ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA VIDA

INGENIERIA EN BIOTECNOLOGIA

MODULO DE BIOQUIMICA II

ANABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

GRUPO # 2

INTEGRANTES: Juan Francisco Iturralde

Renato Naranjo

4TO C

Objetivos

Analizar el anabolismo de los carbohidratos.

Sugerir las diferentes rutas metablicas del anabolismo de los carbohidratos.

Relatar detalladamente la Gluconeognesis y Glugenognesis con sus respectivas actividades

enzimticas.

INTRODUCCIN:

Qu es Anabolismo?

GLUCONEOGNESIS

Sntesis de glucosa a partir

de precursores no glucdicos

Generalidades

Precursores

Piruvato

Glicerol

Aminocidos

Lactato

Propionato

Galactosa y Fructosa

Necesidad

Tejidos consumen exclusivamente glucosa para su funcionamiento

Glucgeno heptico solo cubre algunas horas de ayuno (Muoz).

Ruta resumida (2 ) Lactato (2) Piruvato Aminocidos

Aminocidos (2) Oxalacetato (2) Propionato

(2) Gicerol (2) Triosas Fosfato Fructosa

Galactosa Glucosa

Diferencias con la gluclisis

1) 3 Reacciones Termodinmicamente irreversibles:

Glucosa + ATP Hexocinasa

Glucosa-6-fosfato + ADP + Pi+ 2H+

Fructosa-6-fosfato + ATPFosfofructoquinasa

Fructosa-1,6-bifosfato+ ADP

Fosfoenolpiruvato+ ADP Piruvato Quinasa

Piruvato+ ATP

Son reemplazadas por:

Piruvato+ CO2+ ATP + H2OPiruvato Carboxilasa

Oxalacetato+ ADP + Pi+ 2H+

Fructosa-1,6-bifosfato+ H2OFosfoenolpiruvato Carboxilasa

Fructosa-6-fosfato + Pi

Oxalacetato + GTP Fosfoenolpiruvato Carboxiquinasa

Fosfoenolpiruvato + GDP + CO2

Glucosa-6-fosfato + H2O Glucosa 6 Fosfatasa

Glucosa + Pi

La reaccin inversa de la gluclisis es desfavorable, la gluconeognesis al tener un costo energtico extra (ATP

+ GTP), la vuelve favorable

Energa libre de Gibbs: G= -9 Kcal

Energa libre de Gibbs: G= 20 Kcal

2 Piruvato+ 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O Glucosa + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi+ 2 NAD++ 2H+

2 Piruvato+ 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O Glucosa + 2 ADP + 2 Pi+ 2 NAD++ 2H+

De Piruvato a Fosfoenolpiruvato Primer paso: Carboxilacin del piruvato

Se realiza en la matriz mitocondrial

Segundo Paso: Descarboxilacin/ Fosforilacin de oxalacetato

Hay un consumo de GTP

Fosfoenolpiruvato a Fructosa-1,6 bifosfato

Aqu s se puede hablar de una glucolisis inversa, se usan las mismas enzimas

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/Fisiologia_celular/i

magenes/glucoli.gif

Fructosa 1-6 Bifosfato a Fructosa 6 Fosfato

Reaccin mediada por la Fructosa 1,6 bifosfatasa

La fructosa 1-6 es una enzima alostrica

Fructosa 6-P a Glucosa 6-P Se transforma rpidamente en folfoglucoisomerasa, tal

como en la glucolisis

http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/imagenescap_%2014/glu-2.JPG

Glucosa 6-P a Glucosa

Glucosa-6-fosfatasasolo se encuentra presente en

Higado y Rion

Precursor Enzima Producto

Fosfoenol Piruvato Enolasa 2-Fosfoglicerato

2-Fosfoglicerato Fosfogliceromutasa 3-Fosfoglicerato

3-Fosfoglicerato Fosfoglicerato Cinasa 1-3 Bifosfoglicerato

1-3 Bifosfoglicerato

Gliceraldehdo 3 Fosfato

deshidrogenasa

Gliceraldehido 3-fosfato

Gliceraldehido 3-fosfato Aldolasa Fructosa 1,6 bifosfato

Fructosa 1,6 bifosfato Fructosa 1,6

bifosfatasa**

Fructosa 6-Fosfato

Fructosa 6-Fosfato

Fosfoglucoisomerasa Glucosa 6-Fosfato

Glucosa 6 Fosfato Glucosa 6-fosfatasa** Glucosa

Los pasos desde el fosfoenol piruvato hasta la Fructosa 1-6-Bifosfato son los

mismos que en la gluclisis pero en sentido inverso

Gluconeognesis a partir del

glicerol

Transformacin de Glicerol a Dihidroxiacetona

Fosfato

Gluconeognesis a partir de

aminocidos y Lactato

Lactato a Piruvato

Este proceso se da en el Higado

El NADH formado se utilizara

posteriormente

Aminocidos Glucognicos

Ciclo de Cori

Activo durante un ejercicio extenuante, organismo aprovecha el lactato que se produce.

Acoplamiento de dos rutas metablicas

Ciclo de las Alaninas

http://fgamedia.org/faculty/cholcroft/Bio45/Bio4

5_Images/f4-16_gluconeogenesis_c.jpg

Regulacin

Gluconeogenesis y glicolisis se activan e inhiben mutuamente.

