Glucolisis
->Fase inicial: Fase de inversión de energia en 5 primeras reacciones d glucolisis, se invierten 2 moléculas d ATP a convertir glucosa en 2 moleculas d gliceraldeido 3 fosfato.
Fosforilacion glucosa: Glucosa convierte glucosa 6 fsfato mediante enzima exoquinasa, usa 1 ATP.
Isomerizacion: Glucosa 6 fosfato s convierte en fructosa 6 fosfato x enzima fosfoglucosa isomerasa.
2°da Fosforilacion: Fructosa 6 fosfato convertido en fructosa 1,6 bisfosfato mediante enzima fosfofructoquinasa, utilizando otro ATP.
Escision: Fructosa 1,6 bisfosfato s divide en 2 moleculas d 3 C à diidroxiacetona fosfato (DAP) y gliceraldeido 3 fosfato (G3P) x enzima aldolasa.
Isomerizacion DAP: Diidroxiacetona fosfato s convierte en gliceraldeido 3 fosfato x enzima triosa fosfato isomerasa, resultado 2 G3P.
->Reacciones ATP involucrado: Fase inversion d energia: Fosforilacion glucosa (1 ATP), Fosforilacion fructosa 6 fosfato (1 ATP). Fase obtencion energia: Formar ATP 1,3 bisfosfoglicerato (1 ATP x donacion grupo fosfato a ADP), Formacion ATP x fosfoenolpiruvato (PEP) (1 ATP, PEP dona grupo fosfato a ADP). Glucolisis, ganancia neta 2 moleculas d ATP x 1 glucosa. Invierten 2 ATP fase inicial y genera 2 ATP fase final.
->Reacciones irreversibles: Por alta regulación y control enzimático. Flujo unidireccional de glucólisis.
Fosforilación de glucosa, de fructosa 6 fosfato y Conversión de fructosa 6 fosfato, fosfoenolpiruvato (PEP) a piruvato.
Producto sustrato: Producto final glucolisis, piruvato usado en respiracion anaerobica y aerobica.
-Glucosa, sustrato a convierte glucosa 6 fosfato, producto a Enzima exoquinasa.
-Glucosa 6 fosfato, sustrato à convierte fructosa 6 fosfato, producto à Enzima fosfoglucosa isomerasa.
-Fructosa 6 fosfato, sustrato à convierte fructosa 1,6 fosfato, producto à Enzima fosfoructoquinasa.
-Fructosa 1,6 bifosfato, sustrato à divide en diidroxiacetona fosfato (DAP) y gliceraldeido 3 fosfato (G3P), producto.
-DAP, sustrato à convierte G3P, producto à Enzima triosa fosfato isomerasa.
-G3P, sustrato à convierte 1,3 bisfosfoglicerato, producto à Enzima gliceraldeido 3 fosfato desidrogenasa.
-1,3 bisfosfoglicerato, sustrato à convierte 3 fosfoglicerato, producto à Enzima fosfoglicerato quinasa.
-3 fosfoglicerato, sustrato à convierte 2 fosfoglicerato, producto à Enzima fosfoglicerato mutasa.
-2 fosfoglicerato, sustrato à convierte fosfoenolpiruvato (PEP), producto à Enzima enolasa.
-PEP, sustrato à convierte piruvato, producto final à Enzima piruvato quinasa.
->Piruvato: Producto final glucolisis, proceso metabolico, 1 glucosa à 2 piruvato, genera energia en ATP y NAD.
Generacion piruvato: En glucolisis, glucosa descompone en 10 reacciones enzimaticas en ultima reaccion PEP s convierte en piruvato x enzima piruvato quinasa.
Destino piruvato: Depende disponibilidad d O2, Piruvato s versatil papel crucial en metabolismo energetico.
Aerobicas: Piruvato va a mitocondria s convierte acetil-CoA x enzima piruvato desidrogenasa, acetil entra en Krebs produ100do + ATP, NAD y FAD2 q son usada en cadena transporte electrones generando ATP.
