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Rutas de las Pentosas Fosfato

Clasificación del tipo de proceso metabólico: La vía de las pentosas fosfato es una ruta metabólica anabólica y catabólica. Anabólica, ya que produce compuestos importantes para la síntesis de macromoléculas, como nucleótidos y aminoácidos, y catabólica, ya que proporciona NADPH y ribosa-5-fosfato para la biosíntesis de ácidos nucleicos y la regeneración de ciertos cofactores.

Descripción de la ruta metabólica: La vía de las pentosas fosfato tiene dos fases principales: la fase oxidativa y la fase no oxidativa. En la fase oxidativa, la glucosa-6-fosfato se oxida para producir NADPH y ribulosa-5-fosfato. En la fase no oxidativa, la ribulosa-5-fosfato se convierte en otros azúcares fosfato, como la fructosa-6-fosfato y la glucosa-6-fosfato, que pueden alimentar otras vías metabólicas.

Cantidad de reacciones que componen la ruta: La vía de las pentosas fosfato consta de un total de tres reacciones en la fase oxidativa y varias reacciones en la fase no oxidativa, que pueden variar dependiendo de los productos finales requeridos.

Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función:

1. Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH) - Oxidoreductasa.

2. 6-Fosfogluconato deshidrogenasa (6PGDH) - Oxidoreductasa.

3. Transcetolasa y transaldolasa - Transferasas y transaminasas.

Coenzimas participantes: Las principales coenzimas involucradas en la vía de las pentosas fosfato son el NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato) y el NADPH (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido).

Puntos de regulación de la ruta metabólica: La vía de las pentosas fosfato está regulada principalmente por la concentración de NADP+ y NADPH. La actividad de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH) está inhibida por altas concentraciones de NADPH y estimulada por bajos niveles de NADPH y altas concentraciones de NADP+.

Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico: La vía de las pentosas fosfato se lleva a cabo principalmente en el citoplasma de la célula, aunque algunas enzimas también pueden encontrarse en el retículo endoplásmico.

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Clasificación del tipo de proceso metabólico: La beta-oxidación de ácidos grasos es un proceso catabólico. Se encarga de degradar los ácidos grasos en unidades de dos carbonos llamadas acetil-CoA, que pueden ingresar al ciclo de Krebs para la producción de energía.

Descripción de la ruta metabólica: La beta-oxidación de ácidos grasos se lleva a cabo en el citoplasma para los ácidos grasos de cadena corta y en la mitocondria para los ácidos grasos de cadena larga. Consiste en una serie de reacciones que se repiten de forma cíclica hasta que el ácido graso se ha degradado completamente en unidades de acetil-CoA.

Cantidad de reacciones que componen la ruta: La cantidad de reacciones en la beta-oxidación de ácidos grasos depende de la longitud de la cadena del ácido graso. Cada ciclo de beta-oxidación consta de cuatro reacciones principales: una oxidación, una hidratación, una segunda oxidación y una tiólisis.

Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función:

1. Acil-CoA deshidrogenasa - Oxidoreductasa.

2. Enoil-CoA hidratasa - Hidrolasa.

3. 3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa - Oxidoreductasa.

4. Tiolasa - Transferasa.

Coenzimas participantes: Las coenzimas principales involucradas en la beta-oxidación son el NAD+ (nicotinamida adenina dinucleótido) y el FAD (flavín adenina dinucleótido), que se reducen durante las reacciones de oxidación.

Puntos de regulación de la ruta metabólica: La beta-oxidación de ácidos grasos está regulada por la disponibilidad de ácidos grasos y la demanda energética de la célula. La actividad de las enzimas clave en el proceso, como la acil-CoA deshidrogenasa, puede ser regulada por la concentración de sus sustratos y productos.

Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico: La beta-oxidación de ácidos grasos de cadena larga se lleva a cabo en la matriz mitocondrial, mientras que la degradación de ácidos grasos de cadena corta ocurre en el citoplasma. Esto se debe a que los ácidos grasos de cadena larga no pueden atravesar la membrana mitocondrial interna y, por lo tanto, requieren un transporte especializado a través de la membrana.

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Biosíntesis de Aminoácidos Derivados del Aspartato

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Biosíntesis de Aminoácidos Derivados del Aspartato

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Clasificación del tipo de proceso metabólico: La biosíntesis de aminoácidos derivados del aspartato es un proceso anabólico. Se encarga de la síntesis de aminoácidos a partir de precursores metabólicos, en este caso, a partir del aspartato como precursor.

Descripción de la ruta metabólica: La biosíntesis de aminoácidos derivados del aspartato implica una serie de reacciones químicas que convierten el aspartato en diferentes aminoácidos. Estos aminoácidos incluyen, entre otros, la lisina, la treonina, la isoleucina y la metionina. Cada aminoácido tiene una ruta metabólica específica que comienza con el aspartato como punto de partida.

