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PERSPECTIVA GENERAL DEL METABOLISMO Y
EL SUMINISTRO DE COMBUSTIBLES
METABÓLICOS
Dr. Hernán Urgílez.
Msc. Ornella Portillo.
METABOLISMO
“Interconversión de compuestos químicos en el cuerpo, las vías que
siguen a las moléculas individuales, su interrelación, y los mecanismo
que regulan el flujo de metabolitos a través de las vías”
Categorías de
las vías
metabólicas
Vías Anabólicas
Vías Cabólicas
Vías Anfibólicas
METABOLISMOSon las implicadas en la
síntesis de compuestos
de mayor tamaño y
más complejos a partir
de precursores de
menor tamaño
Están involucrados en la
desintegración de moléculas
de mayor tamaño, implican
reacciones oxidativas , son
exotérmicas, dan por resultado
equivalentes reductores por
medio de la cadena
respiratoria ATP
Se representan en la
encrucijadas del metabolismo,
actúan como enlaces entre las
vías anabólicas y catabólicas
(CICLO DE ÁCIDO CÍTRICO)
Vías Anabólicas
Vías Cabólicas
Vías Anfibólicas
METABOLISMOVías que procesan los Principales
Productos de la Digestión
MODELO BÁSICO
DEL METABOLISMO
Necesidad de procesar los
productos de la digestión
de carbohidratos.
Necesidad de procesar
los productos de la
digestión de Lípidos
Necesidad de procesar
los productos de la
digestión de Proteínas.
“Se trata en particular de glucosa, ácidos grasos,
glicerol y aminoácidos”
METABOLISMOLos Carbohidratos se centra en el suministro de
glucosa y el destino de la misma
Principal combustible
de casi todos los tejidos
GLUCOSASe metaboliza hacia
el Piruvato por la vía
de la glucólisis.
Los tejidos aeróbicos metabolizan el Piruvato
hacia Acetil-CoA, que puede entrar al ciclo del
ácido cítrico para oxidación completa hacia
CO2 y H2O, en lazada a la formación de ATP, en
el proceso de Fosforilación oxidativa
METABOLISMO
GLUCOSA PROCESOS EN DONDE INTERVIENE LA GLUCOSA
1. Síntesis del polímero de almacenamiento glucógeno en el músculo
estriado y el Hígado.
2. La vía de la pentosa fosfato, una alternativa para parte de las vías de la
glucólisis, es una fuente de equivalentes reductores (NADPH).
3. Los Triosa fosfatos dan lugar a la porción glicerol de los triacilgliceroles.
4. El Piruvato y los intermediarios del ciclo del ácido cítrico proporcionan
los esqueletos de carbono para la síntesis de aminoácidos no esenciales
METABOLISMO
Esbozo de las vías para el
catabolismo de Carbohidratos,
proteínas y grasas de la dieta.
METABOLISMO
GLUCONEGÉNESISProceso de glucosa de precursores no
carbohidrato:
• LACTATO.
• AMINOÁCIDOS.
• GLICEROL
“El metabolismo de los Lípidos se relaciona
principalmente con ácidos grasos y colesterol”.
Destinos de la Acetil CoA formada mediante B-oxidación
1. Al igual que el Acetil CoA que surge a partir de la glucólisis, se oxida
hacia CO2 + H2O por medio del ciclo del ácido cítrico.
2. Es el precursor para la síntesis de colesterol y otros esteroides.
3. En el Hígado, se usa para formar cuerpos cetónicos (Aceto-acetato
y 3 - hidroxibutirato) que son combustibles importantes en el ayuno
prolongado y la inanición.
METABOLISMOPerspectiva general del
metabolismo de carbohidratos,
que muestra las principales
vías y productos
terminales.
METABOLISMO“Gran parte del metabolismo de
aminoácidos comprende Transaminación”
AMINOÁCIDOS
Necesarios para efectuar
la síntesis de proteína
Deben suministrarse en la
dieta (los aminoácidos
esenciales o indispensables),
porque no se pueden
sintetizar en el organismo
El resto son aminoácidos no
esenciales o dispensables, que
provienen de la dieta, pero también
pueden formarse a partir de
intermediarios metabólicos mediante
Transaminación usando el grupo
amino de otros aminoácidos.
METABOLISMOEsqueletos de Carbonos que permanecen luego
de Transaminación pueden:
1. Oxidarse hacia CO2 por medio
del ciclo del ácido cítrico.