Anaerobica: Ausencia O2 piruvato s convierte en lactato x enzima lactato desidrogenasa x fermentacion lactica, en levadura piruvato pasa a etanol y CO2 x fermentacion alcoolica.
->NAD: En glucolisis produce 2 NAD x 1 glucosa s metaboliza. NaD transporta electrones guardando energia xa usar en respiracion celular. Produccion ocurre en 6ta reaccion d glucolisis, gliceraldeido 3 fosfato convierte 1,3 bisfosfoglicerato. Importante x NAD generado en glucolisis crucial xa producir ATP en transporte electrones en respiracion aerobica, en anaerobicas NAD usado xa reducir piruvato a lactato (fermentacion lactica) regenera NAD+ mantiene proceso d glucolisis.
-> Resultado neto: 1 glucosa à 2 piruvato, 2 ATP y 2 NAD.
-> Cuando hay alta concentración de ATP, célula interpreta que hay suficiente energía e inhibiendo vía glucolítica evitando producción excesiva ATP. Niveles de ATP altos se une a sitio regulador en PFK 1.
->Regulación glucólisis: Proceso complejo y esencial, mantiene equilibrio energético y metabólico de célula. Ejercido principalmente por regulación alostérica de 3 enzimas clavez.
Hexoquinasa: Ihnhibida por glucosa 6 fosfato, evita acumulación excesiva de glucolíticos.
Fosfofructoquinasa 1 (PFK1): Activadores: AMP y fructosa 2,6 bisfosfato, bajos nivel energía y promueve glucólisis e Inhibidores: ATP y citrato, indica energía suficiente y desacelere glucólisis.
Piruvato quinasa: Activadores: fructosa 1,6 bisfosfato, acción mecanismo retroalimentación positiva e Inhibidores: ATP y acetil CoA, indica energía suficiente y productos ciclo Krebs.
->Reacciones reguladas glucólisis: Regulación asegura que glucólisis ajuste necesidades energéticas de célula y disponibilidad sustratos.
Hexoquinasa: Enzima cataliza fosforilación de glucosa a glucosa 6 fosfato que inhibe a hexoquinasa, ayuda a regular glucosa en vía glucolítica.
Fosfofructoquinsa 1 (PFK1): Enzima importante en regular glucólisis, conversión fructosa 6 fosfato a fructosa 1,6 bifosfato. PFK 1 regulada alostéricamente por metabolitos (activada AMP y fructosa 2,6 bisfosfato e inhibida por ATP y citrato).
->Enzimas glucólisis: Hexoquinasa/Glucocinasa, Fosfoglucosa isomerasa, Fosfofructosa 1 (PFK1), Aldolasa, Trifosfato isomerasa, Gliceraldehído 3 fosfato deshidrogenasa, Fosfoglicerato quinasa, Fosfoglicerato mutasa, Enolasa, Piruvato quinasa.
METABOLISMO LÍPIDOS
->Activación: Se activa principalmente por lipólisis por descomposición de triacilglicéridos almacenado en adipocito (células grasas) en ácidos grasos libres y glicerol. Proceso regulado por hormonas y señales celulares.
Hormonas: Adrenalina, glucagón y hormona del crecimiento activan lipólisis. Estas se unen a receptores en superficie de adipocitos, desencadena cascada de señales activa enzima lipasa sensible a hormona.
AMPc: Unión de hormonas a receptores aumenta niveles de AMP cíclico (AMPc) en célula, activando proteína quinasa A (PKA) que fosforila y activa HSL.
Lipasa sensible a hormonas (HSL): Al activarse, HSL descompone triacilglicéridos en ácidos grasos libres y glicerol, liberados en torrente sanguíneo y otros tejidos como energía.