Cantidad de reacciones que componen la ruta: La cantidad de reacciones en la biosíntesis de aminoácidos derivados del aspartato varía dependiendo del aminoácido que se esté sintetizando. Cada aminoácido tiene su propia ruta metabólica, que puede involucrar múltiples pasos enzimáticos.

Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función:

1. Aspartato aminotransferasa - Transferasa.

2. Dihidropirimidinasa - Isomerasa.

3. L-Treonina deshidratasa - Deshidratasa.

4. Metionina sintasa - Sintetasa.

5. Isoleucina sintetasa - Sintetasa.

6. Lisina sintetasa - Sintetasa.

Coenzimas participantes: Las coenzimas que pueden estar involucradas en la biosíntesis de aminoácidos derivados del aspartato incluyen el piridoxal fosfato (forma activa de la vitamina B6), el tetrahidrofolato (forma activa del ácido fólico) y el S-adenosilmetionina (SAM), entre otros.

Puntos de regulación de la ruta metabólica: La biosíntesis de aminoácidos está regulada por retroalimentación negativa, en la que los aminoácidos finales de la ruta actúan como inhibidores alostéricos de las enzimas tempranas en la ruta. Además, la expresión génica de las enzimas involucradas en la ruta también puede ser regulada por factores como la disponibilidad de sustratos y la demanda de aminoácidos.

Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico: La biosíntesis de aminoácidos puede ocurrir en diferentes compartimentos celulares, dependiendo del aminoácido específico y la etapa de la ruta metabólica. Por ejemplo, algunas etapas pueden ocurrir en el citoplasma, mientras que otras pueden requerir la participación de orgánulos como el retículo endoplásmico o el cloroplasto en el caso de células vegetales.

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Describir la vía de la pentosa fosfato y sus funciones como una fuente de NADPH y en la síntesis de ribosa para la formación de nucleótidos.

Describir la vía del ácido urónico y su importancia para la síntesis de ácido glucurónico, para reacciones de conjugación, y (en animales para los cuales no es una vitamina) la de la vitamina C.

Describir y explicar las consecuencias de la ingesta aumentada de fructosa.

Describir la síntesis e importancia fisiológica de la galactosa.

Explicar las consecuencias de los defectos genéticos de la deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (favismo), de la vía del ácido urónico (pentosuria esencial) y del metabolismo de la fructosa y de la galactosa.

La vía de la pentosa fosfato es una ruta alternativa para el metabolismo de la glucosa. No conduce a la formación de ATP, sino a dos funciones importantes: 1) la formación de NADPH para la síntesis de ácidos grasos ( capítulo 23) y esteroides ( capítulo 26), y el mantenimiento del glutatión para la actividad antioxidante, y 2) la síntesis de ribosa para la formación de nucleótidos y ácidos nucleicos ( capítulo 32). La glucosa, fructosa y galactosa son las principales hexosas que se absorbieron en el tubo digestivo, derivadas del almidón, la sacarosa y lactosa de la dieta, respectivamente. La fructosa y la galactosa pueden ser convertidas en glucosa, principalmente en el hígado.

La deficiencia genética de glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, la primera enzima de la vía de la pentosa fosfato, es una causa importante de lisis aguda de eritrocitos, lo que resulta en anemia hemolítica. El ácido glucurónico se sintetiza a partir de la glucosa mediante la vía del ácido urónico, de importancia cuantitativa menor, pero indispensable para la conjugación y excreción de metabolitos y sustancias químicas externas (xenobióticos, capítulo 47) como glucurónidos. Una deficiencia en la vía conduce a la condición de pentosuria esencial. La carencia de una enzima de la vía (gulonolactona oxidasa) en primates y en algunos otros animales explica por qué el ácido ascórbico (vitamina C, capítulo 44) es un requerimiento de la dieta para humanos, pero no para los otros mamíferos. Las deficiencias de las enzimas del metabolismo de la fructosa y galactosa conducen a enfermedades metabólicas como fructosuria esencial, intolerancia hereditaria a la fructosa y galactosemia.

LA VÍA DE LA PENTOSA FOSFATO FORMA NADPH Y RIBOSA FOSFATO

La vía de la pentosa fosfato (vía alterna de las hexosas monofosfato; ) es una vía más compleja que la glucólisis ( capítulo 17). Tres moléculas de glucosa 6-fosfato dan lugar a tres moléculas de CO ₂ y a tres azúcares de cinco carbonos, estas últimas se reordenan para regenerar dos moléculas de glucosa 6-fosfato y una molécula del ...

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La vía de la pentosa fosfato y otras vías del metabolismo de hexosas

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Biosintesis de aminoacidos

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Beta-oxidación de ácidos grasos

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La ß-oxidación es un proceso del metabolismo aerobio;
se trata de una ruta
catabólica espiral en la que cada vez que se
repite una secuencia de cuatro reacciones (oxidación, hidratación,
oxidación y tiólisis) la cadena del ácido grasose acorta en
dos átomos de carbono, que salen en forma de acetil-coA.