BIOQUÍMICA 2 - Copes1medicina2012

BIOQUÍMICA 2
CARLOS MELGUIZO MANZANO
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Carlos Melguizo
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PROGRAMA DE CLASES TEÓRICAS DE BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA
MOLECULAR II
BLOQUE TEMÁTICO I: Metabolismo de Carbohidratos en distintos tejidos
Tema 1. Digestión de los carbohidratos
Digestión de los carbohidratos: amilasas y oligosacaridasas. Carbohidratos no
digeribles. Absorción de monosacáridos. Alteraciones patológicas de la digestión y
absorción de carbohidratos
Tema 2. Glucólisis
Glucólisis. Fases de la glucolisis. Regulación de la glucolisis a nivel hepático y
muscular. Metabolismo de la glucosa en el eritrocito. Formación del 2,3-bifosfoglicerato.
Metabolismo de otros carbohidratos en el hígado: incorporación de fructosa y galactosa a
la vía glucolítica. Errores congénitos.
Tema 3. Encrucijada metabólica del Piruvato
Encrucijada metabólica del Piruvato. Fermentaciones. Balances energéticos.
Metabolismo hepático del etanol y su interacción con el metabolismo de la glucosa.
Tema 4. Ciclo de los Ácidos Tricarboxílicos
Significación del ciclo en el esquema global del metabolismo. Localización y
reacciones del ciclo. Balance estequiométrico y energético. Control del ciclo de los ácidos
tricarboxílicos. Rutas anapleróticas. Sistemas lanzaderas.
Tema 5. Transporte Electrónico Mitocondrial y fosforilación oxidativa
Potenciales redox y cambio de energía libre: Ecuación de Nernst. Componentes de la cadena de
transporte electrónico. El oxígeno como aceptor de electrones de las oxidaciones biológicas.
Fosforilación oxidativa. Acoplamiento de la cadena respiratoria y de la fosforilación oxidativa.
Mecanismo quimiosmótico de la fosforilación oxidativa. ATP sintasa. Regulación de la
fosforilación oxidativa.. Enfermedades mitocondrial
Tema 6. Vía de las Pentosas Fosfatos
Características generales de la vía de las pentosas fosfato. Etapa oxidativa.
Interconversión de azúcares. Importancia de la vía de las pentosas fosfato en el hígado,
glándula suprarrenal y en el eritrocito.
Tema 7. Gluconeogénesis
Significado funcional de la gluconeogénesis hepática. Precursores gluconeogénicos.
Etapas de la gluconeogénesis a partir de piruvato. Balances energéticos. Ciclos de
sustrato. Regulación de la gluconeogénesis hepática. La gluconeogénesis y el
mantenimiento de la concentración de glucosa en sangre.
Carlos Melguizo Manzano
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Tema 8. Metabolismo del Glucógeno
Ruta biosintética y degradativa del glucógeno: Regulación alostérica del
metabolismo de glucógeno a nivel hepático y muscular. Control hormonal del metabolismo
del glucógeno a nivel hepático y a nivel muscular. Papel del hígado en el metabolismo de
la glucosa y su participación en el mantenimiento de la glucemia. Glucogenosis.
BLOQUE TEMATICO II: Metabolismo de Lípidos
Tema 9. Digestión y Absorción de Lípidos
Digestión y Absorción de Lípidos. Metabolismo de los lípidos en el enterocito.
Formación de quilomicrones.
Tema 10. Transporte de Lípidos en el Organismo
Lipoproteínas plasmáticas: quilomicrones, VLDL, IDL, LDL y HDL. Metabolismo de
las lipoproteínas. Receptores de lipoproteínas. Dislipoproteinemias.
Tema 11. Degradación de los Ácidos Grasos
Metabolismo oxidativo de los lípidos. Activación y entrada de los ácidos grasos a la
mitocondria. Reacciones de la beta-oxidación de los ácidos grasos. Balance estequiométrico y
energético de la beta-oxidación. Oxidación de ácidos grasos insaturados y de número impar
de átomos de carbono. Formación de cuerpos cetónicos en el hígado y utilización de cuerpos
cetónicos por los tejidos. Regulación del metabolismo de ácidos grasos y cuerpos cetónicos.
Tema 12. Biosíntesis de los Ácidos Grasos
Papel del hígado en el metabolismo de los lípidos. Provisión de acetil-CoA y NADPH.
Formación de malonil-CoA. Complejo de la ácido graso sintasa. Sistema de elongación de
ácidos grasos. Formación de ácidos grasos insaturados. Regulación de la lipogénesis y
relación con la lipólisis.
Tema 13. Metabolismos de los Triglicéridos y Lípidos de Membrana
Síntesis y degradación de triacilglicéridos. Papel del hígado en el metabolismo de los
triacilglicéridos. Papel del tejido adiposo en el almacenamiento y movilización de
triacilglicéridos. Regulación del metabolismo de los triacilglicéridos. Metabolismo y
recambio de los glicerofosfolípidos. Metabolismo de los esfingolípidos. Desórdenes
metabólicos de los lípidos complejos: esfingolipidosis.
Tema 14. Metabolismo del Colesterol
Biosíntesis del colesterol. Regulación de la biosíntesis del colesterol. Papel del
receptor de LDL en el metabolismo del colesterol. Desórdenes del metabolismo del
colesterol. Formación de ácidos biliares y sales biliares. Síntesis de hormonas
esteroideas. Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas.
Tema 15. Derivados Eicosanoídes
Biosíntesis de prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Regulación del metabolismo de
los eicosanoides. Mecanismo de acción de los eicosanoides y sus implicaciones clínicas.
BLOQUE TEMATICO III: Metabolismo de compuestos nitrogenados
Tema 16. Digestión y Absorción de las Proteínas
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Fuentes de aminoácidos en el organismo. Digestión de proteínas de la dieta:
proteasas del aparato digestivo. Transporte de aminoácidos en el enterocito. Sistemas de
transporte de aminoácidos. Proteólisis endocelular
