Cuestionario #4: Síntesis y catabolismo de cuerpos cetónicos

1-¿Qué tipo de molécula es la insulina?

La insulina es una hormona polipeptídica formada por 51 aminoácidos, producida

y secretada por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas.

La insulina interviene en el aprovechamiento metabólico de los nutrientes, sobre

todo con el anabolismo de los glúcidos.

La síntesis de la insulina pasa por una serie de etapas. Primero la pre

proinsulina es creada por un ribosoma en el retículo endoplasmático

rugoso (RER), que pasa a ser (cuando pierde su secuencia señal) proinsulina.

Esta es importada al aparato de Golgi, donde se modifica, eliminando una parte y

uniendo los dos fragmentos restantes mediante puentes disulfuro.

2- ¿Cuál es el peso molecular y su estructura?

La insulina es una hormona de naturaleza proteica con un peso molecular

aproximado de 6000 daltones. Está formada por 2 cadenas polipeptídicas, la

cadena A formada por 21 aminoácidos (aa) y la cadena B constituida por 30, estas

cadenas están conectadas por 2 enlaces disulfuro intermoleculares entre el

aminoácido 7 de cada una de las cadenas y el 20 de la cadena A con el 19 de la

cadena B y un enlace intramolecular en la cadena A, entre los aminoácidos 6 y 11.

3-¿Dónde se secreta la insulina, bajo qué forma original se libera?

Síntesis de la insulina pasa por una serie de etapas. Primero la preproinsulina es

creada por un ribosoma en el retículo endoplasmático rugoso (RER), que pasa a

ser (cuando pierde su secuencia señal) proinsulina. Esta es importada al aparato

de Golgi, donde se modifica, eliminando una parte y uniendo los dos fragmentos

restantes mediante puentes disulfuro.

Las células beta de los islotes de Langerhans liberan la insulina en dos fases. La

primera fase de la liberación de insulina se desencadena rápidamente en

respuesta al aumento de los niveles de glucosa en la sangre. La segunda fase

produce una liberación sostenida y lenta de las recién formadas vesículas que se

activan independientemente de la cantidad de azúcar en la sangre.

4- ¿Cuál es la función de la insulina en el metabolismo de los

carbohidratos?

• Aumenta el transporte de glucosa al interior de las células produciendo una

disminución en la sangre.

• La insulina promueve la captación hepática de glucosa y su

almacenamiento (glucogenesis: síntesis de glucógeno)

• Aumento en la actividad de proteínas involucradas en la síntesis de

glucógeno.

• Inactivación de la fosforilasa hepática, la enzima que convierte el

glucógeno en glucosa ( inhibe glucogenolisis)

• Inhibe GLUCONEOGENESIS: disminuyendo la disponibilidad de aa de

tejidos extra hepáticas ,disminuyendo la síntesis y actividad de enzimas

involucradas en este proceso

• Lipogenesis :cuando el exceso de glucosa excede la capacidad de su

almacenamiento en forma de glucógeno, la insulina promueve: conversión

del exceso en ácidos grasos y su transporte a los adipocitos

5.- ¿Cuál es el papel en el transporte de membrana?

La insulina facilita el ingreso de glucosa a las células.

Es activador de los transportadores de glucosa (GLUT) en diversos tejidos.

GLUT4 (que se encuentra en los músculos, el corazón y el tejido adiposo)

es el único de los doce sensible a la insulina.

También aumenta la permeabilidad a muchos aminoácidos y iones

6-¿Cuál es su función en la síntesis y degradación del glucógeno?

En el hígado la insulina disminuye la producción de glucosa porque inhibe

la gluconeogénesis y la degradación de glucógeno.

En el Músculo la insulina aumenta la síntesis del glucógeno.

Aumento inmediato de la glucosa sanguínea a la degradación del

glucógeno hepático y aumento de la gluconeogénesis. Oxidación hepática de ácidos grasos y formación de cuerpos cetónicos. Aumenta la captación de aminoácidos.

La síntesis de glucógeno a partir de glucosa se llama glucogenogénesis y se

produce gracias a la enzima glucógeno sintasa. La adición de una molécula

deglucosa al glucógeno consume dos enlaces de alta energía: una procedente

del ATP y otra que procede del UTP.

