Nayelli González Luna A01183361 16 de noviembre de 2012 Bioquímica: Rutas Metabólicas
RUTAS METABOLICAS Una ruta metabólica es una serie de reacciones consecutivas catalizadas por un enzima que produce compuestos intermedios y finalmente un producto o productos; en muchos casos, el producto final de una ruta metabólica es la sustancia inicial de otra ruta. Las rutas metabólicas comparten varias características comunes, por ejemplo, la mayoría requiere de ATP como fuente fundamental de energía. las sustancias intermedias producidas en las rutas metabólicas generalmente no se almacenan en cambio, se producen los intermedios de otras sustancias en el momento en que es necesario. En las diferentes partes de la célula ocurren diferentes reacciones metabólicas, por ejemplo, la degradación de la glucosa ocurre en el citoplasma, y la oxidación de los ácidos grasos ocurre en las mitocondrias; así, las sustancias comunes a más de una ruta se deben transportar de un organelo a otro. Finalmente, cada ruta metabólica esta regulada por muchos mecanismos diferentes; las enzimas alostéricas y la hormonas son generalmente los agentes químicos que regulan a estas. Tipos: Normalmente se distinguen tres tipos de rutas metabólicas:
Rutas catabólicas. Son rutas oxidativas en las que se libera energía y poder reductor y a la vez se sintetiza ATP. Por ejemplo, la glucólisis y la beta-oxidación. En conjunto forman el catabolismo.
Rutas anabólicas. Son rutas reductoras en las que se consume energía (ATP) y poder reductor. Por ejemplo, gluconeogénesis y el ciclo de Calvin. En conjunto forman el anabolismo.
Rutas anfibólicas. Son rutas mixtas, catabólicas y anabólicas, como el ciclo de Krebs, que genera energía y poder reductor, y precursores para la biosíntesis
Nota: Anabolismo y catabolismo son simultáneos y a veces sin límites precisos y requieren de enzimas para poderse llevar a cabo.
Rutas metabólicas de lípidos Lipólisis La lipólisis es el proceso metabólico mediante el cual los triglicéridos que se encuentran en el tejido adiposo, se dividen en ácidos grasos y glicerol para cubrir las necesidades energéticas. Lipogénesis La lipogénesis es la síntesis de ácidos grasos a partir de Acetil-CoA proveniente de la glucólisis (ver esquema ruta metabólica de carbohidratos). Generalmente se lleva a cabo en el tejido adiposo y en el hígado; también incluye la formación de triglicéridos a partir de la unión de tres ácidos grasos y un glicerol. Beta oxidación La beta oxidación (ß-oxidación) es la oxidación de un ácido graso hasta formar Acetil-CoA; ocurre en las células hepáticas, específicamente en el citosol; la ruta se complementa cuando el Acetil-CoA formado ingresa a la mitocondria hepática, por medio de la carnitina, para ser oxidado y transformado en energía dentro del ciclo de Krebs. Cetogénesis La cetogénesis ocurre en el hígado, específicamente en la matriz mitocondrial de las células hepáticas; el proceso se inicia con la condensación de dos moléculas de Acetil-CoA para iniciar la formación de los cuerpos cetónicos (acetoacetato, acetona y beta hidroxibutirato). La cetogénesis ocurre por la oxidación de los ácidos grasos y aumenta en situaciones de ayuno prolongado o diabetes descompensada. Rutas metabólicas de carbohidratos
Glucólisis La glucólisis es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa y así obtener energía para la célula. La glucólisis se realiza en todas las células del organismo, específicamente se produce en el citosol celular; la ruta metabólica inicia con “glucosa 6 fosfato” y termina con dos moléculas de piruvato. Glucólisis anaeróbica La glucólisis anaeróbica generalmente sucede en las células musculares, particularmente del músculo esquelético que se contrae vigorosamente; el piruvato formado en la glucólisis, al no poder oxidarse más por falta de oxígeno, se reduce a lactato. Glucogenólisis La glucogenólisis se activa en el hígado en respuesta a una demanda de glucosa en la sangre; existen tres activadores hormonales importantes de la glucogenólisis: el glucagón, la epinefrina (adrenalina) y el cortisol. La ruta metabólica consiste en romper moléculas de glucógeno mediante fosforólisis para producir “glucosa 1 fosfato” que después se convertirá en “glucosa 6 fosfato”. Gluconeogénesis La gluconeogénesis es la síntesis de glucosa a partir de otras moléculas como ciertos aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol y cualquiera de los intermediarios del ciclo de Krebs como fuentes de carbono para la vía metabólica. Generalmente la gluconeogénesis tiene lugar durante la recuperación del ejercicio muscular. Ciclo del ácido tricarboxílico El ciclo del ácido tricarboxílico se lleva a cabo dentro de las mitocondrias y a través de éste se completa la glucólisis aeróbica, al descomponer el piruvato en energía (ATP); asimismo participa en la oxidación de ácidos grasos y algunos aminoácidos, liberando energía en forma utilizable (ATP). El acetil CoA El acetil CoA puede formarse a partir de carbohidratos, grasas y proteínas; es el punto de comienzo para la síntesis de grasa, esteroides y cuerpos cetónicos. Su oxidación dentro del ciclo del ácido tricarboxílico proporciona energía para el organismo. El acetil CoA se localiza en la matriz mitocondrial.
http://www.fagro.edu.uy/~bioquimica/docencia/material %20nivelacion/CICLO%20DE%20KREBS.pdf
Bibliografía consultada Instituto de nutrición y salud kellogg’s. (2005).Rutas metabólicas. Consultado el día 16 de noviembre de 2012 de: http://www.insk.com/assets/descargables/Rutas_metabolicas.pdf Champe P; Harvey R; Ferrier D. (2005). Bioquímica. McGrawHil. 3a edición. México. pp 209- 229 Instituto de nutrición y salud kellogg’s. (2005).Rutas metabólicas. Consultado el día 16 de noviembre de 2012 de: http://www.insk.com/assets/descargables/Esquema_rutas_metabolicas.pd f Rutas metabolicas. Consultado el dia 15 de noviembre de 2012 de: http://www.angelfire.com/magic2/bioquimica/metabolismo_carbohidratos .htm