Tema 17. Reacciones Generales del Metabolismo de los Aminoácidos y
Eliminación del Nitrógeno.
Reacciones de descarboxilación. Reacciones de transaminación. Importancia de las
transaminasas en el diagnóstico. Reacciones de desaminación oxidativa. Transporte de
amonio por el organismo. Toxicidad del ión amonio. Eliminación del ión amonio: síntesis
de urea. Compartimentación y regulación del ciclo de la urea. Hiperamonemia.
Tema 18. Destino del esqueleto carbonado de los aminoácidos
Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. Degradación de aminoácidos que convergen
en piruvato. Aminoácidos que convergen en fumarato: metabolismo de fenilalanina y tirosina.
Errores congénitos del metabolismo de la fenilalanina y tirosina. Aminoácidos que convergen
en succinil-CoA. Metabolismo de la metionina: S-adenosilmetionina como dador de grupos
metilo. Ciclo de los metilos activos. Papel de los folatos en el metabolismo de los
aminoácidos. Aciduria metilmalónica y enfermedad del jarabe de arce.
Tema 19. Biosíntesis de los Aminoácidos
Aminoácidos esenciales y no esenciales. Biosíntesis de alanina a partir de piruvato.
Biosíntesis de serina, cisteína y glicina. Biosíntesis de glutamato, glutamina, prolina y
arginina a partir de -cetoglutarato. Biosíntesis de aspartato y asparagina a partir de
oxalacetato. Biosíntesis de tirosina
Tema 20. Los aminoácidos como precursores de sustancias de interés biológico
Formacion de γ-aminobutirico. Biosintesis de dopamina, noradrenalina y adrenalina. Sintesis
de hormonas tiroideas. Mecanismo de accion de hormonas tiroideas. Formacion y
mecanismo de accion del acido nitrico.
Tema 21. Metabolismo del Grupo Hemo
Biosíntesis de porfirinas y del grupo hemo. Degradación del grupo hemo. Formación
de pigmentos biliares. Porfirias e ictericias.
Tema 22. Metabolismo de los Nucleótidos Purínicos
Bases púricas y pirimidinicas. Nucleósidos y nucleótidos. Vías de síntesis de
nucleótidos purínicos. Bifurcación hacia AMP y GMP. Regulación de la síntesis de
nucleótidos purínicos. Degradación de nucleótidos purínicos. Alteraciones patológicas
relacionadas con el metabolismo de los nucleótidos purínicos.
Tema 23. Metabolismo de los Nucleótidos Pirimidínicos
Vías de síntesis de nucleótidos pirimídicos. Regulación de la síntesis de nucleótidos
pirimidínicos.
Degradación
de
nucleótidos
pirimidínicos.
Biosíntesis
de
desoxirribonucleótidos y su regulación. Agentes quimioterápicos
BLOQUE TEMATICO IV: Interrelación del metabolismo.
Tema 24. Integración del Metabolismo en Tejidos y Órganos
Interrelaciones metabólicas en cerebro, músculo, hígado, tejido adiposo y eritrocitos.
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BLOQUE TEMATICO V: Transmisión de la información genética
Tema 25. Estructura y dinamismo del genoma humano.
Estructura y dinamismo del genoma humano. Condensación del genoma eucarioto:
nucleosomas e histonas
Tema 26. Replicación del DNA
Replicación. Geometría de la replicación. Enzimas implicados: Polimerasas, ligasas
y enzimas que desenrollan la doble hélice. Fragmentos de Okazaki. Mecanismo de la
replicación DNA en eucariotas. Exactitud en la replicación.
Tema 27. Mutagénesis y Reparación del ADN
Mutagénesis espontánea e inducida. Agentes inductores. Reparación del ADN.
Reparación de apareamientos incorrectos. Reparación por escisión de base y nucleótido.
Reparación directa: fotoreactivación. Reparación del ADN por recombinación. Recombinación
genética homóloga. Recombinación específica de sitio. Transposición: directa y replicativa.
Tema 28. Síntesis y maduración del RNA
Síntesis y maduración del RNA en eucariotas. Intrones y exones. Secuencias
promotoras. Modificaciones postranscripcionales.
Tema 29. Biosíntesis de Proteínas
El código genético: características. Interacciones codón-anticodón: Teoría del balanceo.
Estructura y función de los ARNt y de las aminoacil-ARNt sintetasas. Ribosomas: estructura y
función. Etapas de iniciación elongación y terminación de la síntesis de proteínas. Inhibidores de
la síntesis de proteínas. Destino y degradación de proteínas: modificaciones postraducionales.
Tema 30. Regulación de la Expresión Génica
Control de la Expresión Génica en eucariotas. Control transcripcional: genes reguladores,
estructurales y represores. Teoría del operón lac. Impronta y epigenesia. RNA antisentido.
Tema 31. Ingeniería Genética
Manipulación y tecnología del ADN. Aislamiento y fragmentación del ADN. Hibridación
ADN-ARN. Detección de fragmentos génicos por hibridación. Métodos de determinación de la
secuencia nucleotídica. Obtención de sondas. Clonación del ADN recombinante. Vectores de
clonaje. Insertos. Células hospedadoras. Aplicaciones biomédicas de la ingeniería genética.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Aplicaciones biomédicas de la PCR
Tema 32. Bases moleculares del crecimiento celular
Bases moleculares del crecimiento celular (Ciclo celular), diferenciación y apoptosis.
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EVALUACION DE LA BIOQUIMICA Y BIOLOGIA MOLECULAR II
Examen final del contenido teórico
Consiste en la evaluación de las competencias teóricas adquiridas por el alumno.
Es obligatorio y excluyente (se necesita superar el examen para aprobar la asignatura).
Se realizará mediante 80 preguntas de elección múltiple (cinco respuestas posibles, de la
que una solo es correcta). La puntuación final se obtendrá sumando el número de
respuestas correctas menos el número de respuestas erróneas dividido por 3.
 Calificación: La prueba se superará si se alcanza 40 puntos 

