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Metabolismo del azúcar bioquímica
Este es un mapa mental sobre el metabolismo bioquímico del azúcar. El contenido principal es la oxidación anaeróbica. Oxidación aeróbica, síntesis y descomposición de glucógeno. Gluconeogénesis, etc.
Editado a las 2023-12-01 15:20:00,
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- Resumen
Metabolismo de la glucosa
oxidación anaeróbica
concepto
El proceso por el cual una molécula de glucosa se puede dividir en dos moléculas de piruvato en el citoplasma se llama glucólisis.
Glucólisis
Un total de diez pasos de reacción.
Glu se convierte en G-6-P
Hexoquinasa (ion Mg)
inhibición por retroalimentación
G-6-P
inhibición alostérica
Acil-CoA graso de cadena larga
primer límite de velocidad
G-6-P transformado en F-6-P
Conversión de F-1-P a F-1,6-P
Realmente entra en la glucólisis.
Fosfofructoquinasa-1 (ion Mg)
Activación alostérica: (F-2,6-P),ADP,AMP,(F-1,6-P)
Inhibición alostérica: ATP, ácido cítrico
Segundo límite de velocidad (más lento)
El F-1,6-P se convierte en 2 moléculas de gliceraldehído 3 fosfato (fosfato de dihidroxiacetona)
aldolasa
Los primeros cinco pasos son la etapa de preparación.
Conversión de fosfato de 3-gliceraldehído en ácido 1,3-bisfosfoglicérico
Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa
2 moléculas de NAD aceptan hidrógeno.
3 o 5ATP
Conversión de 1,3-bisfosfoglicerato en 3-fosfoglicerato
primera fosforilación a nivel de sustrato
Fosfoglicerato quinasa (Mg)
Deshidratación de 2-fosfoglicerato a PEP
Conversión de PEP en piruvato
Fosforilación a nivel del segundo sustrato.
Piruvato quinasa (K y Mg)
alotipo
Activación: F-1,6-P
Inhibir: ATP
modificación química
Fosforilación
proteína quinasa A
activación de glucagón
Ca, proteína quinasa dependiente de calmodulina
inactivar
El tercer límite de velocidad
Los últimos cinco pasos son la etapa de lanzamiento.
producción de ácido láctico
lactato deshidrogenasa
Necesito NADH
significado fisiológico
Proporciona energía rápidamente sin utilizar oxígeno.
2ATP
Oxidación aeróbica
concepto
El proceso de reacción en el que el cuerpo utiliza oxígeno para oxidar completamente la glucosa en CO2 y H2O se llama oxidación aeróbica del azúcar.
proceso de reacción
Glucólisis
Descarboxilación oxidativa del piruvato.
El piruvato se convierte en acetil CoA.
complejo de piruvato deshidrogenasa
Piruvato deshidrogenasa (E1)
Dihidrolipoamida transacetilasa (E2)
Dihidrolipoamida deshidrogenasa (E3)
coenzima
Pirofosfato de tiamina (TPP)
CoA, ácido lipoico
MODA, NAD
ciclo de ATC
reacción de 8 pasos
Características
4 deshidrogenaciones generan 3 moléculas de NADH y 1 molécula de FADH2
2 descarboxilación genera 2 moléculas de CO2
La fosforilación a nivel de sustrato genera una molécula de GTP o ATP.
No es el enlace principal para liberar energía directamente y generar ATP, sino para proporcionar suficientes equivalentes reductores a través de cuatro reacciones de deshidrogenación para la posterior transferencia de electrones y reacciones de fosforilación oxidativa para generar una gran cantidad de ATP.
proceso
Acetil CoA y oxaloacetato se condensan para formar ácido cítrico.
citrato sintasa
Consume un enlace tioéster de alta energía.
primer límite de velocidad
El ácido cítrico se convierte en isocitrato mediante el ácido aconítico.
Descarboxilación oxidativa de isocitrato a α-cetoglutarato
sitio regulatorio principal
isocitrato deshidrogenasa
NAD acepta hidrógeno
Una molécula de CO2
segundo límite de velocidad
Descarboxilación oxidativa de α-cetoglutarato a succinil CoA
Complejo alfa-cetoglutarato deshidrogenasa
NAD acepta hidrógeno
Una molécula de CO2
El tercer límite de velocidad
La succinil-CoA sintasa cataliza reacciones de fosforilación a nivel de sustrato
succinil-CoA sintetasa
PIB o PIB
Deshidrogenación del ácido succínico a ácido fumárico.
succinato deshidrogenasa
Indicadores de funcionamiento del ciclo TCA
Membrana interna mitocondrial (la única en el ciclo TCA)
FAD acepta hidrógeno
El ácido fumárico agrega agua para formar ácido málico.
Deshidrogenación del ácido málico a oxaloacetato.
malato deshidrogenasa
NAD acepta hidrógeno
significado
Vías comunes de descomposición de tres nutrientes principales para producir energía
El centro del metabolismo del azúcar, las grasas y los aminoácidos.
significado fisiológico
La principal forma en que se descompone el azúcar para proporcionar energía
Glucólisis
5 o 7ATP
Descarboxilación oxidativa del piruvato.
5ATP
ciclo de ATC
20ATP
30 o 32ATP
Azúcar en sangre y regulación.
Nivel de azúcar en sangre: 3,9~6,0 mmol/L
Hipoglucemia: menos de 2,8 mmol/L
Hiperglucemia: superior a 7 mmol/L con el estómago vacío
Regulación hormonal
reducir
insulina
Activar la fosfodiesterasa
Reducir los niveles de AMPc
Activa la piruvato deshidrogenasa fosfatasa.
