Integración y Regulación Metabólica Zoila

Tema 6 Metabolismo.
Nutrición
Integración y regulación del
metabolismo
Bibliografía básica
 Lenhinger, cap 30
 Cardellá-Hernández-Pita, et al. Metabolismo. Nutrición. ECIMED
2018. Sección V. Capítulo 14: Integración y control del
metabolismo. Texto básico
 Cardellá-Hernández-Ortiz-Gómez, et al. Programa de la

asignatura: Metabolismo. Nutrición. Plan E. Edición digital. 2019.
Tema 6: Integración y regulación metabólica.
Sumario
1. Integración del metabolismo:
Confluencia en metabolito
Confluencia en secuencia o vía metabólica
Relaciones interorgánicas
2. Regulación del metabolismo:
Compartimentación
Regulación alostérica
Modulación covalente
Inducción y represión enzimática
Proteolisis parcial
Otros
Hormonas e integración y regulación del metabolismo
Objetivos
1. Captar las formas generales de integración

metabólica
2. Comprender las formas generales de
regulación y control del metabolismo
3. Comprender el rol general de las hormonas
en la integración y regulación metabólica
4. En este tema se re-analizan aspectos ya
estudiados a lo largo del curso;
sistematizando los conocimientos sobre la
integración y control del metabolismo
Integraciòn Metabolica: las relaciones que se
establecen entre vías metabólicas
Formas principales de integración
 Por sustrato común = sustrato iniciador de más de
un proceso
 Intermediario común = metabolito de encrucijada o
confluencia. Confluencia en vía metabólica
 Por ciclo oxidación-reducción de cofactores
 Por efectores alostéricos con acción en varios
procesos
 A través de comunicación intercelular integrando
todo el organismo. Relaciones interorgánicas
 Cuando un metabolito participa en varias vías metabólicas:
 Ejemplos: G6P; acetil-CoA; acil-CoA; cítrico.
Glucosa 6 fosfato
Ácido oxalacético 1
7
3 Alanina
Ácido pirúvico 6
2 5
4
Ácido láctico Acetil CoA

Glucógeno
1 2
Ciclo de las
4 Pentosas
ATP ADP
Glucosa Glucosa 6 fosfato

Pi H2O 5
3
Síntesis de
oligosacáridos
y de polisacáridos
Ácido pirúvico
Ácido láctico CO2 + H2O

Metabolito de encrucijada
(Confluencia en metabolito)
Ácido pirúvico
Aminoácidos
cetogénicos
1
3
2 Ácidos grasos
5
Acetil CoA
6
4
3 hidroxi 3metil
glutaril Coa
Respiración celular
Colesterol Cuerpos
cetónicos
Confluencia en vía metabólica
Cuando 2 o más vías confluyen
Ejemplos: ciclo de Krebs relaciona con:
síntesis de ácidos grasos; síntesis de
aminoácidos; síntesis de glucosa; etc.
Confluencia en vía metabólica Aminoácidos
Ácidos
Aminoácidos Ácido oxalacético Acetil - CoA grasos
NADH.H+
Glucosa NAD+
Ácido cítrico
Ácido málico
Aminoácidos
CICLO
Ácido fumárico DE Ácido isocítrico
KREBS NAD+
FADH2
FAD NADH.H+
Ácido succínico Ácido alfacetoglutárico

NAD+
GTP NADH.H+
Succinil - CoA
GDP Aminoácidos
Hemo Aminoácidos
Vínculos entre vías metabólicas por
 Cofactores redox
 Efectores
alostéricos
 Disponibilidad
energética.
Ciclo oxidación-reducción de cofactores
 Cuando un cofactor participa en 2

procesos; reduciéndose en uno y re-
oxidándose en otro y viceversa.
 Verbigracia: Entre ciclo de Krebs y CTE;
entre ciclo de las pentosas y síntesis de
ácidos grasos o de colesterol.
Por efectores alostéricos con acción en varios procesos
 Cuando el mismo efector alostérico