 Ponderación: 70% de la nota final 

 Duración de la prueba: 2 horas 
Examen final de contenido práctico
Consiste en la evaluación de las competencias adquiridas durante el desarrollo de los
contenidos prácticos). Es obligatorio y excluyente (se necesita superar el examen para aprobar la
asignatura). Se realizará mediante 40 preguntas de elección múltiple (cinco respuestas posibles,
de la que una solo es correcta). La puntuación final se obtendrá sumando el número de
respuestas correctas menos el número de respuestas erróneas dividido por 3.


 Calificación: La prueba se superará si se alcanza 20 puntos 
 Ponderación: 10% de la nota final 
 Duración de la prueba: 1 hora 
Evaluación continua de las clases practicas
Después de la realización de cada práctica los alumnos deberán realizar una tarea
específica de cada práctica (resolución de problemas, elaboración de un resumen de la
actividad realizada, examen en red, etc.).
Calificación: Cada práctica se valorará de 0 a 10 y la nota final será la
media de todas  Ponderación: 5% de la nota final
¡
Evaluación de los seminarios
Las competencias adquiridas en los seminarios se evaluarán después de cada uno de ellos,
mediante 10 preguntas de elección múltiple (cinco respuestas posibles, de la que una solo es
correcta). La puntuación final se obtendrá sumando el número de respuestas correctas menos el
número de respuestas erróneas dividido por 3. El examen podrá realizarse o bien inmediatamente
después del seminario o bien en la red (campus virtual). No tiene carácter obligatorio.


 Calificación: Se valorará de 0 a 10 
 Ponderación: 5% de la nota final 
 Duración de la prueba: 15 minutos 
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Evaluación continuada
Durante el curso académico se realizarán 6 evaluaciones con objeto de valorar
de manera continua el grado de compresión del estudiante de los temas explicados
por el profesor en grupos grandes. Generalmente se realizarán después de explicar
los contenidos de uno o varios bloques. Se realizará mediante 20 preguntas de
elección múltiple (cinco respuestas posibles, de la que una solo es correcta). La
puntuación final se obtendrá sumando el número de respuestas correctas menos el
número de respuestas erróneas dividido por 3. No tiene carácter obligatorio.


 Calificación: Se valorará de 0 a 10 
 Ponderación: 10 % de la nota final 
 Duración de la prueba: 20 minutos 
Actividades dirigidas
La realización de esta actividad es voluntaria y servirá para subir la
calificación final. Se valorará el modo y precisión con que el alumno busca
respuestas a preguntas relacionadas con el tema, el correcto uso de las
fuentes bibliográficas, la capacidad de desarrollo y comprensión de los
contenidos, el aprendizaje del lenguaje científico, así como el grado de
coordinación e integración con los compañeros del grupo de trabajo.
 Calificación : Hasta un 3 %
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BIOQUÍMICA 2
Introducción y digestión de
los carbohidratos
Definición de Metabolismo: Proceso por el cual las grasas, polisacáridos y proteínas se van a
oxidar a través de una serie de reacciones hasta que al final se convierten en CO2 y H2O.
Características: En todos los procesos de
óxido-reducción se van a producir equivalentes
de óxido reducción (electrones que se van a
unir al oxígeno y así de esta forma producir
agua y generar energía).
Las grasas, polisacáridos y proteínas tienen una
serie de procesos convergentes que al final
desembocan en unos solos productos.
*Aclaración: Aunque estudiemos el metabolismo de cada
uno por separador saber que en el organismo todas estas
reacciones están interconectadas y dependen unas de
otras.
Podemos dividir el metabolismo en tres etapas:
1ª Etapa: Se da el proceso de la digestión (proceso extracelular), en el que ocurre en el
tubo digestivo con el fin de convertir las sustancias complejas (polisacáridos, grasas y
proteínas) en sustancias más simples (glucosa, aminoácidos, y ácidos grasos) ya que nuestro
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organismo no podría obtener energía en el medio intracelular a partir de compuestos tan
complejos.
Características:

El componente mayoritario en nuestra dieta se va a tratar del carbohidrato (a
excepciones de dietas especiales) a causa de ser el componente que más calorías nos
puede aportar, la mayoría de las calorías entre un 40 y un 45 % se van a tratar del
carbohidrato o por lo menos es lo recomendable. La mayor fuente de carbohidratos
procederá del almidón, donde se encuentra en los cereales, en los tubérculos,etc…y
constituye entre un 50 a 60% de las calorías de los hidratos de carbono que se
consumen.

