1. Control enzimático en el metabolismo de los hidratos de carbono.

El carbohidrato mas común es la glucosa, donde mediante la glucolisis, podremos obtener energía en forma de atp a partir de la degradación de la glucosa.

Las enzimas que actúan en este proceso son: la hexoquinasa, la fosfofructoquinasa y el piruvato kinasa.

a) La hexoquinasa es una enzima que fosforilara la glucosa, donde se agregara un grupo fosfato y se activara la glucosa. Este grupo fosfato proviene del ATP.

Glucosa+ATP Glucosa-6-fosfato + ADP

b) La fosfofructoquinasa, fosforilación de la fructosa 6-fosfato en el carbono 1, con gasto de un ATP, a través de esta enzima. El nuevo producto será la fructosa 1,6 difosfato.

Fructosa-6-fosfato + ATP Fructosa-1,6-bisfosfato + ADP

c) La piruvato kinasa, desfosforilación del fosfoenolpiruvato, obteniéndose piruvato y ATP. Reacción irreversible mediada por esta enzima.

Fosfoenolpiruvato Piruvato

Hay otro proceso donde podemos obtener glucosa a partir de piruvato, este es denominado gluconeogénesis.

Las enzimas de este proceso son: piruvato carboxilasa, fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, fructosa 1,6 difosfato y la glucosa 6 fosfatasa.

a) El piruvato carboxilasa transportara grupos carboxilos, mediante un grupo prostético que es la biotina, esta enzima unira el carbono al piruvato y lo trasformara en oxalacetato. Esto pasa dentro de la mitocondria

b) El fosfoenolpiruvato carboxiquinasa transformara el oxalacetato a fosfoenolpiruvico. Ocurrirá en e citosol.

c) La fructosa 1,6 difosfato, con la ayuda de una molecula de agua, transformara la fructosa 1,6 fosfato a fructosa 6 fosfato.

d) La glucosa 6 fosfatasa, con ayuda de otra molecula de agua, nos dara finalmente una glucosa. Ocurre en el retículo endoplasmatico.

Ciclo de Krebs: proceso donde el piruvato formado en la glucolisis entra a la mitocondria en forma de acetil coA, se une al acetato y entra al ciclo de Krebs formando 1 FAD, 3 NAD, 2 CO2, 4 hidrogenos y una fosfoliracion al nivel del sustrato.

1. Citrato sintetasa: condensación del acetil CoA con el acetato y forman el citrato.2. Acinatasa: conversión de citrato a isocitrato.3. Deshidrogenacion del isocitrato formando oxalsuccinato.4. Cetoglutarato deshidrogenasa: alfa ceto glutarato pasa por una descarboxilacion oxidativa

y forma succinil CoA.5. Tioquinasa: transforma el succinil CoA a succinato.6. Succinato es metabolisado por una deshidrogenasa y pasa a ser fumarato7. Fumarasa: incorpora molecula de agua y forma malato.8. En malato en convertido a oxalacetato por una deshidrogenasa.

Via de la pentosa fosfato: tiene como característica formar NADPH y ribosa. Tiene 2 fases: una oxidativa y otra no oxidativa.

-Fase oxidativa:

oxidación de la glucosa-6-fosfato, llevada a cabo por la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, NADP+ que actúa como aceptor de electrones reduciéndose hasta formar la primera molécula de NADPH.

Se produce la hidrólisis de la lactona gracias a la actuación de la lactonasa, con lo que se obtiene el ácido libre 6-fosfogluconato.

Se transforma en ribulosa-5-fosfato por acción de la 6-fosfogluconato deshidrogenasa. Aquí se obtiene la segunda molécula de NADPH, además de la liberación de una molécula de CO2 debido a la descarboxilación oxidativa del ácido libre.

Finalmente, la enzima pentosa-5-fosfato isomerasa, isomeriza la ribulosa-5-fosfato y la convierte en ribosa-5-fosfato, gracias a la transformación del grupo cetosa en aldosa. Esta última reacción prepara un componente central de la síntesis de nucleótidos para la biosíntesis de RNA, DNA.

-Fase no oxidativa:

Enzima pentosa-5-fosfato epimerasa, que convertirá la ribulosa-5-fosfato, producto de la fase oxidativa, en xilulosa-5-fosfato.

