2 H,0 ? Fosforilación 2 ADP a nivel de sustrato Piruvato quinasa El piruvato puede ser oxidado mucho más 2 “o CEU Universidad Cardenal Herrera Incorporación de otros Azúcares a la Glicolisis Otros azucares se incorporan a la vía de glicolisis para oxidarse CARBOHIDRATOS METABOLISMO INTRACELULARES DE GRASAS Glucógeno G1P Glicerol Manosa 6-fosfato Giicerol sfato Gliceraldehido S ceu Universidad Cardenal Herrera 5 4 3 2 [ATP] (mM) 1 uM F-2,6-BP +0.1mM AMP 2.0 1mM ATP 10 [F6P] (mM) L 3 y ATP [F6P] (mM) 2 1 UM F-2,6-BP Pepranoy o g 82 8 2 2 Pepranoy (inactivo) y ATP (i) Regulación de Fosfofructoquinasa R => T (activo) l F-2,6-P, ATP (s) Universidad CEU Cardenal Herrera Destinos del Piruvato En presencia de oxígeno (— pyravate Piruvato deshidrogenasa NADH actato deshidrogenasa NAD* Piruvato descarboxilasa En ausencia de oxígeno Alcohol NADH + H* deshidrogenasa NAD* Oxidación completa CAC NADH Cadena ( respiratoria NAD* db ceu Universidad Cardenal Herrera Rendimiento Energético de la Oxidación Aerobia de la Gucosa ATP Glucose 2 ATP A 2NADH citosol 2 Pyruvate ATP (5 ) *Lanzadera mitocondria 2NADH 2 Acetyl CoA Fosforilación a nivel de sustrato Citric acid cycle 2 GTP or ATP 6 NADH 2 FADH, Total: 32 moléculas de ATP E Fosforilación oxidativa db ceu Universidad Cardenal Herrera Lanzaderas del NADH MEMBRANA MEMBRANA EXTERNA INTERNA Lanzadera del Ez Glicerol-fosfato sento CITOSOL ' MATRIZ MITOCONDRIAL Dihidroxiacet ers ¡ona sir fosfato (DHAP) DHAP H— Glicerol 3-fosfato deshidrogenasa NAD*: G3P + GP —— FAD Lanzadera del Malato-Aspartato 2” lathews MEMBRANA MEMBRANA EXTERNA INTERNA NAD+ Oxalacetato Glu Glu Oxalacetato NAD+ H 7 H Sistema de transporte Asp Asp aCG HF aCG Sistema de transporte NAD* Malato + Malato NAD* + Universidad Cardenal Herrera Glicolisis vs Gluconeogénesis Glicolisis acces / No Glucose Mexckinase | ) 7 7 . l y ad sólo en hígado Glucose 7” Glucose 6-phosphate y riñón (RE) S-phosphatase b—,.o l Pm Fructose 6-phosphate isomerase | f Fructose-6-1 opacas (| pr o 1. Sbophosphetase Fructose 1.6-bisphosphate . no II Fructose-1,6-bisphosphate Dihydroxyacetone > Glyccraldehyde | Triose phosphate phosphate *—— ephosphate meso E cr o Opceraldetrdo | numa” Vororos- | dehydrogenase | wow 1,3-Bisphosphoglycerate 1.3-Bisphosphoglycerate r sl 0 II y dl 3-Phosphoglycerate IPhosphogiycerate I | mutase. 2-Phosphoglyccrate 2x APhosphogiycerate II Enclase |. NN Phosphoenolpyruvate Phosphoenolpyruvete y Phosphoenot- || .- «ze.c0, / Presphoczolyrimme preto O / carbon a carbowykinase | — am | ¡+tozóll Pz | arce en Y ¿Som omo a oc A Pyeraso calcio | Ñ Acc sor, nco; ad a Jn Gluconeogénesis dB ceu Universidad Cardenal Herrera Etapas Diferenciales de la Gluconeogénesis Citosol o Cytosol /M IN Glucose - OH E P HO | Matrix Glucose C OH 6-phosphatase 2- Pyruvate phosp - H,0 CH¿OPO; CO»|+ ATP . . sp Glucose-6-phosphate Piruvato carboxilasa OH | ore Phosphoglucose HO OH Oxaloacetate —, isomerase oH OS NADH + Ht >OsPOHL y CHOH en na | eros Fructose-6-phosphate Ms >P, OH Malate == Fructose ==, 1, 6-bisphosphatasep_ ,, y HO 2 2-O3POHC CH¿OPO,?- Fructose-1,6-bisphosphate HO : OH OH Malate Malato deshidrogenasa . NAD* + Grp > + GDP citosólica > NADH + H+ carboxiquinasa (PEPCK) Oxaloacetate + 50) Oxaloacetate PEP =. C E U Universidad Cardenal Herrera Control por [Fructosa-2,6-bisfosfato] Glucagón Receptor de Adenilato ciclasa PFK-2/FBPasa-2 glucagón”. ef Regulada por fosforilación/ 9 desfosforilación F-2,6-BP Proteín quinasa dependiente de caMP (PK A) F-6-P ADP ATP ADP ALF-2,6-BP] Qe $ 1F-2,6-8P] ATP H,0 H,0 F-6-P Fosfoproteín Fosfatasa (PP) F-2,6-BP Insulina dy Glucagón ->» Protein quinasa A (+) | 1F-2,6-BP] Glicolisis (-), Gluconeogénesis (+) Insulina —> Fosfoprotein Fosfatasa (+) 4 1[F-2,6-BP] Glicolisis (+), Gluconeogénesis (-) dc Universidad Cardenal Herrera Activación de Protein Quinasa A (PK A) Una concentración de glucosa baja en sangre provoca la liberación de la hormona glucagón por las células a del páncreas Glucagon Primer mensajero | Extracelbalar space cAMP-dependent proecin kinase PK A 4cAMP ON (inactive) ATP E 8 (e) EIA ADP — (active) (active) od Turget 2 MAnzyme A (a) R = Repalancry suban (CAMPY € = Cotalytic submit Glucagon transducer system Cytosol 4ATP Mecanismo de acción del glucagón. (AC) erp] Cyclase Formation of c, P from ATP 1 Proteína G activa 1 AC f 1 AC produce Active site? 100-1000 caMP ATP CAMP. Neo ue o TN 1 1 pr Her -”», HO a o L—É O] 9. u ou Segundo mensajero PK A activada por caAMP provoca una disminución en la concentración de F-2,6-BP, entre otros efectos E dB ceu Universidad Cardenal Herrera 