Los alimentos de origen animal no contienen muchos carbohidratos (Sólo contienen
pequeñas cantidades de glucógeno, con una estructura semejante a la fibronectina),
aunque en ellos encontramos un carbohidrato muy significativo (sobre todo en las
primeras etapas de nuestra vida) que es la lactosa. Los polisacáridos vegetales (como
la celulosa) no vamos a poder digerirlos porque no tenemos los enzimas necesarios
para romper el enlace a β(1,4) y por tanto a partir de ellos no vamos a poder producir
calorías.

El polisacárido de
almidón está formado
desde 10.000 hasta
1.000.000 unidades de
glucosa, y tiene dos
tipos de cadenasla
amilosa que es lineal,
y la amilopectina que
es ramificada y tiene
una estructura muy
semejante al
glucógeno de los
animales. En la dieta
también vamos a
tomar otros azúcares
que van a ser
disacáridos: sacarosa
o azúcar (pj: de los
pasteles), la lactosa
(pj: de la leche y
productos lácteos como yogures), y monosacáridos como la fructosa (pj: de la fruta o
en la miel, etc.) Por tanto podremos decir que tomamos polisacáridos en forma de
almidón, disacáridos en forma de sacarosa y lactosa, y pequeñas cantidades de
monosacáridos libres en forma de fructosa (aunque mayoritariamente es el almidon).
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El almidón está formado por cadenas lineales
de miles de restos de glucosa unidas por
enlaces alpha (14), el extremo reductor es
que tiene el carbono anomérico libre y el
extremo no reductor el que no lo tiene libre.
La amilopectina o el glucógeno animal son
cadenas de glucosa que están unidas por
enlaces alpha (14) como la amilosa pero
que tienen también enlaces de alpha (16) lo
que da lugar a ramificaciones, la única
diferencia es que el glucógeno con respecto a la amilopectina tiene más ramificaciones.
*Y como ya hemos dicho los polisacáridos y los disacáridos no los vamos a poder digerirlos tal y como
están sino que tendremos que hidrolizarlos hasta las unidades básicas que son los monosacáridos, los
cuales serán los que se podrán absorber en la luz intestinal.
Los disacáridos que nos van a interesar a la hora de la digestión van a ser:

La maltosa, la cual está formada por restos de glucosa
unidos por alpha (14), este compuesto es importante no
porque se pueda digerir como disacáridos sino porque es el
producto que se da al hidrolizar el almidón en el tubo
digestivo.

La sacarosa, la cual está formado por una molécula de
glucosa y una de fructosa unidos por alpha (12).

