Metabolismo de carbohidratosmedicina.udea.edu.co/emd/metabolismo/carbohidratos/COH-4-2010-2.pdfMetabolismo de carbohidratos Natalia Regina Mesa Herrera ... Glucólisis 2. Gluconeogénesis

Metabolismo de

carbohidratos

Natalia Regina Mesa Herrera

Bact. MSc. Dr.rer.nat

Endocrinología y Metabolismo

Facultad de Medicina

U de A

Contenido

1. Glucólisis

2. Gluconeogénesis

3. Vía de las pentosas fosfato

4. Metabolismo de la fructosa y galactosa

5. Metabolismo del glucógeno

Metabolismo del

glucógeno

Glucógeno y su metabolismo

1. Proteínas del metabolismo del

glucógeno

2. Función del glucógeno

3. Estructura del glucógeno

1. Proteínas del metabolismo del

glucógeno

• Proteínas reguladas:

- Alosterismo

- Modificación covalente

• Ejemplo:

Enzima desramificante


Ejemplos

1. Enzima desramificante

2. Fosforilasa quinasa

3. Glucosa 6 fosfatasa


2. Función del glucógeno

• Fuente de glucosa


Corto tiempo,

combustión de

alta energía

Plenamente

Cerebro:

emergencia

3. Estructura del Glucógeno


3. Estructura del Glucógeno


Musculo Hígado

Partículas Esféricas

60.000 u/glucosa

Partículas rosetas

Agregados P

Glicosoma

Glucogeno sintasa

GEnlace [1,6 ]

Mg 2+

Glicogenin

Enzima ramificante

Enlace [1,4 ]

Estructura del glucógeno

GLUCOGENINA

Glucógeno sintasa

GLUCOGENINA

Glucógeno sintasa

GLUCOGENINA

Glucógeno sintasa

Glicogenin

Glicosil

Transferasa

Enzima ramificante

(-1,4-1.6 transglucosidasa)

Enlace [1-6 ] Enlace [14 ]


1 (oligo 1,4-1,4 glucantransferasa)

2 (amilo- 1,6 glucosidasa)

2

1

Enlace [1-6 ]

Enlace [1-4 ]

Estructura del glucógeno

GlucógenoEnzima ramificante


Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato

Primer de glucogeno

UDP-glucosa

Glucosa

Uridin Difosfoglucosa Fosforilasa

UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa

Fosfoglucosa isómeras

GLUT 2

Glucosa 6- Fosfatasa

Retículo Endoplasmático

Galactosa 1-P

Galactosa Fructosa 6-P Fructosa 1, 6-P

Gluconeogénesis Glucolisis

Lactato PiruvatoEnzima Desramificante

SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

Metabolismo del glucógeno

Fosfoglucomutasa

Enzimas que sintetizan y

degradan el glucógeno

Glucogénesis:

sintesis del glucógeno



Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato

Primer de glucogeno

UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P

Galactosa

Fructosa 6-P Fructosa 1, 6-P


Lactato Piruvato

Enzima Desramificante

SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

UDP-Glc Fosforilasa

UTP

PP

Fosfoglucomutasa



Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato

Primer de glucógeno

UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P

Galactosa



Lactato Piruvato


SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

Glucógeno sintasa

Fosfoglucomutasa



Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato


UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P

Galactosa Fructosa 6-P

Fructosa 1, 6-P


Lactato Piruvato


SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

Enzima Ramificante

Tipo IV GSD

Fosfoglucomutasa

Glucogenólisis:

degradación del

glucógeno

Glucógeno

Enzima ramificante


Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato


UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P

Galactosa


GluconeogénesisGlucolisis


SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas


Fosfoglucomutasa

Enzima ramificante


Enlace [1,6 ] Enlace [1,4 ]


1 (oligo 1,4-1,4 glucantransferasa)

2 (amilo- 1,6 glucosidasa)

2

1

Enlace [1,6 ]

Enlace [1,4 ]


Fosforilasa

Fosforilasa

+ n Glucosa 1P


Oligo 1,4 -1,4 Glucotransfersa


Amilo 1,6 Glucosidasa

+ 1 Glucosa

PPP

Enzimas que regulan la glucógeno fosforilasa y sintetasa

Ambas enzimas son reguladas

hormonalmente por una variedad de

mecanismos de desfosforilación y

fosforilación, causa potencial de las

enfermedades de deposito de

glucógeno



2. cAMP-dependeiente de protein

quinasa

3. Protein fosfatasa


• Fosforolisa y activa las fosforilasas

• Incremento de degradación del

glucógeno por estimulación neuronal

o hormonal




Glucagón

Incremento cAMP

Fosforilación y activación de la fosforilasa quinasa

Fosforilación y activación de la fosforilasa

Estimulación de la

degradación de glucógenoInhibición de la

Protein fosfatasa 1 G

Inhibición de la

Glucógeno sintasa

Ca2+cAMP dependiente de Protein quinasa


• Subunidades: ( , , ,)4

• , : reguladas por fosforilación: Cx, 16q12-

13

• : subunidad catalítica: c 7p12,-12q21

• : proteina calmodulina regulada por Ca2+ :

