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Glucólisis, síntesis de colesterol, biosíntesis de aminoácidos ramificados.

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Glucólisis, síntesis de colesterol, biosíntesis de aminoácidos ramificados.

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Descripción de la ruta metabólica glucólisis

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Descripción de la ruta metabólica glucólisis

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Este es el primer paso para descomponer la glucosa y producir energía para el metabolismo celular.

La glucólisis consta de dos fases: una fase de consumo de energía y una fase de liberación de energía. En el primer paso, se gasta energía activando la glucosa mediante la fosforilación, lo que da como resultado la formación de glucosa-6-fosfato. En la segunda fase, la fructosa 1,6-bisfosfato se descompone en dos moléculas de gliceraldehído 3-fosfato, que a su vez se convierten en piruvato.

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Cantidad de reacciones que componen la ruta glucólisis.

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Cantidad de reacciones que componen la ruta glucólisis.

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La glucólisis consta de 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten la glucosa en dos moléculas de piruvato. Estas reacciones ocurren en el citoplasma de la célula y pueden ocurrir tanto en presencia como en ausencia de oxígeno.

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Glucólisis explicada fácil y rápido   #Bioquímica

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Clasificación del tipo de proceso metabólico Glucólisis

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Clasificación del tipo de proceso metabólico Glucólisis

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La glucólisis es un proceso metabólico que ocurre en el citoplasma de las células. Esta es una vía catabólica, lo que significa que es el proceso de descomponer moléculas grandes en moléculas más pequeñas. En concreto, la glucólisis es la vía metabólica encargada de dividir la glucosa en dos moléculas de piruvato, generando así energía en forma de ATP y NADH.

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Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función de glucólisis

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Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función de glucólisis

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La glucólisis consta de 10 reacciones enzimáticas consecutivas. Cada una de estas reacciones está catalizada por su propia enzima específica. Una de las enzimas más importantes para regular la glucólisis es la fosfofructoquinasa, que cataliza la formación de la molécula de fructosa 1,6-bifosfato, que desempeña un papel clave en el proceso de glucólisis.

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Las coenzimas implicadas en la glucólisis son NAD+ (nicotinamida adenina dinucleótido), NADH (forma reducida de NAD+), ATP (adenosín trifosfato) y CoA-SH (coenzima A). Estas coenzimas desempeñan un papel fundamental en las reacciones de oxidación y reducción que ocurren durante la glucólisis, permitiendo la transferencia de electrones y la producción de energía en forma de ATP.

El NAD+ se reduce a NADH durante la glucólisis, capturando electrones y protones liberados durante las reacciones de oxidación. Posteriormente, el NADH puede ingresar a cadena de transporte de electrones para generar más ATP.

El ATP es una molécula de alta energía producida durante la glucólisis. Se sintetiza transfiriendo un grupo fosfato de una molécula de fosfoenolpiruvato a una molécula de ADP.

El CoA-SH, o coenzima A, se une al piruvato para formar acetil-CoA, que luego puede ingresar al ciclo de Krebs para continuar generando energía.

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Puntos de regulación de la ruta metabólica glucólisis

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Puntos de regulación de la ruta metabólica glucólisis

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1. Primera reacción: La hexoquinasa regula la primera reacción de la glucólisis, la fosforilación de la glucosa a glucosa-6-fosfato. Esta reacción es irreversible y se considera un punto de control en la vía de señalización.

2. Tercera reacción: La fosfofructoquinasa-1 (PFK-1) regula la tercera reacción de la glucólisis, la fosforilación de fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bifosfato. Esta enzima es sensible a la concentración de ATP y citrato, que actúan como inhibidores, así como al AMP, que los regula positivamente.

3. Reacción final: la piruvato quinasa regula la reacción final de la glucólisis, es decir, la conversión de fosfoenolpiruvato en piruvato. Esta enzima puede estar regulada por varios factores, como la concentración de ATP y alanina.

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Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico glucólisis

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Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico glucólisis

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La glucólisis ocurre en el citoplasma celular. Es en este compartimento celular donde se produce la reacción de glucólisis, convirtiendo la glucosa en varios compuestos intermedios y finalmente en dos moléculas de piruvato.

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clasificación de  proceso metabólico con síntesis de colesterol 

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clasificación de  proceso metabólico con síntesis de colesterol 

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El proceso metabólico de síntesis de colesterol se clasifica principalmente como una anabolismo, específicamente como una biosíntesis. El anabolismo se refiere a las vías metabólicas en las que se construyen moléculas complejas a partir de moléculas más simples. En el caso de la síntesis de colesterol, se construye una molécula compleja de colesterol a partir de precursores más simples como el acetil-CoA.

Esta síntesis de colesterol es un proceso bioquímico complejo que implica múltiples etapas y enzimas, y generalmente ocurre en el retículo endoplásmico de las células hepáticas y en otras células especializadas, como las células del tejido adiposo y las células esteroidogénicas de las glándulas suprarrenales y los ovarios.