Trasncetolasa convertirá la xitransaldolasa, con la ayuda de un resto lisina en su centro activo, transfiere una unidad C3 de la sedoheptulosa-7-fosfato a gliceraldehído-3-fosfato, con lo que se formarán la tetrosa eritrosa-4-fosfato.

Transcetolasa vuelve a transferir una unidad C2, desde la xilulosa-5-fosfato a eritrosa-4-fosfato, consiguiendo así formar otra molécula de fructosa-6-fosfato y un gliceraldehído-3-fosfato, ambos intermediarios de la glucólisis.

2. Mecanismos de resistencia a la insulina

Es una alteración genética o adquirida de la respuesta tisular a la acción de la insulina. En términos fisiológicos se refiere a una inadecuada captación de la glucosa dependiente de insulina por parte de los tejidos, en especial del hígado, músculo y tejido adiposo.

-Alteración del transporte de glucosa:

Es el mecanismo principal de resistencia a la insulina en pacientes diabéticos. Es una alteración del transporte de glucosa que esta caracterizada por defectos de la expresión de enzimas intracelulares y de la translocación del GLUT4 por deficiencias en la actividad del receptor de insulina. El receptor de insulina es una proteína de membrana citoplasmática que esta expresada en células del músculo esquelético, hígado, riñón, cerebro y tejido adiposo. Presenta cuatro subunidades, dos subunidades β - que poseen actividad tirosina cinasa dependiente de ATP- inhibidas por dos subunidades α. Cuando la insulina se une a las subunidades α se pierde esta inhibición, con autofosforilación del receptor de insulina por actividad tirosina cinasa en presencia de ATP.[] Sin ésta actividad tirosín-cinasa del receptor de insulina, no se da ninguno de los efectos biológicos de la insulina.[

-Adipocinas y sensibilidad insulinica:

Las adipocinas son el conjunto de proteínas producidas por el tejido adiposo. Entre ellas destacan la proteína estimuladora de acilación (ASP), TNF–a, IL–6, la resistina, la leptina y la adiponectina, con influencia sobre la sensibilidad a la insulina, así como el angiotensinógeno y el inhibidor del activador de plasminógeno (PAI–1) que tienen efecto sobre la vascularización.

3. Hormonas hiperglicemiantes

Las hormonas hiperglucemiantes aumentan la glucosa en sangre. Básicamente es el glucagon que

fabricada por las células beta en el páncreas. Otras hormonas son GH, Adrenalina y Cortisol.

El Glucagón se une al receptor de membrana de la adenil ciclasa que incrementa el AMPc y activa la proteína Kinasa y otras, que conducen a la activación de la fosforilasa que degrada el glucógeno a glucosa. Es una hormona glucogenolítica en el hígado y en el músculo.

En el hígado, se degrada el glucógeno para hacer Glucosa-P que sí que se desfosforila y la glucogenolisis hepática justifica lo hiperglucemiante en circulación.

También provoca gluconeogénesis a partir de aminoácidos en el hígado. También puede salir a sangre. Algunos estudios muestran que la captación de aminoácidos por el hígado se incrementa con el glucagón para formar glucosa.

En las mitocondrias se oxida y da lugar a Acetil co-A y cuerpos cetónicos. El glicerol se usa para obtener energía o dar glucosa de aminoácidos de tejidos periféricos al hígado para hacer glucosa.

Los aminoácidos que forman glucosa también hacen NH3 y cuando se secreta glucagón, incrementan los enzimas de ciclo de la urea para poder eliminar los NH3.

En el estómago disminuye la secreción de iones H+ y produce una relajación gástrica muy pronunciada porque el glucagón tarda en actuar.

El glucagón produce cetosis, a menudo a causa de alteraciones porque cuando aumentan los cuerpos cetónicos en sangre es frecuente que se den alteraciones del SNC y del entorno gastrointestinal. El glucagón aumenta en situaciones de ayuno, en ejercicio físico intenso y en situaciones en que se pide más energía de la que se produce.

El glucagón se incrementa en dietas con altos contenidos de proteínas y pocos carbohidratos.

Sin embargo, disminuye en la situación postprandrial, en dietas ricas en glúcidos y en elevaciones de la glucosa y de los cuerpos cetónicos en sangre, la estimulación a-adrenérgica y algunos neurotransmisores como la Serina (5-Hidroxitriptamina = 5-HT).

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