2. Usarse para sintetizar glucosa
(GLUCONEOGÉNESIS).
3. Formar grupos cetónicos o Acetil
CoA, que se oxidan o emplean
para la síntesis de ácidos grasos.
METABOLISMO
“Las vías metabólicas pueden estudiarse a
diferentes niveles de organización”
Estudios a diferentes niveles de organización
• Ámbito de tejidos y órgano, se define la naturaleza de los sustratos
que entran a ellos, y de los metabolitos que salen de los mismos.
• El en ámbito subcelular cada organelo (MITOCONDRIA, CITOSOL)
Aminoácidos
Generados por la digestión de
proteínas de la dieta y la
glucosa producida por la
digestión de los carbohidratos
Perspectiva general del metabolismo de aminoácidos, que
muestra las principales vías y productos terminales.
Transporte y destino de los sustratos y metabolitos
carbohidratos y aminoácidos importantes.
Transporte y destino de sustratos y metabolitos
lípidos importantes.
METABOLISMO
La Glucólisis ocurre en el Citosol, y el Ciclo del
Ácido Cítrico en las Mitocondrias
La compartimentación de vías en compartimientos subcelulares u
Organelos separados permite la integración y regulación del
metabolismo.
No todas las vías tiene igual importancia en todas las células.
La principal función de la mitocondria queda de manifiesto de
inmediato, actúa como foco del metabolismo de Carbohidratos,
Lípidos y aminoácidos.
Ubicación intracelular
y perspectiva general
de vías metabólicas
importantes en una
célula parenquimatosa
del hígado.
METABOLISMO
METABOLISMOPUNTOS POTENCIALES
En una reacción en equilibrio,
las reacciones hacia adelante e
inversas suceden a índices
iguales y , por tanto, no hay flujo
neto en una u otra dirección.
A B C D
Al intentar alcanzar el
equilibrio, se pierden grandes
cantidades de energía libre, lo
que hace que este tipo de
reacción sea en esencia
irreversible
A B C D
CALOR
Mecanismos de control de una reacción
catalizada por enzima.
METABOLISMO“El sistema nervioso central y los eritrocitos
siempre necesitan glucosa”
ERITROCITOS Carecen de mitocondrias
Dependen por completo de la
glucólisis (anaeróbica)
Depende de la vía pentosa fosfato
“El estado pospandrial, se depositan reservas de
combustible metabólico”
Luego de varias horas se obtienen en el proceso metabólico:
• Aporte abundante de combustibles metabólicos.
• La glucosa es el principal combustible para la oxidación en casi
todos los tejidos.
• Aumento del cociente respiratorio.
• La captación de la glucosa hacia el musculo y el tejido adiposo está
controlada por la insulina.
METABOLISMO
Interrelaciones metabólicas
entre tejido adiposo, el hígado
y tejidos extrahepáticos.
En tejidos como el corazón, los
combustibles metabólicos se
oxidan en el orden de
preferencia que sigue:
• Cuerpos cetónicos.
• Ácidos grasos.
• Glucosa
• (FFa, ácidos grasos libres;
lPl, lipoproteina lipasa; VlDl,
lipoproteínas de muy baja
densidad.)
METABOLISMORendimientos de energía, consumo de oxígeno y producción de dióxido de
carbono en la oxidación de combustibles metabólicos
“Las reservas de combustible metabólico
se movilizan en el estado de ayuno”
• En ayuno hay un pequeño decremento de la glucosa plasmática.
• Poco cambio a medida que el ayuno se prolonga hacia la inanición.
• Los ácidos grasos plasmáticos se incrementan en el ayuno.
• Aumentan poco más en la inanición.
• Incremento notorio de la concentración plasmática.
METABOLISMO
Cifras plasmáticas de combustibles metabólicos (mmol/l)
en los estados posprandial y de ayuno
METABOLISMO
Cambios relativos de los
parámetros metabólicos
durante el comienzo de la
inanición.
Resumen de las características metabólicas importantes de los
principales órganos
METABOLISMO
METABOLISMO
INANICIÓN
PROLONGADA
Se agotan las reservas
de tejido adiposo
Incremento muy considerable
del índice neto de catabolismo
de proteína para proporcionar
aminoácidos
Los aminoácidos interviene como
sustratos y como combustible
principal metabólico
