rutas metabolicas glucolisis glucogenesis gluconeogenesis glucogenolisis

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1. Procesos metabólicos bioquimica

2. Glucolisis GLUCOGENÓLISIS GLUCONEOGÉNESIS GLUCOGÉNESIS

3. GLUCOLISIS

4. DEFINICIÓN Y UBICACIÓN CELULAR VÍA METABÓLICA ENCARGADA DE LA DEGRADACIÓN DE LA GLUCOSA. CITOPLASMA CELULAR. CONVIRTIÉNDOLA EN PIRUVATO Y GENERANDO ENERGÍA EN FORMA DE ATP Y NADH. SE LLEVA A CABO EN PRÁCTICAMENTE TODAS LAS CÉLULAS DEL ORGANISMO, ESPECIALMENTE IMPORTANTE EN ERITROCITOS, MÚSCULO Y CEREBRO.

5. DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS: FASE DE INVERSIÓN DE ENERGÍA: SE CONSUMEN 2 ATP PARA FOSFORILAR LA GLUCOSA Y CONVERTIRLA EN FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO MEDIANTE LAS ENZIMAS HEXOCINASA/GLUCOCINASA Y FOSFOFRUCTOCINASA-1 (PFK-1). FASE DE RENDIMIENTO ENERGÉTICO: LA FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO SE DIVIDE EN DOS MOLÉCULAS DE GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO, LAS CUALES SON CONVERTIDAS EN PIRUVATO, GENERANDO 4 ATP Y 2 NADH.

6. LA GLUCOSA-6-FOSFATO SE CONVIERTE EN SU ISÓMERO, LA FRUCTOSA-6-FOSFATO. FASE QUE REQUIERE ENERGOA 1 UN GRUPO FOSFATO SE TRANSFIERE DEL ATPA LA GLUCOSA Y LA TRANSFORMA EN GLUCOSA-6-FOSFATO. 3 UN GRUPO FOSFATO SE TRANSFIERE DEL ATP A LA FRUCTOSA-6-FOSFATO Y SE PRODUCE FRUCTOSA-1,6-BIFOSFATO 2 4 LA FRUCTOSA-1,6-BIFOSFATO SE ROMPE PARA GENERAR DOS AZÚCARES DE TRES CARBONOS: LA DIHIDROXIACETONA FOSFATO DHAP Y EL GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO. ESTAS MOLÉCULAS SON ISÓMEROS EL UNO DEL OTRO, PERO SOLO EL GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO PUEDE CONTINUAR DIRECTAMENTE CON LOS SIGUIENTES PASOS DE LA GLUCÓLISIS.

7. 1) LA OXIDACIÓN DEL GLICERALDEHIDO-3-FOSFATO (UNO DE LOS AZÚCARES DE TRES CARBONOS QUE SE FORMA EN LA FASE INICIAL), Y 2) LA REDUCCIÓN DEL NAD EN \NADH Y H+\. LA REACCIÓN GENERAL ES EXERGÓNICA Y LIBERA LA ENERGÍA QUE LUEGO SE USA PARA FOSFORILAR LA MOLÉCULA, LO QUE FORMA 1,3-BIFOSFOGLICERATO. FASE DE RENDIMIENTO ENERGÉTICO 5 DHAP SE CONVIERTE EN GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO. AMBAS MOLÉCULAS EXISTEN EN EQUILIBRIO, PERO DICHO EQUILIBRIO "EMPUJA" FUERTEMENTE HACIA ABAJO, CONFORME SE VA UTILIZANDO EL GLICERALDEHÍDO-3-FOSFATO. 7 EL 1,3-BIFOSFOGLICERATO DONA UNO DE SUS GRUPOS FOSFATO AL ADP, LO TRANSFORMA EN UNA MOLÉCULA DE ATPY EN EL PROCESO SE CONVIERTE EN 3-FOSFOGLICERATO. 6 8 EL 3-FOSFOGLICERATO SE CONVIERTE EN SU ISÓMERO, EL 2-FOSFOGLICERATO.