2p21,14q24-31,19q13

• GSD Tipo VI y IX


2. cAMP-dependiente de proteína quinasa

• Fosforolisa y activa las fosforilasas

quinasa

• 2 subunidades reguladoras

• 2 subunidades catalíticas


2. cAMP-dependiente de proteína quinasa


Glucagón

Incremento cAMP

Fosforilación y activación de la fosforilasa quinasa

Fosforilación y activación de la fosforilasa

Estimulación de la

degradación de glucógenoInhibición de la

Proteina fosfatasa 1 G

Inhibición de la

Glucógeno sintasa

Ca2+cAMP dependiente de Proteina quinasa

3. Proteina fosfatasa

• Tres tipos de serin/treonin fosfatasas

• Subunidades: ( , , ,)4

• PF 1: actividad GS, Pasa, PK

• PF 2A: actividad GS, Pasa, PK

• No hay deficiencias


Enzimas que catalizan pasos reversibles

1. Fosfoglucomutasa

2. Fosfoglucoisomersa



Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato

Primer de glucogeno

UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P




SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

1. Fosfoglucomutasa

Fosfoglucomutasa



Glucosa 1- Fosfato

Glucosa 6- Fosfato

Primer de glucogeno

UDP-glucosa

Glucosa


UDP-Glc

Glucógeno sintasa

Glucokinasa


GLUT 2



Galactosa 1-P




SIN

TE

SIS

DE

GR

AD

AC

ION

Via de las

pentosas

2. Fosfoglucoisomerasa

Fosfoglucomutasa

Interconversión de glucosa a glucosa -6-P

1. Hexoquinasa

2. Glucoquinasa

3. El sistema glucosa 6 fosfatasa

4. La subunidad catalítica de la glucosa 6-P

5. Transportador microsomal de la glucosa 6-P

6. Trasportador microsomal de fosfato

7. Trasnportador microsomal de glucosa

1. Hexoquinasa

• Tres isoenzimas: I, II, III.

• G + ATP G6P + ADP

• Km 0.05 – 0.15 mM : G

• Inhibidas por G6P

• H-I: Anemia hemolítica no esferocítica


2. Glucoquinasa

• Hexoquinasa IV

• Hígado, células del páncreas

• G + ATP G6P + ADP

• Km 8 mM : G

• No es inhibida por G6P


2. Glucoquinasa

• Disminuida su actividad en la diabetes y

ayuno

• Aumentada por la insulina y la alimentación

• Sensor de glucosa

• Codificado: 1 gen: 11 exones

• Diabetes juvenil y hiperinsulinemia familiar


3. El sistema Glucosa 6-P

• G6P G + P

• Altos niveles: Hígado, riñones, páncreas

• Deficiencias en hígado:

- GSD Tipo 1a

- GSD Tipo 1b

- GSD Tipo 1c


• 1 gen: chr 17q21

• GSD Tipo I (von Gierke)

4. La subunidad catalítica de la Glucosa fosfatasa


• Mayor actividad microsomas dañados

que en microsomas intactos

• Chr 11q23

• GSD Tipo Ib

5. Transportador microsomal de Glucosa 6P


• G6P G + P

• P: inhibidor de la Glucosa 6 fosfatasa

• PPi y carbamoil fosfato

• GSD Tipo Ic

6. Transportador microsomal de Fosfato


• GLUT 1-5

• Hígado y páncreas: GLUT 2

• Musculo: GLUT 4 y 1

• GLUT2 > Km : G, que GLUT 1, 3, 4 y 5

• GLUT1: Hipoglucorrachia

• GLUT2: Glucogenosis hepática con síndrome de

Fanconi

• “GSD Tipo Id”

7. Transportador microsomal de Glucosa


• F6P F 1,6-BP

• Tres tipos: M, L, P

• Regulación alosterica:

- Negativos: ATP, citrato y H+

- Positivos:AMP y F 2,6-BP

- Higado: cAMP PK

• GSD tipo VII, Tarui D

Fosfofructoquinasa

Metabolismo del glucógeno en función

de las necesidades metabólicas

Anormalidades en el

metabolismo del

glucógeno

Clasificación de las Glucogenosis“Cori”

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