La lactosa formado por galactosa y glucosa unidos por
enlaces beta (14).
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Pasos para el proceso de la digestión:
La digestión comienza en la boca con la primera enzima a actuar, la amilasa salival, la cual
actúa sobre el almidón y ayuda a formar el bolo alimenticio. La función de la amilasa salival es
la de romper enlaces alpha (14) entre restos de glucosa. El siguiente paso es la deglución, en
la que el bolo alimenticio pasa al esófago y del esófago pasa al estómago en donde el pH es
muy ácido por lo tanto esta enzima dejará de actuar, aunque seguirá el proceso de la digestión
con la consecuente
rotura de enlaces alpha
(14) a causa de este
pH ácido (en el interior
de la cadena), y se irán
formando pequeños
oligosacáridos. El
siguiente paso se da a
nivel del intestino
donde se vierten dos
órganos importantes
que son el hígado y el
páncreas, en este último
se vierte la enzima
amilasa pancreática que
tiene la misma función,
rompe enlaces alpha
(14) por el interior lo
que da lugar a que sea
una endoglucosidasa. Su
diferenciación con la
salival es la duración de
actuación. Al ser una
endoglucosidasa esta
nunca va a dejar restos de glucosa libres (que sería si actuara por los extremos), siempre va a
dejar oligosacáridos o restos de 2 glucosas o de 3 glucosas pero nunca nos va a liberar la
glucosa totalmente de estos enzimas porque siempre va a actuar por el interior de la cadena y
nunca por el extremo reductor. La amilasa pancreática se origina en el páncreas y se dirige al
intestino llevando a cabo su función en el duodeno (hidrolizando).
En el yeyuno aparecen las disacaridasas que como su propio nombre indica hidrolizan los
disacáridos que eran los únicos que nos quedaban por convertir en sustancias simples, estas
enzimas ya no se encuentran en la luz del intestino sino que están asociadas a la membrana de
la mucosa intestinal (en las microvellosidades intestinales). Por lo tanto gracias a la amilasa y a
la disacaridasas tenemos los monosacáridos libres que serán los que se absorberán en las
células intestinales.
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El almidón como
componente mayoritario,
su primera situación sería la
boca con la amilasa salival,
luego sería la luz intestinal
con acción de la amilasa
pancreática, y esto dará
lugar a tres componentes:
la maltosa (2 glucosas), la
maltotriosa (3 glucosas), y
la dextrina (oligosacáridos
que tienen una ramificación
con un enlace alpha (16)).
A continuación en las
microvellosidades
intestinales actuarán las
disacaridasas, como la
maltasa, donde se
romperán los enlaces de la maltosa y de la maltotriosa, o la isomaltasa que romperá los
enlaces alpha (16) de la dextrina junto con la alpha glucosidasa que romperá los extremos
no reductores de uno en uno en vez de romperlos por el interior como la amilasa.
En consecuencia, los productos finales del almidón nos darán restos de glucosa. La lactosa
será hidrolizada por la lactasa (que por supuesto se encontrará en las microvellosidades del
intestino) en galactosa y glucosa. La sacarosa será hidrolizada por la sacarasa en fructosa y
glucosa. Por tanto ya tenemos aquí los tres monosacáridos que necesitamos para la
consecuente digestión. Hay que tener en cuenta de que las disacaridasas son inducibles, es
decir, cuánto mayor sustrato (pj: sacarosa) mayor activación por parte del enzima (sacarasa).
*La lactasa es la única disacaridasa que no es inducible, de ahí proviene la intolerancia a la lactosa
cuando hay un déficit en la enzima.
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2ª Etapa: Transporte de la glucosa a través del enterocito (proceso intracelular).
Tipos de transporte en el
enterocito:
El tipo de transporte para la
galactosa y la glucosa es un
transporte activo mediado por
los transportadores SGLT,
mientras que la fructosa pasa a
través de un transporte
facilitado por los
transportadores GLUT. Una vez
hemos pasado de la luz del tubo
digestivo hasta el enterocito,
sólo nos quedará llevarlo hasta
la sangre, y de ésta al resto de
los tejidos.
El transporte de la glucosa y de
la galactosa a través de los transportadores SGLT, están acoplados por la concentración de