8. EL PEP DE INMEDIATO DONA SU GRUPO FOSFATO AL ADP, Y SE FORMA LA SEGUNDA MOLÉCULA DE ATP. AL PERDER SU FOSFATO, PEP SE CONVIERTE EN PIRUVATO, EL PRODUCTO FINAL DE LA GLUCÓLISIS. 9 EL 2-FOSFOGLICERATO PIERDE UNA MOLÉCULA DE AGUA Y SE TRANSFORMA EN FOSFOENOLPIRUVATO PEP. EL PEP ES UNA MOLÉCULA INESTABLE, LISTA PARA PERDER SU GRUPO FOSFATO EN EL PASO FINAL DE LA GLUCÓLISIS. 10

9. BALANCE ENERGÉTICO: Enzimas clave: Hexocinasa / glucocinasa (inhibida por glucosa-6-fosfato en la mayoría de los tejidos). Fosfofructocinasa-1 (PFK-1), regulada por ATP (inhibición) y AMP (activación). Piruvato quinasa, activada por fructosa-1,6-bisfosfato y regulada por fosforilación. Hormonas involucradas: Insulina: Activa la glucólisis al estimular la PFK-1 y la piruvato quinasa. Glucagón: Inhibe la glucólisis en el hígado al reducir la actividad de la PFK-1. REGULACIÓN CLAVE: Producción total Consumo de ATP Producción neta : 4 ATP y 2 NADH 2 ATP 2 ATP y 2 NADH por mol de glucosa.

10. IMPORTANCIA FISIOLÓGICA A GLUCÓLISIS ES LA PRINCIPAL FUENTE DE ENERGÍA EN CONDICIONES ANAERÓBICAS. ADEMÁS, PROPORCIONA INTERMEDIARIOS CLAVE PARA OTRAS RUTAS METABÓLICAS, COMO LA BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS Y ÁCIDOS GRASOS. ES FUNDAMENTAL PARA MANTENER LOS NIVELES DE ATP EN TEJIDOS CON ALTA DEMANDA ENERGÉTICA.

11. GLUCONEOGÉNESIS:

12. DEFINICIÓN Y UBICACIÓN CELULAR PROCESO METABÓLICO MEDIANTE EL CUAL SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES NO CARBOHIDRATADOS, (AMINOÁCIDOS, GLICEROL Y LACTATO) FUNDAMENTAL PARA MANTENER LOS NIVELES DE GLUCOSA EN SANGRE DURANTE EL AYUNO O EN SITUACIONES DE ALTA DEMANDA ENERGÉTICA. Principalmente en el hígado. En menor medida, en los riñones.

13. PRECURSORES PRINCIPALES Lactato Proveniente del metabolismo anaeróbico (ciclo de Cori). Glicerol Derivado de la degradación de triglicéridos. Aminoácidos Especialmente alanina y otros aminoácidos glucogénicos. RELACIÓN CON LA GLUCÓLISIS (CICLO DE CORI) La gluconeogénesis y la glucólisis son procesos inversos, pero no son simplemente reversibles debido a las reacciones irreversibles en la glucólisis. El ciclo de Cori es un ejemplo de cómo el lactato producido en los músculos durante el ejercicio anaeróbico es transportado al hígado, donde se convierte en glucosa a través de la gluconeogénesis. Esta glucosa puede ser liberada en la sangre y utilizada nuevamente por los músculos

14. CONVERSIÓN DE PEP A FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO:* - A través de una serie de reacciones enzimáticas que incluyen la enolasa y la aldolasa. FORMACIÓN 1 Conversión de piruvato a fosfoenolpiruvato (PEP): El piruvato se convierte en oxaloacetato (OAA) mediante la piruvato carboxilasa (requiere biotina y ATP). OAA se convierte en PEP por la PEP carboxiquinasa (PEPCK). 3 *CONVERSIÓN DE FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATO A FRUCTOSA-6-FOSFATO:* - Catalizada por la fructosa-1,6-bisfosfatasa (una de las enzimas clave en la regulación). 2 4 CONVERSIÓN DE FRUCTOSA-6-FOSFATO A GLUCOSA-6-FOSFATO:* - Mediado por la fosfoglucosa isomerasa.