actúa en más de una vía; relacionándolas
de esta forma.
 Ejemplos: ATP relaciona glucolisis y
gluconeogénesis, entre otros. Cítrico
relaciona ciclo de Krebs-síntesis de
ácidos grasos-inhibición de glucolisis
Relaciones interorgánicas:
comunicación intercelular
 A través de hormonas
 Por medio de neurotransmisores
 Por señales moleculares procedentes de
unas células que estimulan a otras
Relaciones interorgánicas: lipoproteínas
Lípidos dieta
HDL HDL
Hígado
Intestino VLDL
LDL
Q
IDL
HDL
LDL
LLP RQ HDL
HDL
Tej. Adiposo
Músculo Tejidos periféricos
Relación interorgánica mediante
cuerpos cetónicos
CETOGÉNESIS CETÓLISIS
SÍNTESIS DEGRADACIÓN
HÍGADO TÉJ. EXTRA-
HEPÁTICOS
Se transporta Acetil CoA desde el hígado

hacia los tejidos extrahepáticos.
Relaciones interorgánicas en hiperglucemia
Relaciones interorgánicas en hipoglucemia
Regulación y control del
metabolismo
Mecanismos de regulación metabólica
1. Disponibilidad de sustrato.
2. Compartimentación celular.
3. Modificación covalente.
4. Modificación alostérica.
5. Inducción y represión
enzimáticas.
6. Especialización celular.
Otros mecanismos de regulación:
Isoenzimas
Mecanismo
epigenético:
Modificación de
histonas
Otros mecanismo: Especialización celular
Otros mecanismos: nivel energético; plétora
de metabolitos:
ATP: Activa a bisfosfofructofosfatasa 1: + Gluconeogénesis
AMP: Activa a fosfofructoquinasa 1:+ Glucólisis
Activa a glucógeno fosforilasa: + Glucogenólisis
Activa a AMPKK: fosforila y activa a AMPK:
a) Fosforila y activa a LSH: + Lipólisis
b) Fosforila e inactiva a ACC: - Lipogénesis
G6P: Activa a glucógeno sintasa b: +Glucogénesis

Cítrico: + a ACC: + Lipogénesis/ - a PFK1: - Glucolisis
Colesterol: + a HMG CoA reductasa: + Síntesis de colesterol
Malonil CoA: - β oxidación de ácidos grasos
(- Carnitina acil CoA transferasa 1)
Enzimas con varios mecanismos de regulación
(+)
Glucagón Quinasa
P
HMG CoA Reductasa HMG CoA Reductasa
(ACTIVA) (INACTIVA)
-
Colesterol libre Fosfoproteína
(+) Insulina
fosfatasa
Inducida por la insulina y hormonas tiroideas

Compartimentación
 Cuando un metabolito posible

participante en un proceso, se encuentra
en un compartimento celular y el proceso
ocurre en otro, por lo que el paso a este
se convierte en limitante de que pueda
ocurrir o no
 Verbigracia: acil-CoA en citoplasma y β-
oxidación en otro.
 Busque otros casos
Inducción y represión enzimática
 Cuando la enzima reguladora principal de una

vía puede ser regulada en su síntesis por
proteínas inductoras o represoras
 Verbigracia: todas las acciones reguladoras de
las hormonas esteroides ocurren por este
mecanismo; como ocurre con el cortisol
Inducción y represión enzimáticas
Proteolisis parcial
 Cuando la enzima es producida de forma

inactiva (zimógeno) y posteriormente es
activada mediante la proteolisis parcial, es
decir, es escindida una parte de su cadena de
aminoácidos.
 Ejemplos: La enzima digestivas
quimiotripsinógeno, producida en el páncreas
exocrino, es inactiva. En el intestino delgado es
escindida enzimáticamente y así activada a
quimiotripsina
Busque otros ejemplos
Hormonas; integración y regulación
del metabolismo
 Las hormonas se secretan ante estímulos específicos referidos a diversos
estados del organismo
 Viajan a través de la sangre y se unen a receptores en células diana de
tejidos y órganos
 En esas células diana se producen cambios metabólicos, es decir, las
hormonas regulan y controlan al metabolismo. El conjunto de los cambios
metabólicos de las células diana de diversos tejidos y órganos, es la
respuesta integrada del organismo a la situación que determinó la secreción
de la hormona: en la mayoría de los casos, hace que el estímulo cese
 Las hormonas son inactivadas, eliminadas o degradadas inmediatamente
después de ejercer sus efectos metabólicos
 Las células diana generan respuestas a la acción hormonal, dependientes
de sus posibilidades metabólicas; es decir, cada tipo de célula diana tiene su
forma específica de respuesta a la hormona
CICLO DE ACCIÓN HORMONAL
Señal
Inactiva Estímulo
Célula
Endocrina
Respuesta
Célula
PROCESOS MODIFICADOS
Diana Hormona
Modificación de la Actividad
Enzimática (Alostérica o Covalente)
o de la Concentración de la Enzima
(Inducción y Represión)
Sistema endocrino
Conjunto de glándulas o células
especializadas en la elaboración de
mediadores o mensajeros
químicos que regulan el
metabolismo de otros órganos o
tejidos.
Glándulas endocrinas
Especificidades de las hormonas
Especificidad de las células que las sintetizan: producidas

