Tema 9B (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Nanociencia y Nanotecnología - 2º curso
Asignatura Bioquimica Metabolica
Año del apunte 2015
Páginas 7
Fecha de subida 11/03/2016
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Tema 9B: Integración del metabolismo Se da la adaptación metabólica a diferentes situaciones fisiológicas como: Ingesta Ayuno Ejercicio Estrés Obesidad Diabetes Mecanismos de señalización   Receptor de superficie celular: hormona se une a receptor en la superficie de la célula, se activa segundo mensajero que provoca respuesta dentro de la célula.
Receptor nuclear: hormona liposoluble entra a la célula, actúa en el núcleo, provocando el incremento (expresión génica) de alguna enzima de la vía metabólica.
Regulación hormonal. Sistema endocrino del páncreas.
  Insulina secretada por células β.
Glucagón secretado por células α.
Son hormonas peptídicas que sirven para regular los niveles de glucosa en sangre.
Regulación de la secreción de insulina por las células β pancreáticas.
El GLUT 2, valora el nivel de glucosa en sangre, similar al transportador en las células hepáticas.
Se provoca la liberación de insulina y su maduración.
Canal de potasio de las células β pancreáticas: Unidades reguladoras de sulfonilurea, fármacos similares son bloqueantes del canal de potasio, pueden incrementar la liberación de insulina.
Deficiencias genéticas dependientes de aá:  Canal siempre cerrado: siempre se secreta insulina.
 Canal siempre abierto: diabetes neonatal, no se secreta insulina.
Regulación metabólica después de una ingesta (Apuntar de diapositiva.) Vías metabólicas que se activan tras la ingesta: También se desviará a vía de las pentosas, producción de pentosas y NADPH.
Regulación del metabolismo de glúcidos por insulina La insulina activa:    Enzimas hexokinasa y glicógeno sintasa.
Hexokinasa.
Transportador GLUT4 Activa la síntesis de reserva de glúcidos (glicógeno) y de TAG’s.
Con ello, activa la producción de acetil-coA (puede desviarse a cuerpos cetónicos), y con ella, la de ácidos grasos que se convertirán en triacilgliceroles de reserva.
Regulación de la glucólisis y la gluconeogénesis Pueden estar reguladas por: O mediante la FBPasa-2, que realiza el proceso: Como consecuencia: Regulación metabólica en el ayuno El glucagón activa la síntesis de glucosa en el hígado y la degradación del glicógeno.
Se da la síntesis de cuerpos cetónicos conforme bajan los niveles de glucosa, y la degradación de proteínas (aminoácidos no esenciales) del tejido muscular.
Vías metabólicas activadas por el glucagón: En caso de ayuno prologando durante mucho tiempo:     Degradación de proteínas: importante pero muy regulada, no se pueden perder aminoácidos esenciales.
Si el hígado no dispone de ellos, no pueden sintetizar otras proteínas y albúmina, problemático.
Muy activada la oxidación de ácidos grasos importados del tejido adiposo.
Activada también la síntesis de cuerpos cetónicos.
Se reduce la importancia del ciclo de Krebs, intermedios se desvían a la síntesis de glucosa.
Vías metabólicas en situación de emergencia: preparación para la acción.
Regulación por epinefrina (adrenalina).
Preparación para una emergencia, en período corto de tiempo, como una huida.
Son vías similares a las del ayuno, la más importante de ellas la glicólisis.
También destaca la gluconeogénesis en el hígado, para exportar el máximo de glucosa posible.
Se da una retroalimentación mediante la insulina y el glucagón, acentuando los efectos de la adrenalina.
La epinefrina activa el receptor β-adrenérgico, que mediante una proteína G activa la adenilato ciclasa. El AMP activa la proteína kinasa A. Es un sistema rápido (Emergencia).
Metabolismo del ejercicio Ordenadas por velocidad de producción del ATP. La más la rápida es la creatina fosfato, que se acaba rápidamente.
A continuación se emplea la reserva de glicógeno, y finalmente, se da la oxidación de lípidos.
El tejido muscular se puede adaptar al ejercicio aeróbico continuado, mediante:   Expresión de genes del oxidativo (ca2+).
Biogénesis de mitocondrias.
metabolismo Cortisol. Hormona del estrés Se produce en una situación de alerta a largo término. El cortisol es un derivado de esteroides, hidrofóbico, puede penetrar la célula y activar la expresión de genes:   Se activa la degradación de lípidos y proteínas.
Se activa la síntesis de glucosa, necesaria en el cerebro (gluconeogénesis).
Leptina. Hormona de la saciedad.
Es una hormona sintetizada por el tejido adiposo. A más volumen de este tejido, mayor cantidad de leptina secretada (en condiciones normales).
La leptina produce efectos de:   Inhibición del almacenamiento de TAG’s.
Activación de la oxidación de ácidos grasos.
Diabetes tipo 1. Metabolismo en el adipocito Se da una producción insuficiente de insulina. Se origina en jóvenes por destrucción de las células β del páncreas.
El receptor de insulina no recibe suficiente de esta hormona. Debido a ellos, se da un mal transporte de vesículas con GLUT4 a la membrana, disminuyendo la entrada de glucosa al tejido adiposo (lo cual regula la síntesis de triacilgliceroles). Esto provoca:   Se siguen degradando triacilgliceroles. Se producen cuerpos cetónicos, dando lugar a una acidosis.
Bajan los niveles de glucosa-6-fosfato en la célula, se inhibe la vía de las pentosas fosfato, las células pierden su capacidad detoxificadora.
Diabetes tipo 2. Asociada a la obesidad Las células no responden a la insulina. Se suele desarrollar de manera tardía en adultos.
La obesidad produce un exceso de tejido adiposo, reservas de triacilgliceroles. Se produce una excesiva liberación de ácidos grasos en sangre, y con ella el síndrome metabólico, que puede desembocar en diabetes tipo 2.
Exceso de ácidos grasos producido por la obesidad, se induce la síntesis de TAG’s en el citosol. Éstos no entran a la β-oxidación, produciendo un bloqueo mitocondrial. Se reduce además la detoxificación en las mitocondrias.
Si no hay insulina, no entra glucosa a las células, para así activar la síntesis de lípidos. Aumenta mucho [glc] en sangre.
Otra consecuencia es el aumento de la concentración de DAG. Esto activará un sistema de kinasas, activando la PKC, que se relaciona con IRS, que regula tanto los receptores de insulina como el GLUT.
El DAG, produce la fosforilación constante del IRS-1, alterando el sistema de regulación del receptor insulina.
Además la resistencia a la insulina por sobrecarga de adipocitos puede provocar acumulación de ácidos grasos y depósitos lipídicos en el tejido muscular, bloqueando la capacidad de producción energética del músculo.
Metabolismo de etanol en el hígado Síntomas:       Acumulación de grasas (TAG’s) en el hígado. NADH inhibe el ciclo del ácido cítrico y la β-oxidación. La síntesis de lípidos necesita NADPH (poder reductor). Además, el acetato puede convertirse en acetil-coA, desviándose a la síntesis de ácidos grasos.
Acidosis láctica. E lactato se acumula en el hígado, se bloquea el paso de lactato a piruvato (ciclo de cori).
Cetosis, por el aumento de la acetil-coA.
Hipoglucemia en el ayuno. La concentración de glucosa baja, por la inhibición de la gluconeogénesis y de la β-oxidación.
Hepatotoxicidad, el acetaldehído es tóxico.
Disfunción de la excreción del nitrógeno y del sistema de detoxificación hepático, pues las células hepáticas disminuyen su actividad.
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