15. 5 Conversión de glucosa-6-fosfato a glucosa:* - Catalizada por la glucosa-6-fosfatasa, que se encuentra principalmente en el hígado.

16. REGULACIÓN CLAVE: ENZIMAS CLAVE HORMONAS INVOLUCRADAS PIRUVATO CARBOXILASA: ACTIVADA POR ACETIL-COA INSULINA: INHIBE LA GLUCONEOGÉNESIS. PEP CARBOXIQUINASA (PEPCK): REGULADA POR LA DISPONIBILIDAD DE SUSTRATOS GLUCAGÓN: ESTIMULA LA GLUCONEOGÉNESIS FRUCTOSA-1,6-BISFOSFATASA: INHIBIDA POR AMP CORTISOL: AUMENTA LA GLUCONEOGÉNESIS, ESPECIALMENTE DURANTE EL ESTRÉS. FRUCTOSA-2,6-BISFOSFATO; ACTIVADA POR CITRATO GLUCOSA-6-FOSFATASA: REGULADA DE MANERA MENOS DIRECTA.

17. GLUCOGÉNESIS

18. DEFINICIÓN Y UBICACIÓN CELULAR PROCESO METABÓLICO MEDIANTE EL CUAL SE SINTETIZA GLUCÓGENO A PARTIR DE GLUCOSA. ESTE PROCESO OCURRE PRINCIPALMENTE EN EL HÍGADO Y EN LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS. EN EL HÍGADO, EL GLUCÓGENO SIRVE PARA REGULAR LOS NIVELES DE GLUCOSA EN SANGRE, EN LOS MÚSCULOS SE UTILIZA COMO FUENTE DE ENERGÍA DURANTE LA ACTIVIDAD FÍSICA.

19. CONVERSIÓN A UDP-GLUCOSA: LA GLUCOSA-6-FOSFATO SE CONVIERTE EN UDP-GLUCOSA MEDIANTE LA ACCIÓN DE LA ENZIMA FOSFOGLUCOMUTASA Y URIDINA TRIFOSFATO (UTP). Descripcion de las etapas 1 FOSFORILACIÓN DE GLUCOSA: LA GLUCOSA SE FOSFORILA PARA FORMAR GLUCOSA-6-FOSFATO MEDIANTE LA ACCIÓN DE LA ENZIMA HEXOQUINASA O GLUCOQUINASA. 3 POLIMERIZACIÓN: LA GLUCÓGENO SINTASA CATALIZA LA TRANSFERENCIA DE UNIDADES DE GLUCOSA DE UDP-GLUCOSA A UNA CADENA DE GLUCÓGENO EN CRECIMIENTO, FORMANDO ENLACES GLUCOSÍDICOS Α(1→4). 2 4 RAMIFICACIÓN: LA ENZIMA ENZIMA DE RAMIFICACIÓN INTRODUCE ENLACES Α(1→6) CADA 8 A 12 RESIDUOS DE GLUCOSA, CREANDO LA ESTRUCTURA RAMIFICADA DEL GLUCÓGENO.

20. Enzimas clave Regulación hormonal Glucógeno sintasa: Es la enzima principal en la síntesis de glucógeno, responsable de la elongación de la cadena de glucógeno. Insulina: promueve la glucogénesis al estimular la actividad de la glucógeno sintasa y facilitar la entrada de glucosa en las células. La insulina favorece la desfosforilación de la glucógeno sintasa, activándola. Enzima de ramificación: Introduce ramificaciones en la molécula de glucógeno, lo que aumenta su solubilidad y accesibilidad. Glucagón: inhibe la glucogénesis y promueve la glucogenólisis (descomposición del glucógeno) al activar la glucógeno fosforilasa, que favorece la liberación de glucosa en sangre. Fosfoglucomutasa : Facilita la conversión de glucosa-6-fosfato a glucosa-1-fosfato, un paso crucial en la síntesis de UDP-glucosa.