Na+, es decir, por cada molécula de Glucosa o galactosa se necesitan 2 Na+. Por lo que no hay
más que decir que hace falta que en el interior de la célula haya una baja concentración de
Na+ para que se de este transporte, y esto se favorece por la bomba sodio-potasio (con gasto
de ATP) que se encuentra en la zona contraluminal (que es la zona opuesta a la luminal, la cual
se encuentra en las microvellosidades que se pueden ver en la imagen).
En este caso el GLUT-2 será el transportador mayoritario que se da para el paso de la zona
contraluminal hasta la sangre.
Con respecto a los polisacáridos vegetales los cuáles no podemos digerir:
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Transportadores GLUT a estudiar:
Destinos metabólicos de la
glucosa en el hígado:
El hígado va a tener un
papel muy importante en la
metabolización de la
glucosa siguiendo varios
caminos:
1. La glucosa que
llega al hígado
puede
metabolizarse por
la vía glucolítica
hasta el piruvato,
dar lugar al AcetilCoA y producir
energía en forma
de ATP+H2O+CO2
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(esta sería la vía clásica).
2. El hígado es el principal órgano donde se lleva a cabo la gluconeogénesis, por lo tanto
el piruvato (que puede provenir de los aminoácidos que se encuentren en este órgano)
puede dar lugar al Lactato de forma reversible según haga falta o dar lugar a la glucosa
por la vía de la gluconeogénesis.
3. También se da en este órgano la vía de las pentosas fosfato, que dará lugar a la
formación de ribosa (Que es importante para la síntesis de los ácidos nucleicos), y esta
vía también es fundamental porque nos aportará un papel reductor para la síntesis.
4. Otro papel del hígado es que cuando la glucosa se almacena en exceso, ésta se puede
acumular en forma de glucógeno, a través de la glucogenogénesis (y su proceso
inverso será la glucogenolisis).
En conclusión, que el hígado va a funcionar como un glucostato, es decir, libera glucosa a
partir de glucógeno cuando el organismo lo necesite, al igual que almacena glucosa en
forma de glucógeno. *A diferencia de los músculos que utilizan el glucógeno para sí mismos (pj:
en un ejercicio físico) y no liberan glucosa a los tejidos, el hígado sí.
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Glucólisis
*Dependiendo del
destino de las
moléculas de
piruvato, la
glucolisis será
aerobia (ciclo de
Krebs) o anaerobia
La glucolisis o degradación de glucosa a piruvato es una vía universal cuyas únicas
variaciones entre organismos solo pueden ser entre isoenzimas. Se compone en tres etapas:
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Etapa primera:
Su objetivo es conseguir fructosa 1,6 bisfosfato a partir de glucosa. Consta a su vez de tres
reacciones:
1. Paso de glucosa a glucosa 6P.
La enzima
responsable es la
hexoquinasa (en
todos los tejidos,
se inhibe por la
concentración de
producto) o la
glucoquinasa
(isoenzima
hepática que no se inhibe por exceso de producto). La hexoquinasa es una enzima que
sufre un ajuste inducido por el sustrato. Necesaria la presencia de Mg2+ como cofactor.
*Aclaración Stryer: Toda quinasa necesita para su actividad un ión metálico divalente como
pueden ser el Mg2+ o el Mn2+, ya que éste forma un complejo con el ATP.
2. Paso de glucosa 6P a fructosa 6P.
La enzima encargada es la fosfohexosa isomerasa o fosfoglucosa isomerasa, con
presencia de magnesio. El enzima debe abrir primero el anillo y catalizar la
isomerización (pasar de glucosa a fructosa, es decir, pasar de un grupo aldehído a un
grupo cetona) y luego promover la formación de un anillo de cinco miembros de la
fructosa 6-fosfato.
3. Paso de fructosa 6P a fructosa 1,6BP
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La enzima que cataliza la reacción es la fosfofructoquinasa 1 (la 2 produce en el hígado
fructosa 2,6 BP, activador de la 1). Necesita Mg2+.
Tanto la hexoquinasa como la fosfofructoquinasa catalizan reacciones
irreversibles, por lo que serán puntos de regulación.
Etapa segunda:
Engloba las dos reacciones que producen la obtención de dos compuestos de 3C a
partir de uno de 6C (la fructosa 1,6 Bisfosfato).

