Guia gluconeogenesis, Preguntas de examen de Bioquímica. Universidad Autonóma de Chile
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constanza-elizabeth20 de noviembre de 2017

Guia gluconeogenesis, Preguntas de examen de Bioquímica. Universidad Autonóma de Chile

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Guía sobre gluconeogenesis y via de las pentosas
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EJERCICIOS

1. Indique los tejidos donde ocurre gluconeogénesis y explique la importancia de la vía. Señale los precursores de la ruta e indique de qué tejidos provienen. Explique la importancia del ciclo del lactato para el músculo.

R: Ocurre sólo en hígado (mayoritariamente) y riñón. . Es fundamental en la mantención de la glicemia normal en condiciones de ayuno, siendo activada bajo el efecto de glucagón (hipoglicemia). Los precursores son:

• lactato (del músculo esquelético y glóbulos rojos)

• glicerol (del tejido adiposo)

• aminoácidos (principalmente del músculo esquelético)

Es importante el ciclo del lactato ya que las células musculares se alimentan principalmente de las reservas glucogénicas y sobre todo de las que proceden del hígado por medio del torrente sanguíneo. El obejtivo del ciclo es mantener la producción de ATP por medio de la glucolisis a nivel del músculo esquelético.

2. Explique cómo se regulan en forma concertada la glicolisis y la gluconeogénesis ante una situación de:

A. Hipoglimecia:

El glucagón está elevado. Disminuye en el hígado la [fructosa-2,6-bisfosfato] (enzima tandem actúa como fosfatasa).

La glicolisis está inhibida porque la fosfofructoquinasa-1 está inhibida dado que le falta su efector (+) más importante.

La gluconeogénesis está activada porque la fructosa-1,6-bisfosfatasa está activada porque falta un efector (-) muy potente de la enzima.

B. Hiperglicemia:

La insulina está elevada. Aumenta en el hígado la [fructosa-2,6-bisfosfato] (enzima tandem actúa como quinasa).

La glicolisis está activada porque la fosfofructoquinasa-1 está activada por su efector (+) fructosa 2,6-bisfosfato.

La gluconeogénesis está inhibida porque la fructosa-1,6-bisfosfatasa está inhibida por su efector (fructosa-2,6-bisfosfato).

3. Con el esquema de la biosíntesis de glicógeno a partir de glucosa, señale los intermediarios metabólicos que se forman entre el precursor (glucosa) y el producto (glicógeno). Señale la enzima regulada de la vía.

R:

4. Explique la función de la glicogenina, el partidor y UDPG en la biosíntesis del glicógeno.

- Glicogenina: actúa como cebador para comenzar la síntesis del glucógeno y cataliza las etapas iniciales de esa síntesis

- UDPG: donador de glucosa para la síntesis del glucógeno

- Partidor: cadena de 8 moléculas de glucosa, será la base para crear la molécula de glucógeno cuando la enzima glucógeno sintasa empiece a formar enlaces α (1-4) desde uno de sus extremos.

5. Con el esquema de la degradación del glicógeno, señale los intermediarios metabólicos que se forman entre glicógeno y glucosa libre. Señale la enzima regulada de la vía. Defina “fosforolisis” y compare con “hidrólisis”.

- El UDPG, glucosa-1-fosfato y glucosa-6-fosfato

- Fosforolisis: transformación de glucógeno en glucosa-1-fosfato por la enzima fosforilasa

La hidrolisis liberaría una glucosa que tendría que volver a ser fosforilada con el costo de un ATP para poder entrar en la vía de glicolisis

6. Con respecto a la enzima glucosa-6-fosfatasa, escriba la reacción que cataliza y explique la importancia de su presencia en hígado y riñón y ausencia en músculo esquelético.

- Cataliza la hidrolisis de la glucosa-6-fosfato dando como resultado glucosa y un grupo fosfato.

- Permite la liberación de la glucosa de la glucosa-6-fosfato y poder liberarla al torrente sanguíneo y que otra célula pueda usarla.

- Los músculos esqueléticos al no poseer esta enzima actúan como un reservorio energético.

7. Explique cómo se regulan en forma concertada la glicogénesis y la glicogenólisis, hepática ante una situación de

A. hipoglicemia: predominan los efectos de la insulina.

Hay glicogénesis:

• La glicógeno sintasa está desfosforilada y activa.

Porque: la proteína quinasa A está inactiva (AMPc bajo), la glicógeno sintasa quinasa-3 está inactiva y la proteína fosfatasa-1 está activa.

No hay glucogenólisis:

• La glicógeno fosforilasa está desfosforilada e inactiva.

Porque: la proteína quinasa A está inactiva (AMPc bajo), la fosforilasa quinasa está inactiva y la proteína fosfatasa-1 está activa.

B. hiperglicemia: En hipoglicemia predominan los efectos del glucagón.

No hay glicogénesis:

• La glicógeno sintasa está fosforilada e inactiva.

Porque: la proteína quinasa A está activa (por el AMPc), la glicógeno sintasa quinasa-3 está activa

la proteína fosfatasa-1 está inactiva.

Hay glucogenólisis:

• La glicógeno fosforilasa está fosforilada y activa.

Porque: la proteína quinasa A está activa (por el AMPc), la fosforilasa quinasa está activa y la proteína fosfatasa-1 está inactiva.

8. Señale las rutas metabólicas que permiten mantener la glicemia en un ayuno:

A. entre las comidas y durante el ayuno nocturno:

B. de 10 horas y más Explique la participación del hígado en la mantención de la glicemia.

9. Explique cómo se regula la glicogenólisis muscular

A. por aumento de adrenalina circulante

B. por aumento del AMP intracelular

10. Describa en qué consiste, en general, la vía de las pentosas y explique su importancia.

Es una ruta oxidativa de la glucosa-6-fosfato.

Requiere NADP+ para las 2 etapas de oxidación.

Se forma NADPH, denominado “poder reductor”, que se usa en la biosíntesis de lípidos y otras biomoléculas.

En la fase oxidativa de la vía de las pentosas, la glucosa-6-fosfato se oxida a ribulosa-5-fosfato, una cetopentosa fosforilada. En esta fase se elimina CO2.

En la fase no-oxidativa se producen azúcares-fosfato entre 3 y 8 átomos de carbono.

Entre ellas, ribosa-5-fosfato, con la cual se sintetiza ATP, GTP, CTP y UTP para la síntesis de RNA y d-ATP, d-GTP, d-CTP y d-TTP para la síntesis de DNA.

11. Señale la enzima regulada de la vía de las pentosas y explique cómo se regula.

La enzima regulada es la glucosa-6-P-deshidrogenasa. La enzima está inhibida a las concentraciones fisiológicas de NADPH.

Pero, un aumento de la utilización celular de NADPH provoca la activación de la vía de las pentosas, porque disminuye la [NADPH] y la enzima se libera de su inhibidor.

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