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Descripción de la ruta metabólica síntesis de colesterol 

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Descripción de la ruta metabólica síntesis de colesterol 

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La síntesis de colesterol es un proceso metabólico complejo que implica múltiples pasos en los que se transforman moléculas precursoras en colesterol.

1. Formación de Acetil-CoA: Inicia con la formación de acetil-CoA, un metabolito común en vías metabólicas.

2. Síntesis de Mevalonato: Implica la condensación de tres moléculas de acetil-CoA para formar mevalonato.

3. Conversión de Mevalonato a Colesterol: El mevalonato se convierte en isoprenoides, que forman la cadena lateral del colesterol.

4. Síntesis de Colesterol: La cadena lateral se une a un esqueleto de 27 carbonos para formar el colesterol.

5. Regulación: Está regulada a nivel celular y sistémico, principalmente a través de retroalimentación negativa sobre la enzima HMG-CoA reductasa.

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Cantidad de reacciones que componen la ruta síntesis de colesterol

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Cantidad de reacciones que componen la ruta síntesis de colesterol

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La ruta metabólica de la síntesis de colesterol implica múltiples pasos y reacciones enzimáticas. La cantidad exacta de reacciones puede variar dependiendo de cómo se cuente cada paso individual y si se incluyen reacciones secundarias. Sin embargo, de manera general, se estima que la síntesis de colesterol implica alrededor de 20 a 30 reacciones enzimáticas distintas.

Estas reacciones abarcan desde la formación de precursores como el acetil-CoA y la condensación de acetil-CoA para formar mevalonato, hasta la síntesis de isoprenoides, la formación de la estructura básica del colesterol y las modificaciones posteriores necesarias para convertir los precursores en colesterol funcional.

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Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función. 

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Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función. 

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Estas son algunas de las enzimas clave involucradas en la síntesis de colesterol, junto con su clasificación de acuerdo con su función

1. Acetil-CoA Carboxilasa (ACC): Cataliza formación de malonil-CoA, precursor importante en la síntesis de ácidos grasos y colesterol.

2. HMG-CoA Sintasa: Esencial en la síntesis del mevalonato, precursor clave del colesterol.

3. HMG-CoA Reductasa: Convierte HMG-CoA en mevalonato, un paso limitante de velocidad en la síntesis de colesterol.

4. Farnesil Pirofosfato Sintasa (FPPS): Convierte isopentenil pirofosfato en farnesil pirofosfato, importante en la síntesis de colesterol y otros isoprenoides.

5. Escualeno Sintasa: Cataliza la conversión de farnesil pirofosfato en escualeno, precursor de todos los esteroides, incluido el colesterol.

6. Escualeno Monooxigenasa (Squaleno Epoxidasa): Cataliza la epoxidación de escualeno para formar óxido de escualeno.

7. Lanosterol Sintasa: Convierte óxido de escualeno en lanosterol, un precursor inmediato del colesterol.

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Coenzimas participantes en la síntesis de colesterol 

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Coenzimas participantes en la síntesis de colesterol 

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En la síntesis de colesterol, varias coenzimas son esenciales para la actividad de las enzimas involucradas. Aquí tienes algunas de las coenzimas participantes en la síntesis de colesterol:

1. Coenzima A (CoA):

- Función: Transporta grupos acilo, como el grupo acetilo, esencial para la síntesis de colesterol.

2. NADPH (Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducido):

- Función: Dona electrones en reacciones de reducción, necesarias para la síntesis de colesterol.

3. ATP (Adenosín trifosfato):

- Función: Suministra la energía requerida para etapas clave en la síntesis de colesterol.

4. FAD (Flavín adenín dinucleótido) y FMN (Mononucleótido de flavina):

- Función: Actúan como cofactores en reacciones de oxidación-reducción relacionadas con la síntesis de colesterol.

5. UDP-Glucosa (Uridina difosfato glucosa):

- Función: Dona glucosa para la formación de precursores en la síntesis de colesterol.

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Puntos de regulación de la ruta metabólica en la síntesis de colesterol 

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Puntos de regulación de la ruta metabólica en la síntesis de colesterol 

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La síntesis de colesterol está regulada en varios puntos clave para mantener los niveles de colesterol dentro de un rango adecuado en el organismo.

1. HMG-CoA Reductasa (HMGCR): Esta enzima se regula mediante retroalimentación negativa, activada por altos niveles de colesterol intracelular.

2. Fosforilación de la HMG-CoA Reductasa: La fosforilación inactiva la HMG-CoA reductasa y reduce la síntesis de colesterol, regulada por señales hormonales y nutricionales.

3. Desacetilación de la HMG-CoA Reductasa: Aumenta la actividad de la enzima y está regulada por niveles de glucosa y acetil-CoA.