Rotura de fructosa 1,6BP.
La enzima que cataliza la reacción es la aldolasa, produciendo dos componentes: la
dihidroxiacetona fosfato (DAHP) y el gliceraldehído 3-fosfato (GAP).
Este último es el que nos interesará para los consiguientes pasos de la glucólisis, por lo tanto
habrá que aprovechar la dihidroxiacetona para transformarlo en gliceraldehído 3-fosfato,
gracias a la triosa fosfato isomerasa.
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
Isomerización de la dihidroxiacetona fosfato.
Enzima encargada: triosa fosfato isomerasa.
Ambas reacciones de la etapa 2 son reversibles.
Etapa tercera:
El objetivo es obtener energía a partir del gliceraldehído 3P degradándolo a piruvato.
Recordemos que disponemos de 2 moléculas de G3P. Engloba un conjunto de cinco
reacciones:
1. Fosforilación de G3P.
La gliceraldehído 3P deshidrogenasa actúa en dos pasos: primero se produce la
oxidación del aldehído a un áido carboxílico por el NAD+, y después se da la unión del
ácido carboxílico con el ortofosfato para formar el producto acilfosfato.
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2. Formación de ATP a partir de 1,3BPG
La enzima encargada es la fosfoglicerato quinasa, que necesita iones magnesio.
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