21. IMPORTANCIA EN EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA El glucógeno actúa como una reserva rápida de glucosa que puede ser movilizada rápidamente cuando el cuerpo necesita energía, especialmente durante el ejercicio o en situaciones de ayuno. Además, el hígado puede liberar glucosa en la sangre para mantener niveles adecuados de glucosa y asegurar el suministro de energía a los órganos vitales.

22. GLUCOGENÓLISIS

23. DEFINICIÓN Y UBICACIÓN CELULAR Proceso metabólico mediante el cual se degrada el glucógeno para liberar glucosa. Este proceso ocurre principalmente en el hígado y en los músculos esqueléticos. En el hígado, la glucogenólisis ayuda a mantener niveles adecuados de glucosa en sangre En los músculos proporciona energía durante la contracción muscular.

24. CONVERSIÓN A GLUCOSA-6-FOSFATO: LA GLUCOSA-1-FOSFATO SE CONVIERTE EN GLUCOSA-6-FOSFATO MEDIANTE LA ACCIÓN DE LA FOSFOGLUCOMUTASA. FORMACIÓN 1 FOSFORILACIÓN DEL GLUCÓGENO: LA GLUCÓGENO FOSFORILASA CATALIZA LA RUPTURA DE LOS ENLACES Α(1→4) DEL GLUCÓGENO, LIBERANDO GLUCOSA-1-FOSFATO. 3 DESFOSFORILACIÓN: EN EL HÍGADO, LA GLUCOSA-6-FOSFATO PUEDE SER DESFOSFORILADA POR LA GLUCOSA-6-FOSFATASA PARA LIBERAR GLUCOSA LIBRE EN EL TORRENTE SANGUÍNEO. EN LOS MÚSCULOS, LA GLUCOSA-6-FOSFATO SE UTILIZA DIRECTAMENTE EN LA GLUCÓLISIS PARA OBTENER ENERGÍA. 2

25. ENZIMAS CLAVE GLUCÓGENO FOSFORILASA: ES LA ENZIMA PRINCIPAL EN LA DEGRADACIÓN DEL GLUCÓGENO, QUE CATALIZA LA LIBERACIÓN DE GLUCOSA-1-FOSFATO. FOSFOGLUCOMUTASA: FACILITA LA CONVERSIÓN DE GLUCOSA-1-FOSFATO A GLUCOSA-6-FOSFATO. GLUCOSA-6-FOSFATASA: PERMITE LA CONVERSIÓN DE GLUCOSA-6-FOSFATO A GLUCOSA LIBRE, ESPECIALMENTE EN EL HÍGADO. INSULINA: INHIBE LA GLUCOGENÓLISIS AL PROMOVER LA ACTIVIDAD DE LA GLUCÓGENO SINTASA Y DISMINUIR LA ACTIVIDAD DE LA GLUCÓGENO FOSFORILASA. GLUCAGÓN: ESTIMULA LA GLUCOGENÓLISIS EN EL HÍGADO, ACTIVANDO LA GLUCÓGENO FOSFORILASA Y PROMOVIENDO LA LIBERACIÓN DE GLUCOSA EN SANGRE. ADRENALINA: TAMBIÉN ESTIMULA LA GLUCOGENÓLISIS EN EL HÍGADO Y LOS MÚSCULOS, AUMENTANDO LA ACTIVIDAD DE LA GLUCÓGENO FOSFORILASA, REGULACIÓN HORMONAL

26. IMPORTANCIA EN LA LIBERACIÓN DE GLUCOSA La glucogenólisis es crucial para la liberación de glucosa en el organismo. Permite que el cuerpo acceda rápidamente a las reservas de glucógeno, asegurando un suministro constante de glucosa para las células, es vital para mantener la homeostasis de la glucosa y proporcionar energía a los órganos y tejidos que dependen de ella.