Activar el complejo piruvato deshidrogenasa.
Inhibe la gluconeogénesis hepática
Inhibe la síntesis de PEP carboxiquinasa.
Los aminoácidos aceleran la síntesis de proteínas musculares y reducen las materias primas de la gluconeogénesis.
grasa sintética
elevar
glucagón
glucogenólisis hepática
Inhibe la glucógeno sintasa
Activar la glucógeno fosforilasa.
Inhibe la glucólisis y promueve la gluconeogénesis.
Reducir la síntesis de F-2,6-P.
Inhibe la piruvato quinasa intrahepática
Promover la síntesis de PEP carboxiquinasa.
Promover la lipólisis
Glucocorticoides
Acelerar la gluconeogénesis
Inhibe la descarboxilación oxidativa del piruvato.
movilización de grasa
Adrenalina
Inicia una cascada de fosforilación dependiente de AMPc en células hepáticas y musculares.
estado de estrés
diabetes
característica
hiperglucemia y glucosuria persistentes
Causa
Deficiencia parcial o completa de insulina, resistencia a la insulina.
tipo
Dependencia de insulina (tipo 1)
No dependiente de insulina (tipo 2)
Diabetes gestacional (tipo 3)
Tipo especial de diabetes (tipo 4)
complicación
Retinopatía
Neuropatía periférica
enfermedad vascular periférica
Otras vías metabólicas
Vía del ácido urónico
Vía del metabolismo de la glucosa con ácido glucurónico como producto intermedio.
Generar ácido glucurónico activado (UDPGA)
vía del poliol
gluconeogénesis
concepto
El proceso de convertir compuestos distintos del azúcar (ácido láctico, glicerol, aminoácidos glucógenos, etc.) en glucosa o glucógeno se llama gluconeogénesis.
Carboxilación de piruvato a PEP
Cambios de piruvato a oxaloacetato
piruvato carboxilasa
dentro de las mitocondrias
Cofactor: biotina
Consumir ATP
CO2 combinado con biotina
El oxalacetato se convierte en PEP
PEP carboxiquinasa
Consume un P~P
Transporte de oxalacetato
El oxalacetato no puede penetrar directamente la membrana mitocondrial.
lanzadera de ácido málico
malato deshidrogenasa
Acompañando el transporte de NADH desde las mitocondrias al citoplasma.
lanzadera de aspartato
aspartato aminotransferasa
F-1,6-P se hidroliza a F-6-P
fructosa bisfosfatasa-1
G-6-P se hidroliza a Glu
Glucosa-6-fosfatasa
significado fisiológico
Mantenga constante el nivel de azúcar en la sangre
Reponer o restaurar las reservas de glucógeno hepático.
Mantener el equilibrio ácido-base
Metabolismo exuberante de cuerpos cetónicos (riñón)
Síntesis y degradación de glucógeno.
concepto
La síntesis de glucógeno se refiere al proceso de producción de glucógeno a partir de glucosa, que ocurre principalmente en el hígado y el músculo esquelético.
Síntesis de glucógeno
G-6-P es alostérico a G-1-P
G-1-P y UTP se convierten en UDPG y pirofosfato (hidrólisis rápida)
UDPGase
UDPG sintetiza glucógeno
glucógeno sintasa
enlace α-1,4-glucosídico
enzima ramificadora
enlace α-1,6-glucosídico
glucogenólisis
Producto: Principalmente G-1-P, una pequeña cantidad de Glu
glucógeno fosforilasa
enlace α-1,4-glucosídico
No se puede continuar cuando quedan cuatro grupos de glucosa.
enzima desramificante
glucano transferasa
enlace α-1,4-glucosídico
Transfiere 3 grupos de glucosa al final de una cadena de azúcar cercana.
α-1,6-glucosidasa
enlace α-1,6-glucosídico
generar glucosa
La diferencia entre hígado y músculo.
El hígado tiene la enzima G-6-P, que puede convertir el G-6-P en Glu para complementar el azúcar en la sangre, pero los músculos no.
enzima clave
glucógeno sintasa
Fosforilado a forma activa.
glucógeno fosforilasa
Desfosforilado a forma activa.
ajustar
modificación química
Fosforilación de enzimas clave
Regulación hormonal
glucagón
glucogenólisis hepática
Adrenalina
glucogenólisis muscular
insulina
Síntesis de glucógeno
ajuste alostérico
glucosa
Inhibe la glucógeno fosforilasa hepática.
Energía y Ca
glucogenólisis muscular
vía pentosa fosfato
etapa de reacción
etapa de oxidación
G-6-P al PPP
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
Regulación NADPH
Total: G-6-P se convierte en 2 moléculas de NADPH y 1 molécula de ribosa-5-fosfato, liberando 1 molécula de CO2
etapa de transferencia de grupo
Se requieren 3 moléculas de pentosa fosfato para todas las transferencias de grupos.
1 molécula de gliceraldehído 3-fosfato y 2 moléculas de F-6-P
significado fisiológico
Proporcionar ribosa fosfato
Ácidos nucleicos sintéticos
¿Síntesis de remedios?
Proporcionar NADPH
donante de hidrógeno de reacción anabólica
Reacción de hidroxilación
Mantener el estado reducido del glutatión (GSH)
Grasas y glicerofosfolípidos.
fosfato de glicerol