Carnitina: Ácidos grasos libres transportados a mitocondria para oxidación por sistema de carnitina. Enzima carnitina aciltransferasa I convierte ácidos grasos en acilcarnitina, permite transporte por membrana mitocondrial.
Beta oxidación: Dentro mitocondria, ácidos grasos activados son descompuestos en unidades acetil-CoA por beta-oxidación, generando NADH y FADH2 utilizados en cadena transporte electrones produciendo ATP.
->Transporte de ácido graso a mitocondria: Esencial para oxidación y producción de energía.
Activación ácido graso: En citosol, ácidos grasos son activados por enzima acil-CoA sintetasa, convirtiendo ácidos grasos en acil CoA.
Formación acilcarnitina: Acil-CoA no puede atravesar membrana mitocondrial interna directa, Enzima carnitina aciltransferasa I (CAT I) ubicada en membrana mitocondrial externa, transfiere grupo acilo del acil-CoA a carnitina formando acilcarnitina.
Transporte por membrana mitocondrial: Acilcarnitina es transportada por la membrana mitocondrial interna por transportador específico (translocasa de carnitina).
Regeneración acil-CoA: Dentro de la matriz mitocondrial la enzima carnitina ailtransferasa II (CAT II) transfiere grupo acilo de acilcarnitina de vuelta a coenzima A, regenerando acil-CoA.
->Inhibición, transporte ácido graso: Inhibido por regulación de enzima carnitina aciltransferasa I (CAT I).
Malonil-CoA: Inhibidor potente de carnitina aciltransferasa I, malonil CoA producida en síntesis de ácidos grasos y presencia indica estado anabólico, se sintetiza ácidos grasos en mitocondria evitando oxidación.
Niveles altos ATP: Niveles ATP son altos, necesidad de oxidar ácidos grasos a obtener disminuye.
Regulación hormonal: Hormonas e insulina influyen en actividad de CAT I. Insulina promueve almacenamiento energía, aumentando niveles de malonil-CoA inhibiendo transporte de ácidos grasos a mitocondria.
->Malonil-CoA:
Inhibe CAT I: Previene entrada de ácidos grasos en mitocondria reduciendo beta oxidación.Inhibidor potente de carnitina aciltransferasa I (CAT I).
Síntesis, ácidos grasos: Intermediario clave en biosíntesis de ácidos grasos, formado de acetil-CoA por enzima acetil CoA carboxilasa (ACC) y utilizado por enzima ácido graso sintasa alargando cadena acido graso.
Regulación metabólica: Regulado por señales metabólicas y hormonales. Insulina aumenta actividad de ACC elevando niveles de malonil-CoA y promoviendo síntesis ácidos grasos, glucagón y adrenalina baja actividad de ACC.
->Precursor, síntesis de ácidos grasos: Principal precursor acetil-CoA convirtiéndose en malonil CoA por acción de enzima acetil CoA carboxilasa (ACC)
->Reacciones, beta oxidación: Ácidos grasos son degradados en mitocondria para producir energía.
Deshidrogenación: Acil-CoA es deshidrogenado produciendo enoil-CoA trans2 y FADH2.
Hidratación: Enoil-CoA hidratado por enoil-CoA hidratasa forma L-3 hidroxiacil CoA.
Oxidación: L-3 hidroxiacil CoA oxidado por 3 hidroxiacil CoA deshidrogenasa generando 3 cetoacil CoA y NADH.
Tiólisis: 3 cetoacil CoA escindido por beta cetotiolasa liberado 1 acetil CoA y 1 acil CoA cortado en 2 C.
->Enzimas: Lipasa lingual , Lipasa gástrica, lipasa pancreática, Fosfolipasa A2, Colesterol esterasa, Carnitina aciltransferasa I (CAT I), Acil-CoA deshidrogensa, Enoil-CoA hidratasa, 3 hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, Beta cetotiolasa.