La síntesis del glucógeno tiene lugar en varios pasos:

En primer lugar, la glucosa es transformada en glucosa-6-fosfato, gastando

una molécula de ATP.

glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP

A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato

glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P

Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un

UTP.

Glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi

La glucógeno sintasa que no gasta ATP, (acción antagónica a la glucógeno

fosforilasa) va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno, por enlaces

alfa 1-4 liberando el nucleótido UDP (que se volverá a reutilizar).

La enzima ramificadora del glucógeno se encarga de ramificar la cadena

con enlaces glucosídicos alfa 1-6.

Puesto que la glucógeno sintasa necesita de una cadena ya empezada

para empezar su acción, hay otra enzima que se encarga de catalizar la

génesis (origen) del glucógeno, es la glucogenina, capaz de crear un enlace

covalente entre un grupo hidroxilo (-OH) de tirosina (tyr) y fijar la primera

glucosa de la cadena, acto seguido podrá actuar la glucógeno sintasa y

llevadas unas 10-12 glucosas la glucogenina dejará de ser imprescindible

separándose para dar lugar a espacio para las ramificaciones siguientes.

(glucosa)n + UDP-glucosa → (glucosa)n+1 + UDP

Por una reacción de ruptura de las triosas pasa fructosa 1-6 di-

fosfato a fosfato de hidroxicetona (o a gliceraldehído-3 fosfato).

7 ¿Cuál es su función en la glicolisis y la vía de los ácidos tricarboxílicos?

Estimula la Síntesis de Glucosa en glucógeno (Glucogénesis)

Enzimas: Glucocínasa Hexocínasa, Glucógeno Sintetasa

Promueve la GLUCÓLISIS en los tejidos. Genera Energía entrando

al ciclo del Ácido Cítrico.

Enzimas: Fosfofructocinasa Piruvatocinasa

La glucólisis o glicolisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía

metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía

para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten

a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías

metabólicas y así continuar entregando energía al organismo.

Durante la glucólisis se obtiene un rendimiento neto de dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH; el ATP puede ser usado como fuente de energía para realizar trabajo metabólico, mientras que el NADH puede tener diferentes destinos. Puede usarse como fuente de poder reductor en reacciones anabólicas; si hay oxígeno, puede oxidarse en la cadena respiratoria, obteniéndose tres ATPs; si no hay oxígeno, se usa para reducir el piruvato a lactato (fermentación láctica), o a CO2 y etanol (fermentación alcohólica), sin obtención adicional de energía.

Las funciones de la glucólisis son:

1. La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH) como fuente de energía celular en procesos de respiración aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de oxígeno).

2. La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs, como parte de la respiración aeróbica.

3. La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que pueden ser utilizados en otros procesos celulares.

En eucariotas y procariotas, la glucólisis ocurre en el citosol de la célula. En células vegetales, algunas de las reacciones glucolíticas se encuentran también en el ciclo de Calvin, que ocurre dentro de los cloroplastos. La amplia conservación de esta vía incluye los organismos filogenéticamente más antiguos, y por esto se considera una de las vías metabólicas más antiguas.[2]

8-Por qué a pesar de no comer nada las últimas 24 horas se instauro una

hiperglicemia grave?

El paciente está haciendo un cuadro de cetoacidosis diabética.

9-¿Cómo se desarrolla la cetosis en la diabetes mellitus?

Es un problema que ocurre en personas con diabetes y se presenta cuando el cuerpo no puede usar el azúcar (glucosa) como fuente de energía, debido a que no hay insulina o ésta es insuficiente. En lugar de esto, se utiliza la grasa para obtener energía.

Los subproductos del metabolismo de las grasas, llamados cetonas, se acumulan en el cuerpo.

A medida que las grasas se descomponen, se forman las moléculas llamadas cuerpos cetónicos, que son cetoacidos (cetonas y ácidos carboxílicos) que se acumulan en la sangre y la orina. En niveles altos, los cuerpos cetónicos son tóxicos.

10-¿Qué es equilibrio acido base y como se modifica en la acidosis diabética?

En sentido estricto se sabe que una solución es neutra cuando tiene un PH de 7; es decir la concentración de OH y H es igual. En cambio en la acidosis diabética se descompensa el amortiguador bicarbonato/ácido carbónico. En un momento

determinado se agotan las reservas de bicarbonato, la eliminación de CO2 por los pulmones resulta insuficiente y el PH desciende.