por células especializadas, que responden a estímulos
específicos.
Especificidad en la célula diana: actúan sobre las que

tienen receptores específicos para ellas.
Especificidad de la respuesta: producen respuestas

específicas en cada tejido sobre el que actúan, lo que
depende de la especialización celular, dada por su dotación
enzimática.
Sistema endocrino
Hormonas de interés en solamente en
algunos efectos sobre el metabolismo:
 Glucagón
 Insulina
 Cortisol
 Adrenalina
Hormona Glucagón
ESTÍMULO PARA LA RESPUESTA DEGRAGACIÓN

SECRECIÓN METABÓLICA
Concentración de Hiperglucemiante Hepática por

Glucosa enzimas
Ácidos grasos proteolíticas
Aminoácidos
Cuerpos
cetónicos
Hormona Insulina
ESTÍMULO PARA LA RESPUESTA DEGRAGACIÓN
SECRECIÓN METABÓLICA
Hiperglucemia Hipoglucemiante La inactivación es en

(Períodos hígado por:
posprandiales) transdeshidrogenasa
e insulinasa
Hormona cortisol
Estimulo para la Respuesta metabólica Degragación

secrecion
Hipoglucemia Hiperglucemiante Cortisol + ácido

Estrés glucurónico,se
(Ej.Fracturas, excreta por las
quemaduras, heces fecales y la
emociones) orina.
Hormona adrenalina
Estimulo para la Respuesta metabólica Degragación

secrecion
Ejercicio físico Hiperglucemiante Eliminación

CONCLUSIONES
1. La integración del metabolismo se

manifiesta en tres formas
fundamentales que:
 Metabolitos de encrucijada
 Metabolito de confluencia
 Confluencia en vías metabólicas
CONCLUSIONES
2. Todas las hormonas presentan un ciclo

de acción hormonal.
3. Las hormonas modifican procesos
metabólicos, actuando sobre enzimas
reguladoras, modificando su actividad o su
concentración.

Integración y Regulación Metabólica Zoila

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Integración y Regulación Metabólica Zoila

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Integración y Regulación Metabólica Zoila

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Tema 6 Metabolismo.

 Cardellá-Hernández-Ortiz-Gómez, et al. Programa de la

1. Captar las formas generales de integración

Ácido láctico Acetil CoA

Glucosa Glucosa 6 fosfato

Ácido láctico CO2 + H2O

Ácido succínico Ácido alfacetoglutárico

 Cuando un cofactor participa en 2

 Cuando el mismo efector alostérico

Se transporta Acetil CoA desde el hígado

G6P: Activa a glucógeno sintasa b: +Glucogénesis

HMG CoA Reductasa HMG CoA Reductasa

Inducida por la insulina y hormonas tiroideas

 Cuando un metabolito posible

 Cuando la enzima reguladora principal de una

 Cuando la enzima es producida de forma

Especificidad de las células que las sintetizan: producidas

Especificidad en la célula diana: actúan sobre las que

Especificidad de la respuesta: producen respuestas

ESTÍMULO PARA LA RESPUESTA DEGRAGACIÓN

Concentración de Hiperglucemiante Hepática por

Hiperglucemia Hipoglucemiante La inactivación es en

Estimulo para la Respuesta metabólica Degragación

Hipoglucemia Hiperglucemiante Cortisol + ácido

Estimulo para la Respuesta metabólica Degragación

Ejercicio físico Hiperglucemiante Eliminación

1. La integración del metabolismo se

2. Todas las hormonas presentan un ciclo

También podría gustarte