->Rendimiento:
Beta oxidación: Cada ciclo beta oxidación se ácido graso produce 1 Acetil-CoA, 1 FADH2 y 1 NADH. (Oxidación completa ác. graso 16 C à 8 acetilCoA, 7 FADH2 y 7 NADH.)
Ciclo Krebs: Cada acetil-CoA generada entra en Krebs produce 3 NADH, 1 FADH2 y 1 GTP. (Oxidación completa ác. Graso 16 C à 24 NADH, 8 FADH 2 y 8 GTP).
Cadena transportadora de electrones: NADH y FADH generados en beta oxidación y Krebs, donan electrones a cadena electrones produciendo ATP. Cada NADH genera 2.5 ATP aprox y FADH2 genera 1.5 ATP aprox.
*Oxidación completa de 1 ac. Palmítico (16 C) produce 106 ATP, alta eficiencia energética del metabolismo.
Ciclo Urea.
->Reacciones:
-Formación carbamoil fosfato: Conformado por amoníaco y bicarbonato. Catalizada por enzima carbamoil fosfato sintetasa I y usa 2 ATP.
-Formación Citrulina: Carbamoil fosfato transfiere grupo carbamoil a ornitina forma citrulina. Catalizada por ornitina transcarbamilasa, ocurre en mitocondria.
-Formación Argininosuccinato: Citrulina se va al citoplasma se combina con aspartato formando argininosucciato, Catalizada por argininosuccinato sintetasa y usa ATP.
-Formación, arginina y fumarato: Argininosuccinato se divide en arginina y fumarato. Catalizada por Argininosuccinasa.
-Formación Urea: Arginina hidrolizada formando urea y ornitina, Catalizada por arginasa, ornitina se recicla de nuevo a mitocondria y sigue el ciclo.
->Donde viene Nitrógeno:
Amoníaco (NH3): 1er átomo nitrógeno en ciclo, NH3 genera por desaminación de aminoácidos en hígado. Enzima carbamoil fosfato sintetasa I usando NH3 y NaHCO3 formando carbamoil fosfato y entra en el ciclo.
Aspartato: 2do átomo nitrógeno en ciclo, aminoácido formado en mitocondria por reacción de transaminación, grupo amino es transferido a cetoácido. Aspartato con la citrulina forma argininosuccinato, catalizada por argininosuccinato sintetasa.
->Donde viene Amino:
Amoníaco (NH3): 1er grupo amino originada por desaminación de aminoácidos en hígado. Amoníaco con bicarbonato forma carbamoil fosfato, catalizada por enzima carbamoil fosfato sintetasa I.
Aspartato: 2do grupo amino formado por reacción de transaminación, grupo amino transferido a cetoácido produciendo aspartato que con la citrulina forma argininosuccinato, catalizada por argininosuccinato sintetasa.
->Enzimas: Carbamoil fosfato sintetasa I (CPS I), Ornitina transcarbamilsa (OTC), Argininosuccinato sintetasa (ASS), Argininosuccinato liasa (ASL), Arginasa. à Trabajan en conjunto y protege toxicidad de amoníaco.
->Que ocurre, ciclo urea: Succede inicialmente en hígado,
Formación carbamoil fosfato: Amoníaco y bicarbonato forman carbamoil fosfato, catalizada por enzima carbamoil fosfato sintetasa I y usa ATP.
Formación citrulina: Carbamoil fosfato transfiere grupo carbamoil a ornitina forma citrulina, catalizada por ornitina transcarbamilasa y ocurre en mitocondria.
Formación argininosuccinato: Citrulina transportada a citoplasma con aspartato forma argininosuccinato, catalizada por argininosuccinato sintetasa y usa ATP.
Formación arginina y fumarato: Argininosuccinato divide en arginina y fumarato, catalizada por argininosuccinasa.
Formación Urea: Arginina se hidroliza forma urea y ornitina, catalizada por arginasa y ornitina reciclada de nuevo a mitocondria, sigue ciclo.