Mientras una esta activa y funcionando rapidamente, la otra esta inhibida

Glucolisis es estimulada por concentracion de glucosa, gluconeogenesis por concentracion de lactato u otros

precursores

Puntos de Control

Fructosa 2-6 Bifosfato como

activador alosterico

Activador alosterico de la fosfofructoquinasa

PFK-2

Inhibidor alostrico de fructosa-1,6-bifosfatasa FBPasa-2

Una concentracin alta de Fructosa-2,6-

bifosfatoestimula la glicolisis

Una concentracin baja de Fructosa-2,6-bifosfato:estimula la

gluconeognesis

BIFUNCIONAL

PIRUVATO

QUINASA

FOSFOFRUCTO

QUINASA

Insulina

FRUCTOSA 1-6 BIFOSFATASA

FOSFOENOLPIRUVATO

CARBOXILASA

Glucagon

Glucagon

FOSFOFRUCTOQUINASA

PIRUVATO QUINASA

ENZIMA BIFUNCIONAL

Evaluation of hepatic glucose metabolism via

gluconeogenesis and glycogenolysis after

oral administration of insulin nanoparticles.

Woitiski CB, Neufeld RJ, Soares AF, Figueiredo IV, Veiga FJ, Carvalho RA.

Center for Pharmaceutical Studies, Faculty of Pharmacy, University of Coimbra , Coimbra , Portugal

Glucogenognesis

Sntesis del glucgeno

Glucgeno

Esta conformado por enlaces

http://bioelizabeth.blogspot.com/2009_02_01_archive.html

Enlaces alfa 1,6 se producen cada 10 ramificaciones:

http://bioquimica.site11.com/GLUCOGENOGENESIS.pdf

SINTESIS Tiene lugar en:

http://html.rincondelvago.com/diabetes-mellitus_15.html

Sntesis del Glucgeno

Conversin de glucosa en glucgeno

Hgado

Musculo

http://html.rincondelvago.com/diabetes-mellitus_15.html

Conversin de glucosa en glucgeno

Sntesis y degradacin del glucgeno

Regulacin alostrica

Regulacin hormonal

Actividades Enzimticas

Activacin de UDP-glucosa pirofosforilasa

Glucgeno sintasa

Enzima ramificante

1 Glucosa + ATP glucosa-6-P + ADP

( glucoquinasa y hexoquinasa)

http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_14.htm

glucgeno

2 glucosa-6-P glucosa-1-P (Fosfoglucomutasa)

http://gsdl.bvs.sld.cu/cgi-bin/library?e=d-00000-00---off-0prelicin--00-0----0-

10-0---0---0direct-10---4-------0-0l--11-1l-50---20-help---00-0-1-00-0-0-11-1-

00-00&a=d&cl=CL1&d=HASHe70d31bf788326a2116f5e.11.4

3 (Por accin de la glucosa 1-fosfato uridil transferasa)

glucosa-1-P + UTP UDP-glucosa + PPi

Hidrlisis del pirofosfato == por la pirofosfatasa

4 Participacin La glucgeno

sintasa

Crea molculas con enlaces alfa

1,4 glucosidicos

No forma ramificaciones alfa 1,6

glucosidicas

http://www.uv.es/jcastell/3_Glucogeno_sintesis.pdf

UDP + ATP UTP

+ADP

(nucleosido difosfato

quinasa)

Devlin, Thomas. Bioquimica: Libro de texto con aplicaciones clinicas.

Editorial Revert. 2004. pg. 649

5 Participacin enzima ramificante

(enzima ramificador de 1,4- alfa glucano)

http://gsdl.bvs.sld.cu/cgi-bin/library?e=d-00000-00---off-0prelicin--00-0----0-

10-0---0---0direct-10---4-------0-0l--11-1l-50---20-help---00-0-1-00-0-0-11-1-

00-00&a=d&cl=CL1&d=HASHe70d31bf788326a2116f5e.11.4

http://bioquimica.site11.com/GLUCOGENOGENESIS.pdf

5 GLucogenia

UNION : grupo hidroxilo (-OH) de

tirosina (tyr)

http://bioquimica.site11.com/GLUCOGENOG

ENESIS.pdf

Glucgeno sintasa aumenta su eficiencia a medida que la molcula de glucgeno crece.

El glucgeno inhibe a esta enzima.

El glucgeno limita su propia sntesis:

MUSCULO HIGADO

La Insulina estimula la Sntesis del Glucgeno

Insulina promoviendo la sntesis del

glucgeno en el musculo

Devlin, Thomas. Bioquimica: Libro de texto con aplicaciones clinicas.

Editorial Revert. 2004. pg. 661

Insulina promoviendo la sntesis

del glucgeno en el hgado

Devlin, Thomas. Bioquimica: Libro de texto con aplicaciones clinicas.

Editorial Revert. 2004. pg. 661

http://www.nutricion.pro/09-05-2008/sentirse-bien/consejos-para-combatir-

la-hipoglucemia

Hipoglucemia

Resumen de la

Glucogenogenesis

Actividades Enzimticas

Activacin de UDP-glucosa pirofosforilasa

Glucgeno sintasa

Enzima ramificante

1 glucosa + ATP glucosa-6-P + ADP

2 glucosa-6-P glucosa-1-P

3 glucosa-1-P + UTP UDP-glucosa + Ppi

4 Participacin La glucgeno sintasa

5 Participacin enzima ramificante

6 GLucogenia

(origen) del glucgeno

Pasos de la sntesis de Glucgeno