4. Síntesis de Mevalonato: La actividad de la HMG-CoA sintasa también puede ser regulada para controlar la entrada en la vía de la síntesis de colesterol.

5. Feedback negativo de productos intermedios: Varios productos intermedios ejercen retroalimentación negativa para limitar la sobreproducción de colesterol.

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Regulacion de la sintesis del colesterol

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Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico de la síntesis de colesterol 

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Compartimento celular donde se realiza el proceso metabólico de la síntesis de colesterol 

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El proceso metabólico de síntesis de colesterol tiene lugar principalmente en el retículo endoplásmico liso (REL) del citoplasma celular, donde se encuentran enzimas clave como la HMG-CoA reductasa. Esta enzima cataliza la etapa limitante de la velocidad en la síntesis de colesterol. Aunque el REL es el sitio principal, algunas etapas de la síntesis de colesterol también pueden ocurrir en el retículo endoplásmico rugoso y otras partes del citoplasma. Los precursores necesarios para la síntesis, como el acetil-CoA, pueden ser generados en otras partes de la célula antes de ser transportados al REL para su utilización en la síntesis de colesterol.

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Produccion y Regulacion de la Sintesis de Colesterol - Diego Bares - Investigaciones, Trabajos Académicos, Proyectos, y Publicaciones Estudiantiles presentados por alumnos de la Universidad disponibles al publico es este archivo.

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La importancia de las alteraciones en el metabolismo lipdico radica principalmente en su asociacin con la aterosclerosis, forma de arteriosclerosis caracterizada por el acumulo de material lipdico, especialmente colesterol, en la pared de las arterias de mediano y gran tamao, con un desarrollo lento, progresivo y silencioso hasta que la lesin alcanza un tamao capaz de producir isquemia.

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El ser humano no puede producir valina, leucina e isoleucina, por lo cual son considerados aminoácidos esenciales que debe ser ingeridos a partir de los alimentos. Otros organismos si pueden producir aminácidos ramificados, por ejemplo las bacterias lácticas. En este caso la ruta de biosíntesis parte del piruvato y el primer paso está catalizado por el enzima acetohidroxiácido sintasa.

La degradación de aminoácidos de cadena ramificada ocurre por intermedio del complejo deshidrogenasa de alfa-cetoácidos de cadena ramificada (por sus siglas en inglés, BCKDH).

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Descripción de ruta metabólica de biosíntesis de aminoácidos ramificados.

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Descripción de ruta metabólica de biosíntesis de aminoácidos ramificados.

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La ruta metabólica de biosíntesis de aminoácidos ramificados, como la leucina, isoleucina y valina, comienza con el compuesto inicial alfa-cetoglutarato, que se convierte en el aminoácido glutamato. Luego, el glutamato se transforma en alfa-cetoácido a través de una serie de reacciones enzimáticas, y finalmente se convierte en los aminoácidos ramificados a través de una serie adicional de pasos. Esta ruta es crucial para la síntesis de estos importantes aminoácidos en nuestro organismo.

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se refiere a un tipo de aminoácidos que posee un compuesto alifático que son no lineales (su nombre proviene de esta característica ramificada).

​ Entre ellos se encuentran la leucina, la isoleucina y la valina. (Se trata de los aminoácidos más hidrófobos) y se ingieren mediante una dieta adecuada.

La combinación de estos tres aminoácidos esenciales compone casi la tercera parte de los músculos esqueléticos en el cuerpo humano y desempeñan un papel muy importante en la síntesis de proteínas. Los aminoácidos de cadena ramificada se emplean frecuentemente en los tratamientos de los pacientes que han sufrido quemaduras, así como en los suplementos dietéticos de los atletas que practican musculación.

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Una de las principales funciones de este tipo de aminoácidos es la síntesis proteica.

La oxidación de los BCAA tiene como función proporcionar energía metabólica a los músculos así como a otros órganos solicitantes de ella, así como de ser precursores de la síntesis de los aminoácidos siendo un favorecedor de la síntesis de la alanina y la glutamina en los estados catabólicos.

El catabolismo desgasta el músculo esquelético generando un balance de nitrógeno negativo en los tejidos. Los BCAA detienen la proteólisis tanto en sujetos vivos como en muestras de laboratorio. Este tipo de aminoácidos es captado con 'avidez' por el músculo provocando ciertos efectos ergogénicos, principalmente deteniendo el efecto catabólico y favoreciendo la síntesis proteica. El contenido de aminoácidos de cadena ramificada crece durante las primeras fases del ejercicio y posteriormente van disminuyendo.

​ La razón o velocidad de disminución depende directamente de la intensidad del ejercicio⁵​ Suelen incrementar los niveles de serotonina cuando el cerebro recibe niveles elevados de triptófano (un aminoácido precursor de la serotonina).